Einrichtung zur Kühlung des Schmieröls von Kolbenmaschinen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Küh lung des Schmieröls von Kolbenmaschinen, 'nsbeson- dere Kolbenkompressoren, und bezweckt, eine solche Einrichtung derart auszubilden,
dass ein günstiger Wärmeaustausch zwischen dem Schmieröl und dem Kühlmittel bei geringem konstruktivem Aufwand. er zielt wird.
Der Erfindung liegt bei der Lösung dieser Auf gabe der Gedanke zugrunde, für die Wärmeabgabe des. Schmieröls eine Fläche vorzusehen, auf der es einen dünnen Rieselfihn bilden :kann, und für die Förderung ,des Schmieröls zu ;
dieser Rieselfläche die Fliehkraftwir- kung auszunutzen, .die das oder die Pleuel der Ma schine beim Umlauf auf das aus seinen Lagern au & - tretende Schmieröl ausüben. Demgemäss besteht der Vorschlag nach der Erfindung darin, dass diejenigen Wände des Maschinengehäuses, die der Umlaufbahn der Pleuellager gegenüberliegen,
als Rieselflächen ausge- bildet und in diesen Wänden Kanäle zur Durchleitung iaines Kühlmittels vorgesehen sind.
Das Schmieröl, das aus den Plenellagern austritt und uneer der Fliehkraftrcvirkung auf die Rieselflächen geschleudert wind, bildet auf diesen Flächen einen Schmierölfilm,
der sich aufgrund seiner Rieselbewe- gung und seiner dünnen Schicht durch die günstige Abgabe seiner Wärme an das die Kanäle der Riesel- wände durchströmende Kühlmittel auszeichnet,
zumal wenn diese Wände zur Vergrösserung ihrer beauf- schlagten Fläche mit querverlaufenden Rippen versehen sind. Für die Führung des Kühlmittels im Bereich des Wärmeaustausches entfallen besondere Rohrsysteme wie z.
B. in der Ölwanne des Gehäuses liegende Rohrschlan gen, da die Wände, it denen erfindungsgemäss die Kanäle für das Kühlmittel vorgesehen sind, ohnehin als Bestandteile des Gehäuses erforderlich sind.
Auf der anderen Seite vermeidet die oben erwähnte Aus- nuztung der Schleuderwirkung einen insbesondere bei separaten Schmierölkühlern unvermeidlichen Aufwand an Förderenergie bzw.
einen Abfall des Druckes in den Leitungen. Schliesslich ergibt sich bei der Neuerung ein. günstiger Zusammenhang zwischen der Drehzahl dar Maschine rund der Kühlwirkung:
einerseits er höhJ sich mit steigender Drehzahl die Temperatur des Öles in,den Pleuellagern und damit die Anforderung an Kühlwirkung, während anderseits die mit der Drehzahl wachsende Schleuderkraft eine !entsprechend ,grössere Menge an Schmieröl in der Zeiteinheit auf die Kühl flächen fördert,
so dass sich mit oder höheren Geschwin- digkeit des Ölfilms auf den Rieselflächen auch das Aus mass rdes Entzuges der Wärme aus dem Öl,erhöht.
Weiterhin kann den Ries-elflächen im Gehäuse auch dasjenige Schmieröl zugeführt werden, das bei Druck- ölschmierung im Ölkreislauf von der oder den Stopf buchsen der Kurbelwelle der Kolbenmaschine zurück strömt.
Ferner kann vorgesehen würden, die Rieselflächen auf solchen Teilen der Wandung des Gehäuses @anzu- ordnen, die als Deckel ausgebildet sind,
welche zum Zwecke der Montage abnehmbar um Gehäuse befestigt sind. Vorzugsweise kann man je einen derartigen Dek- kel an zwei einander gegenüberliegenden Wänden des Gehäuses anordnen, die Deckel können weiterhin der art gestaltet werden,
dass sie .auch für die Kühlung der Zylinderköpfe der Maschine verwendbar sind und damit ein Austausch der Deckel ermöglicht wird.
Die Erfindung ist im nachstehenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert,
das auf der Zeich- nung in Fig. 1 im wesentlichen im Querschnitt nach 1-I der Fig. 2 und in Fig.2 im senkrechten axialen Längsschniüt durch einen Kolbenkompressor mit drei Zylindern darge- stellt; ist.
Das Gehäuse 1 des Kompressors ist kastenförmig ausgebildet und geht an seiner Oberseite in die Wen dungen 2 der drei Zylinder über. In den Stirnseiten 3 des Gehäuses ist die Kurbelwelle 4 gelagert;
ihre Kröp- fungen sind wegen der deutlicheren Darstellung in Fig. 2 als in der Zeichenebene liegend gezeichnet.
Wie insbesondere Fig. 1 zeigt, haben die Längsseiten des Gehäuses Flächen 5, die mit Rippen 6 versehen sind und der Umlaufbahn und der Lager 7 der Pleuel 8 gegenüberliegem. Die Flächen 5 sind auf je einem recht- eckigen Deckel 9 angeordnet, der zum Abschluss von Montageöffnungen 10 des Gehäuses bestimmt ist, siehe auch Fig.2. Im Innern,
der Deckel 9 ist nahe den Flächen 6 ein schlangenförmiger Kanal 11 angeordnet und an eine Zuleitung 12 und eine Ableitung 13 für Kühlwasser angeschlossen.
Mit einem ihrer Enden treibt idie Kurbelwelle 4, die ,ihren nicht dargestellten Antrieb an ihrem anderen Ende erhält, eine Schmierölpumpe 14 an; sie saugt durch die Leitung 15 aus dem Sumpf des. Gehäuses 1 Schmieröl an und fördert es in einen Kanal 16, der die gesamte Kurbelwelle durchzieht;
von ihm zweigen radiale Bohrungen 17 @ab, durch die den Lagern 7 der Pleuel 8 Schmieröl zugeführt wird. Beim Umlauf der Kurbelwelle 4 wird das .aus den Lagern 7 austretende Schmieröd durch die Zentrifugalkraft gegen die Gehäuse flächen 5 geschleudert, an deren ,Rippen 6 es als dün ner Film herabrieselt;
dabei wind dem .Ö1 durch das Kühlwasser, das die Kanäle 11 durchströmt, Wärme entzogen, so dass das Öl abgekühlt wird und sich im Sumpf des Gehäuses sammelt.
Zur Erhöhung der Kühl wirkung tragen die geringe Stärke des Ölfilms, @die. Geschwindigkeit seines Herabrieselns auf den Flächen 5, deren Vergrösserung durch die Rippen 6 und die An ordnung der Kühlwasserkanäle 11 nahe der Rieselflä- che 5 wesentlich bei.
An der Antriebsseite (Fis. 2, rechts) ist die Kurbel welle 4 durch eine Stopfbuchse. 18 abgedichtet, die ebenfalls durch den Kanal 16 er Kurbelwelle mit Schmieröl versorgt wird. Das aus sder Stopfbuchse 18 austretende erwärmte Schmieröl wird durch ein Rohr 19 ebenfalls der Fläche 5 zugeleitet und hier abgekühlt.
Nach einer besonderen Ausführungsform kann man die Rieselflächen statt auf je -einem gemeinsamen recht eckigen Deckel 9 auf drei einzelnen runden Deckeln 20 vorsehen, @die ebenfalls von Kühlwasserkanälen durchzogen und im Bereiche jedes Pleuellagers eine Montageöffnung des Gehäuses abschliessen, wie in Fig. 2 rechts mit den strichpunktierten Linien angedeutet.
Diese runden Deckel kann man so bemessen und aus bilden, dass sie im Wege des Austausches auch zur Kühlung der Zylinderköpfe verwendbar sind, wie in Fig. 1 oben dargestellt.
Device for cooling the lubricating oil of piston engines The invention relates to a device for cooling the lubricating oil of piston engines, special piston compressors, and aims to design such a device,
that a favorable heat exchange between the lubricating oil and the coolant with little design effort. he aims will.
In solving this task, the invention is based on the idea of providing a surface for the heat dissipation of the lubricating oil on which it can form a thin flow film: and for promoting the lubricating oil;
to use the centrifugal force of this trickle surface, which the connecting rod or rods of the machine exert on the lubricating oil emerging from its bearings during rotation. Accordingly, the proposal according to the invention consists in the fact that those walls of the machine housing which are opposite the orbit of the connecting rod bearings
designed as trickle surfaces and channels for the passage of coolant are provided in these walls.
The lubricating oil that escapes from the plenum bearings and is thrown onto the trickle surfaces by the effect of centrifugal force, forms a film of lubricating oil on these surfaces,
which, due to its trickle movement and its thin layer, is characterized by the favorable transfer of its heat to the coolant flowing through the channels of the trickle walls,
especially when these walls are provided with transverse ribs to enlarge the area they act on. For the management of the coolant in the area of heat exchange, special pipe systems such as.
B. in the oil pan of the housing lying Rohrschlan gene, since the walls, it which according to the invention the channels for the coolant are provided, are required as components of the housing anyway.
On the other hand, the above-mentioned use of the centrifugal effect avoids the unavoidable expenditure of conveying energy or energy, especially with separate lubricating oil coolers.
a drop in pressure in the pipes. Finally, there is one innovation. Favorable relationship between the speed of the machine and the cooling effect:
On the one hand, the temperature of the oil in the connecting rod bearings increases with increasing speed and thus the requirement for the cooling effect, while on the other hand the centrifugal force, which increases with the speed, delivers a correspondingly larger amount of lubricating oil to the cooling surfaces per unit of time,
so that with or higher speed of the oil film on the flow surfaces, the extent of the extraction of heat from the oil increases.
Furthermore, that lubricating oil can also be fed to the reaming surfaces in the housing which, with pressure oil lubrication in the oil circuit, flows back from the stuffing box or sockets of the crankshaft of the piston machine.
Furthermore, provision could be made to arrange the flow surfaces on those parts of the wall of the housing @ which are designed as covers,
which are detachably attached to the housing for the purpose of assembly. Such a cover can preferably be arranged on two opposing walls of the housing; the cover can also be designed in such a way that
that they can also be used to cool the cylinder heads of the machine, thus enabling the cover to be replaced.
The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment,
which is shown in the drawing in FIG. 1 essentially in cross section according to 1-I of FIG. 2 and in FIG. 2 in the vertical axial longitudinal section through a piston compressor with three cylinders; is.
The housing 1 of the compressor is box-shaped and goes on its top in the Wen applications 2 of the three cylinders. The crankshaft 4 is mounted in the end faces 3 of the housing;
their cranks are drawn because of the clearer representation in FIG. 2 as lying in the plane of the drawing.
As FIG. 1 shows in particular, the longitudinal sides of the housing have surfaces 5 which are provided with ribs 6 and which are opposite the orbit and the bearings 7 of the connecting rods 8. The surfaces 5 are each arranged on a rectangular cover 9, which is intended to close assembly openings 10 in the housing, see also FIG. 2. At the inside,
the cover 9 is arranged near the surfaces 6, a serpentine channel 11 and connected to a supply line 12 and a discharge line 13 for cooling water.
One of its ends drives the crankshaft 4, which receives its drive (not shown) at its other end, a lubricating oil pump 14; it sucks in lubricating oil through the line 15 from the sump of the housing 1 and conveys it into a channel 16 which runs through the entire crankshaft;
from it branch radial bores 17 @, through which the bearings 7 of the connecting rod 8 lubricating oil is supplied. As the crankshaft 4 rotates, the lubricating oil exiting from the bearings 7 is thrown by the centrifugal force against the housing surfaces 5, on whose ribs 6 it trickles down as a thin film;
in the process, heat is extracted from the .Ö1 by the cooling water flowing through the channels 11, so that the oil is cooled and collects in the sump of the housing.
To increase the cooling effect, the low thickness of the oil film, @the. The speed of its trickling down on the surfaces 5, their enlargement by the ribs 6 and the arrangement of the cooling water channels 11 near the trickling surface 5 are essential.
On the drive side (Fis. 2, right), the crank shaft 4 is through a stuffing box. 18 sealed, which is also supplied with lubricating oil through the channel 16 he crankshaft. The heated lubricating oil emerging from the stuffing box 18 is also fed through a pipe 19 to the surface 5 and is cooled here.
According to a special embodiment, the trickle surfaces can be provided on three individual round covers 20 instead of on a common rectangular cover 9 each, @ which are also traversed by cooling water channels and close an assembly opening of the housing in the area of each connecting rod bearing, as in Fig. 2 on the right indicated by the dash-dotted lines.
These round covers can be sized and formed in such a way that they can also be used for cooling the cylinder heads by way of exchange, as shown above in FIG. 1.