DE1171448B

DE1171448B - Schmiervorrichtung fuer einen Motorverdichter einer hermetisch gekapselten Kleinkaeltemaschine

Info

Publication number: DE1171448B
Application number: DED34728A
Authority: DE
Inventors: Knud Roelsgaard
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1960-11-12
Filing date: 1960-11-12
Publication date: 1964-06-04
Also published as: US3194490A; GB937474A

Description

Schmiervorrichtung für einen Motorverdichter einer hermetisch gekapselten Kleinkältemaschine Die Erfindung betrifft eine Schmiervorrichtung für einen Motorverdichter einer hermetisch gekapselten Kleinkältemaschine mit oberhalb des Antriebsmotors liegendem Verdichter und senkrechter, unten mit einer Schmierölpumpe versehenen Antriebswelle, wobei eine axiale Bohrung zusammen mit einer kleineren radial schräg nach außen gehenden Bohrung die Antriebswelle und den Kurbelzapfen durchsetzt. Bei bekannten Anordnungen dieser Art dient der aus den beiden Bohrungen bestehende Kanal der getrennten Schmierölzuführung zum Wellenlager und zum Kurbelzapfenlager.
Bei Kältemaschinen besteht eine Schwierigkeit darin, daß das Schmieröl leicht Kältemittel aufnimmt. Bei einer Erwärmung des Schmieröls, beispielsweise in den Lagerstellen, wird dann das Kältemittel in Gasform ausgeschieden, was zu verschiedenen Schwierigkeiten führen kann.
Es ist bereits bekannt, bei Ölpumpen für Kleinkältemaschinen, die mit Flügelrädern od. dgl. arbeiten, eine Schwerkrafttrennung von Öl und Kältemittel zu erzielen, um so eine Ausscheidung des Kältemitteldampfes aus dem Öl zu erhalten. Dies kostet aber einen beträchtlichen Mehraufwand an Elementen.
Es ist auch schon bekannt, an der Stelle, wo sich der Kältemitteldampf sammelt, einen Drosselkanal zur Entlüftung vorzusehen. Bei einem solchen Drosselkanal entsteht aber ein höherer Innendruck in der Pumpe, der zu einer kleineren Pumpleistung führt.
Demgegenüber besteht die Erfindung darin, daß sich in der axialen Bohrung in an sich bekannter Weise durch Schwerkrafttrennung aus dem Öl ausgeschiedenes Kältemittelgas in einem zentralen Bereich sammelt und daß die Mündung der schrägen Bohrung teilweise diesen zentralen Bereich und teilweise den Bereich des umgebenden Ölmantels überdeckt.
Auf diese Weise übernimmt der bereits vorhandene ölförderungskanal zusätzlich die Aufgabe, eine Schwerkrafttrennung zwischen Öl und Kältemittel vorzunehmen und dann das Kältemittel aus dem Trennraum abzuführen. Die schräge Bohrung fördert nunmehr nicht nur Öl an das Kurbelzapfenlager, sondern führt auch Kältemittelgas aus dem zentralen Bereich ab. Vorteilhaft ist hierbei, daß in der schrägen Bohrung nicht nur das Öl, sondern auch das Kältemittel durch Zentrifugalwirkungeine Beschleunigung erfährt, daher ein regelrechter Absaugvorgang für das Kältemittel erfolgt.
Besonders günstig ist es, wenn die Pumpe in an sich bekannter Weise durch einen in die axiale Bohrung eingesetzten, in das Öl eintauchenden, hohlen konischen Teil gebildet ist und daß die axiale Bohrung mit dem für den konischen Teil vorgesehenen Durchmesser annähernd die gesamte Antriebswelle durchsetzt. Wegen der großen Länge der axialen Bohrung kann eine intensive Schwerkraftausscheidung des Kältemittels aus dem Öl erreicht werden. Außerdem erzielt man wegen des glatten Überganges zwischen dem konischen Pumpenteil und der axialen Bohrung die optimale Förderhöhe.
Eine besonders gute Entlüftung und reichliche Ölzufuhr zu dem Kurbelzapfen erreicht man, wenn die schräge Bohrung etwa den halben Durchmesser der axialen Bohrung besitzt. Bei solchen Größenverhältnissen ist genügend Platz, um in der gleichen schrägen Bohrung Öl und ausgeschiedenes Kältemittel nebeneinander nahezu widerstandslos zu führen. Am günstigsten ist es hierbei, wenn die axiale Bohrung und die schräge Bohrung mit ihrer Außenseite ineinander übergehen.
Eine sehr gute Schmierung erhält man, wenn in an sich bekannter Weise die axiale Bohrung mit der Schmiernut für das Wellenlager und die schräge Bohrung mit der Schmiernut für den Kurbelzapfen verbunden ist und daß sowohl die Schmiernut für das Wellenlager als auch die Schmiernut für den Kurbelzapfen an ihrem oberen Ende frei ausmünden. Die beiden Nuten sind auf diese Weise völlig unabhängig voneinander und setzen dem Öl einen relativ geringen Widerstand entgegen.
Eine besonders ergiebige Schmierung des Kurbelzapfens wird erreicht, wenn die das untere Ende der Schmiernut des Kurbelzapfens mit der schrägen Bohrung verbindende Bohrung annähernd senkrecht zur Symmetrieebene der Kurbelwelle steht. Das Öl kann durch diese Verbindungsbohrung etwa in Richtung der Fhehkraftbewegung austreten und erreicht die zugehörige Schmiernut unter erhöhtem Druck.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der Zeichnung. Es zeigt: F i g. 1 einen gekapselten Motorverdichter im Längsschnitt, F i g. 2 die Motor-Kurbel-Welle im Längsschnitt und F i g. 3 den Kurbelzapfen im Querschnitt.
In F i g. 1 ist ein Motorverdichter für Kleinkältemaschinen üblicher Bauart veranschaulicht. Der Motorverdichter ist in einer Kapsel l angeordnet, die mittels des Deckels 2 hermetisch verschlossen ist. Der Motorverdichter ist an der Kapsel über Federn 3 befestigt, die an dem Tragkörper 4 angreifen. Der Tragkörper hält den Stator 5 des Elektromotors, während dessen Rotor 6 auf der Motor-Kurbel-Welle 7 sitzt, die in dem am Tragkörper ausgebildeten Lager 8 geführt ist. Der Kurbelzapfen 9 dieser Welle greift in den Gleitstein 10 der Kurbelschleife 11 und betätigt dadurch den Kolben 12, der eine hin- und hergehende Bewegung in dem schematisch angedeuteten Zylinder 13 ausführt.
Die Motor-Kurbel-Welle 7 besitzt eine axiale Bohrung 14, die sich über nahezu die gesamte Länge des Antriebsteils der Welle 7 erstreckt, und eine oben anschließende, schräg nach außen führendeBohrung 15, deren Durchmesser etwa gleich dem halben Durchmesser der axialen Bohrung 14 ist. Der Durchmesser der axialen Bohrung 14 seinerseits ist so gewählt, daß er dem Innendurchmesser des in diese Bohrung eingesetzten hohlkegligen Zentrifugalpumpenteils 16 entspricht. Im Bereich der axialen Bohrung ist eine Verbindungsöffnung 17 zum unteren Ende der Schmiernut 18 des Wellenlagers vorgesehen. Im Bereich der schrägen Bohrung 15 ist eine Verbindungsöffnung 19 zum unteren Ende der Schmiernut 20 des Kurbelzapfenlagers vorgesehen. Die beiden Schmiernuten führen an ihrem oberen Ende ins Freie, wofür oberhalb der Schmiernut 18 eine besondere Aussparung 21 an der Unterseite des Ausgleichsgewichts 22 vorgesehen ist. Die Verbindung 19 zwischen der schrägen Bohrung 15 und der Kurbelzapfenschmiernut 20 steht etwa senkrecht zur Symmetrieebene B-B der Welle 7.
Im Betrieb wird das Schmieröl in bekannter Weise aus dem Ölsumpf 24 mittels des Fliehkraftkonus 16 in die Bohrung 14 gefördert. In dieser Bohrung entsteht infolge der Fliehkraft und der unterschiedlichen Schwere von öl und Kältemittel ein Flüssigkeitsparaboloid, an dessen Innenseite sich die leichteren Stoffe, hier also das Kältemittel, befindet. Das Öl fließt einerseits durch die Bohrung 17 zur Schmiernut 18 des Wellenlagers und andererseits in die schräge Bohrung 15. In dieser Bohrung erfährt das Öl eine zusätzliche Beschleunigung und gelangt teilweise durch die Bohrung 19, die eine Richtung gleich der Bewegungskomponente des öls hat, in die Schmiernut 20 des Kurbelzapfens, während der Rest oben aus der Bohrung 15 herausgeschleudert und teilweise noch zur Schmierung der Kurbelschleife benutzt wird. Das in der Mitte der Bohrung 14 befindliche Kältemittel kann oben frei an der Innenseite der schrägen Bohrung 15 ohne nennenswerte Drosselung nach draußen abströmen.
Aus alledem ergibt sich, daß man durch die erfindungsgemäße einfache Anordnung, die keine von der Welle unabhängigen und rotierenden Teile enthält, eine unabhängige Schmierung leider Schmiernuten erreicht, wobei die schräge Förderbohrung für die Kurbelzapfenschmiernut gleichzeitig als Entlüftungskanal für das ausgeschiedene Kältemittel dient.

Claims

Patentansprüche: 1. Schmiervorrichtung für einen Motorverdichter einer hermetisch gekapselten Kleinkältemaschine mit oberhalb des Antriebsmotors liegendem Verdichter und senkrechter, unten mit einer Schmierölpumpe versehenen Antriebswelle, wobei eine axiale Bohrung zusammen mit einer kleineren radial schräg nach außen gehenden Bohrung die Antriebswelle und den Kurbelzapfen durchsetzt, dadurch gekennzeichnet, daß sich in der axialen Bohrung in an sich bekannter Weise durch Schwerkrafttrennung aus dem Öl ausgeschiedenes Kältemittelgas in einem zentralen Bereich sammelt und daß die Mündung der schrägen Bohrung teilweise diesen zentralen Bereich und teilweise den Bereich des umgebenden Ölmantels überdeckt.
2. Schmiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe in an sich bekannter Weise durch einen in die axiale Bohrung eingesetzten, in das Öl eintauchenden, hohlen konischen Teil gebildet ist und daß die axiale Bohrung mit dem für den konischen Teil vorgesehenen Durchmesser annähernd die gesamte Antriebswelle durchsetzt.
3. Schmiervorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die schräge Bohrung etwa den halben Durchmesser der axialen Bohrung besitzt.
4. Schmiervorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die axiale Bohrung mit der Schmiernut für das Wellenlager und die schräge Bohrung mit der Schmiernut für den Kurbelzapfen verbunden ist und daß sowohl die Schmiernut für das Wellenlager als auch die Schmiernut für den Kurbelzapfen an ihrem oberen Ende frei ausmünden.
5. Schmiervorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die das untere Ende der Schmiernut des Kurbelzapfens mit der schrägen Bohrung verbindende Bohrung annähernd senkrecht zur Symmetrieebene der Kurbelwelle steht. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 2 066177, 2125 645, 2130862.