DE1303435A - Schmiervorrichtung für das Lager einer senkrechten Welle und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schmiervorrichtung für das Lager einer senkrechten Welle, deren Schmiernut über eine in einem spitzen Winkel zur Wellenachse verlaufende Querbohrung mit der zylindrisehen Wand einer von unten her mit öl versorgten zentrischen Innenbohrung, in der sich ein Öl-Rotationsparaboloid ausbildet, in Verbindung steht, insbesondere für die Kurbelwelle des Motorverdichters einer gekapselten Kleinkältemaschine, und auf ein Verfahren zur Herstellung dieser Schmiervorrichtung.

⁰Es ist eine Schmiervorrichtung bekannt (CH-PS 70 668), bei der unten in die Innenbohrung ein in einen ölsumpf tauchendes Konusrohr eingesetzt ist, das durch Fliehkraftwirkung öl in die Innenbohrung fördert, Mehrere Querbohrungen führen vom oberen Ende der Innenbohrung unter einem Winkel von etwa 45 Grad zu einem Kugellager. Es ist auch bekannt, am oberen Ende der Innenbohrung eine radial verlaufende Querbohrung vorzusehen, die zu einer am Umfang der Welle angeordneten schraubenförmigen Schmiernut führt.

Des weiteren ist eine Schmiervorrichtung für stehende Wellenzapfen bekannt (DT-PS 3 24 541), bei der der Förderkanal durch eine zentrische Bohrung, eine daran anschließende exzentrische Bohrung und eine von deren konischer Stirnseite ausgehende Schrägbohrung gebildet ist. Die Kanäle sind so ausgelegt, daß die ölwege mehr oder weniger weit unterhalb des Paraboloidmantels im Öl liegen. Oberhalb des Paraboloidmantels befindliche Teile sind durch Kanten gegen Luftzutritt abgesperrt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schmiervorrichtung der eingangs beschriebenen Art anzugeben, mit der eine Steigerung der dem Lager zuzuführenden ölmenge erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dab die Querbohrung einen Durchmesser von etwa 50 % des Durchmessers der innenbohrung hat sowie in einem Winkel von 30 Grad oder kleiner zur Wellenachse geführt ist und ihre Eintrittsöffnung an der zylindrischen Umfangswand der Innenbohrung sich bis in den Bereich relativ dicker ölfilmstärken erstreckt.
■ο Bei dieser Konstruktion hat die Querbohrung einen großen Querschnitt und infolge des sehr spitzwinkligen Verlaufs zur Wellenachse und der Durchsetzung der Umfangswand der Innenbohrung eine große Eintrittsöffnung. Die Querbohrung hat daher ein entsprechend großes Schluckvermögen. Da die Eintrittsöffnung bis in den Bereich relativ dicker ölfilmstärken reicht, ist auch eine entsprechende Speisung der Querbohrung sichergestellt.
Vorzugsweise kann der Winkel so klein gewählt werden, daß die Eintrittsöffnung der Querbohrung etwa so groß wie der Querschnitt der Innenbohrung ist. All dies ^führt zu einer entsprechend großen Aufnahmefähigkeit der Querbohrung für das zu fördernde öl.
Günstig ist es ferner, wenn die zylindrische Umfangsfläche de.· Innenbohrung über die Eintrittsöffnung der Querbohrung nach oben hinausragt. Diese Verlängerung der Innenbohrung erlaubt eine freie Ausbildung des Öl-Rotationsparaboloids, aus dem öl nahezu von allen Seiten in die als »Senke« wirkende Eintrittsöffnung einströmen kann.

Ein Verfahren zur Herstellung der Schmiervorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß zunächst ein Stück der Innenbohrung, dann von der so entstehenden Stirnfläche aus die Querbohrung und schließlich der Rest der Innenbohrung erzeugt wird. Hierbei erhält man nach Abschluß der κ -ten Stufe durch die dann vorhandene Stirnfläche der Innenbohrung eine schräge Hilfsfläche, an welcher der Bohrer zur Erzeugung der Querbohrung mühelos angesetzt werden kann. Diese Hilfsfläche wird in der zweiten Bohrstufe wieder beseitigt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen nähert erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Motorverdichter für eine gekapselte Kleinkältemaschine mit bekannter Kurbelwelle,

Fig.2 eine erfindungsgemäß abgewandelte Kurbelwelle,

Fig.3 die Kurbelwelle der Fig.2 gemäß dem Schnitt A-A und

F i g. 4 die Kurbelwelle der F i g. 2 gemäß dem Schnitt B-B.

Der Motorverdichter in F i g. 1 ist in einer Kapsel 1 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. Dieser hält den Stator 5 des Elektromotors, während dessen Rotor 6 auf der Kurbelwelle 7 sitzt, die in dem am Tragkörper ausgebildeten Lager 8 geführt ist. Der Kurbelzapfen 9 in 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 Kurbelwelle 7 besitzt eine zentrische Innenbohrung 14, deren Stirnfläche 15 sich bis über das untere Ende der schraubenförmigen Schmiernut 16 erstreckt. Diese ist über die Querbohrung 17 mit der Zylinderwandung der Innenbohrung 14 verbunden. In das untere Ende der Innenbohrung 14 ist ein Konusrohr 18

eingesetzt, das mit seinem konusformigen Teil in den Ölsumpf 19 eintaucht.

Bei Drehung der Kurbelwelle wird Öl durch das Konusrohr 18 in die Innenbohrung 14 gefördert, wo es oben durch eine rotationsparaboloidförmige Fläche 20 begrenzt wird. Es tritt infolge Zentrifugalwirkung durch die Querbohrung 17 in die Schmiernut 26 und wird von dieser weiter nach oben geführt.

Eine erfindungsgemäß ausgeführte Kurbelwelle ist in den F i g. 2 bis 4 veranschaulicht. Bei dieser Kurbelwelle sind sämtliche Abmessungen die gleichen wie in der bekannten Ausführung der Fig. 1, lediglich die Querbohrung 17' steht nicht rechtwinklig, sondern in einem spitzen Winkel zur Wellenachse. Hierdurch ergibt sich eine sehr große Eintrittsöffnung 21 für diese Querbohrung, dessen Unterkante 22 in einem Bereich größerer Dicke des vom Paraboloid 20 begrenzten ölmantels liegt als bei der bekannten Querbohrung 17. Die schräge Bohrung 17' schneidet mit ihrem äußeren Ende die Schmiernut 16, sie tritt aber nirgendwo aus der Umfangsfläche der Welle 7 hervor, d. h. ihre Stirnfläche 23 bleibt vollständig innerhalb dieser Umfangsfläche.

Zur Erzeugung der schrägen Bohrung 17' wird zunächst ein Stück der Innenbohrung 14 bis zur gestrichelt gezeichneten Stirnfläche 15' gebohrt. Dann wird von dieser Stirnfläche 15' die schräge Querbohrung 17' erzeugt, wobei der Bohrer durch das untere offene Ende der Bohrung 14 eingeführt wird. Erst dann wird der Rest der Innenbohrung 14 bis zur Stirnfläche 15 fertiggestellt.

In das Konusrohr 18 ist noch eine radial stehende Schaufel 24 eingebaut, die sich !ediglich in Höhe des ölspiegels befindet. Mit ihrer Hilfe dreht sich das im Rohr befindliche Öl immer synchron mit der Kurbelwelle.

Versuche haben gezeigt, daß eine Schmiervorrichtung der bekannten Art nach F i g. 1 eine Förderleistung von 3 l/h hatte. Diese Leistung konnte mit Hilfe der schrägen Bohrung nach den Fig.2 bis 4 im Durchschnitt auf 8 l/h erhöht werden. Bei zusätzlicher Verwendung der Schaufel 24 ergab sich eine Förderleistung von 14 bis 16 l/h.

Die hier beschriebene Schmiervorrichtung eignet sich nicht nur für Motorverdichter, sondern für alle Lager von senkrechten Wellen, die in ähnlicher Weise geschmiert werden können. Man kann die Kurbelwelle auch noch weiter ausgestalten, z. B. die Innenbohrurig 14 mit einer Entlüftung versehen oder mit einem zum Kurbelzapfen führenden Kanal, ohne daß hierdurch die verbesserte Funktionsweise gemäß der Erfindung beeinträchtigt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schmiervorrichtung für das Lager einer senkrechten Welle, deren Schmiernut über eine in einem spitzen Winkel zur Wellenachse verlaufende Querbohrung mit der zylindrischen Wand einer von unten her mit öl versorgten zentrischen Innenbohrung, in der sich ein Öl-Rotationsparaboloid ausbildet, in Verbindung steht, insbesondere für die Kurbelwelle des Motorverdichters einer gekapselten Kleinkältemaschine, dadurch gekennzeichnet, daß die Querbohrung einen Durchmesser von etwa 50 % des Durchmessers der Innenbohrung hat sowie in einem Winkel von 30 Grad oder kleiner zur Wellenachse geführt ist und ihre Eintrittsöffnung an der zylindrischen Umfangswand der Innenbohrung sich bis in den Bereich relativdicker ölfilmstärken erstreckt.

2. Schmiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel so klein gewählt ist, daß die Eintrittsöffnung der Querbohrung etwa so groß wie der Querschnitt der Innenbohrung ist.

3. Schmiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Umfangsfläche der Innenbohrung über die Eintrittsöffnung der Querbohrung nach oben ragt.

4. Verfahren zur Herstellung der Schmiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst ein Stück der Innenbohrung, dann von der so entstehenden Stirnfläche aus die Querbohrung und schließlich der Rest der Innenbohrung erzeugt wird.