DE2230476A1 - DRY-RUNNING MOTOR COMPRESSORS IN HERMETICALLY ENCLOSED DESIGN - Google Patents

DRY-RUNNING MOTOR COMPRESSORS IN HERMETICALLY ENCLOSED DESIGN

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DE2230476A1 DE19722230476 DE2230476A DE2230476A1 DE 2230476 A1 DE2230476 A1 DE 2230476A1 DE 19722230476 DE19722230476 DE 19722230476 DE 2230476 A DE2230476 A DE 2230476A DE 2230476 A1 DE2230476 A1 DE 2230476A1
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    • F04B39/04Measures to avoid lubricant contaminating the pumped fluid

Description

Trockenlauf-Motorverdichter in hermetisch gekapselter Bauart Die Erfindung betrifft einen als Tauchkolbenmaschine ausgebil-Deuten hermetisch gekapselten Motorverdichter mit einer gemeinsamen Welle für den Antriebsmotor und den Verdichter, dessen Kolben und Lager zur ölfreien Verdichtung von Gasen bzw. Dämufen für Trockenlauf ausgelegt sind. Dry-running motor compressor in hermetically sealed design Die The invention relates to a hermetically encapsulated machine designed as a plunger-piston machine Motor compressor with a common shaft for the drive motor and the compressor, its pistons and bearings for the oil-free compression of gases or dampers for dry running are designed.

Bei bekannten Motorverdichtern dieser Art sind der für den Antrieb erforderliche Elektromotor und der Verdichter in einem nach außen dicht verschlossenen Gehäuse gemeinsam angeordnet und durch eine Welle miteinander verbunden. An dieser i£R Bereich des Verdichters insbesondere als Kurbelwelle ausgebildeten Welle sind Pleuelstangen angeordnet, die zum Antrieb der Kolben dienen. In known motor compressors of this type are those for the drive required electric motor and the compressor in a tightly sealed to the outside Housing arranged together and connected to one another by a shaft. At this i £ R area of the compressor are especially designed as a crankshaft shaft Arranged connecting rods that serve to drive the pistons.

Ferner ist es bei solchen Motorverdichtern bakannt, die Kolben 1 für Trockenlauf auszulegen und die an der Kurbelwelle angreifenden Lager als lebzeitgeschmierte, abgedichtete Wälzlager auszubilden, um einerseits das zu verdichtende Föriermedium vor Verunreinigung durch Schmierstoffaustritt uswt zu schützen und andererseits das in die Lagerkammern bei der herstellung in vorzugsweise nur geringen Mengen eingebrachte Schmiermittel während der gesamten Lebensdauer der Maschine zu erhalten.It is also known in such motor compressors, the piston 1 for Designed to run dry and the bearings acting on the crankshaft as lubricated for life, Form sealed rolling bearings, on the one hand to the conveying medium to be compressed to protect against contamination by lubricant leakage etc. and on the other hand that in the storage chambers during production in preferably only small quantities to preserve the lubricant introduced during the entire service life of the machine.

Die Lösung des Problemsvdes Fettaustrittes aus derartigen Dichtelementen der auf Rotation und Pendelbewegung beanspruchten Triebwerkslager ist Voraussetz-ang für den über lange Zeiträume hinweg geforuerten einwandfreien und wartungslosen Betrieb Nur so können die Iöglichkeiten vorzeitiger Zerstörung bzw. unzumutbare Verringerung der Lebensdauer solcher Maschinen (usgeschlossen und die Gefahr der Untauglichkeit solcher Verdichter für einen vorgesehenen Einsatzfall beseitigt werden.The solution to the problem of grease escaping from such sealing elements the engine bearings subjected to rotation and pendulum motion is a prerequisite for the flawless and maintenance-free that is required over long periods of time Operation Only in this way can the possibilities of premature destruction or unreasonable Reduction of the service life of such machines (excluded and the risk of The unsuitability of such compressors for an intended application can be eliminated.

Die Erfindung geht u. a. von der Erkenntnis aus, daß sic die Gefahr des Fettaustrittes aus den Triebwerkslagern auf den Ermüdungsbruch des Dichtungswerkstoffes, vor allem an den Einspannstellen der Dichtung grundet. Dieser kann vorzeitig erfolgen durch den auch bei konstanten Betriebsbedingungen eines Tauchkolbenkompressors erfolgenden periodischen Druckwechsel im Kurbelraum, der die zur Abdichtung der befetteten Wälzlager dienenden elastischen Bauelemente dauernd beansprucht.The invention is inter alia. from the knowledge that sic the danger the grease leakage from the engine bearings on the fatigue fracture of the seal material, especially at the clamping points of the seal. This can be done ahead of time due to that which takes place even under constant operating conditions of a plunger compressor periodic pressure change in the crankcase, which is responsible for sealing the greased rolling bearings Serving elastic components continuously stressed.

Als Ursache dieses Verhaltens wurde die Tatsache erkannt, daß der Durckwechsel vom Eurbelraum her, im wesentlichen nur auf die jeweilige Außenfläche der Dichtungen wirkt, während auf der Innenseite eine weitgehend konstante Mitteldrucklage herrscht, die nicht dem durch Drehzahl und Zylinderanzahl bedingten schnellen Außendruckwechsel folgt. Allein die hieraus resultierende Druckdifferenz beansprucht die Dichtelemente in dem zuvor beschriebenen schädlichen Sinn, mit den über die Zeit wirksam werdenden nachteiligen Folgen.The cause of this behavior was recognized as the fact that the Pressure change from the euro area, essentially only on the respective outer surface of the seals acts, while a largely constant medium pressure level on the inside prevails, which is not due to the rapid change in external pressure caused by the speed and number of cylinders follows. The resulting pressure difference alone puts stress on the sealing elements in the harmful sense described above, with those that become effective over time adverse consequences.

Darüber hinsus wird diese schädliche Wirkung noch dadurch erheblich verstärkt, daß bei schnellen Änderungen der Betriebsdrucklage im Kurbelraum eine Überbeanspruchung der in die Lager eingesetzten elastischen Dichtungen erfolgen kann, die sich aus der hierbei zusätzlich auf die Dichtelemente wirkenden höheren Druckdifferenz ergibt.In addition, this harmful effect becomes even more significant reinforced that with rapid changes in the operating pressure in the crankcase a The elastic seals used in the bearings are overloaded can that result from the higher acting here additionally on the sealing elements Pressure difference results.

Weiterhin treten diese Probleme in verschärftem Maße auf, wenn solche Maschinen bei der Fertigung in der Fabrik entsprechend den gesetzlichen Sicherheitsbestimmungen hinsichtlich Druckbeständigkeit und Gasdichtheit geprüft werden, was stets am Ferbigprodukt als letzter Arbeitsgang erfolgt, d.h. bei gekapselten INotorverdichtern nach Verschweißen der Gehäusekapselung und bei halbgekapselten Ausführungen nach Abdichten und Verschraubung der Gehäusedeckel. Es ist üblich, bei solchen Prüfungen den kompressor auf die vorgeschriebene Drucklage aufzupumpen, ihn bis zur Beendigung der Dichtheitskontrolle stehen zu lassen, und den Druck nach erfolgtem Test rasch, z.B. durch öffnen eines Schnellschlußventils, abzulassen. Dabei baut sich der Druck im Kompressorgehäuse, d.ho um das Triebwerk, vergleichsweise wesentlich schneller ab, als innerhalb der abgedichteten, befetsteten Lagerkammern, weshalb beim Entlasten nach erfolgter Druck probe die Dichtelemente zusätzlich beansprucht und dadurch besonders nachteilig beeinflußt werden.Furthermore, these problems are exacerbated when such Machines during production in the factory in accordance with the statutory safety regulations are checked for pressure resistance and gas tightness, which is always done on the colored product takes place as the last work step, i.e. in the case of encapsulated INotor compressors after welding the housing encapsulation and, in the case of semi-encapsulated versions, after sealing and screwing the housing cover. It is common practice during such tests to set the compressor to the prescribed level To inflate pressure position, he is entitled to the completion of the tightness control and the pressure after the test has been carried out quickly, e.g. by opening a quick-acting valve, to drain. The pressure builds up in the compressor housing, i.e. around the engine, comparatively much faster than within the sealed, fastened Storage chambers, which is why the sealing elements are tested when the pressure is relieved are additionally claimed and thereby particularly adversely affected.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Motorverdichter der eingangs genannten Art, der durch seine ölfreie Verdichtung des Fördermediums für nahezu alle Einsatzgebiete geeignet ist, so zu gestalten, daß er über lange Zeiträume hinweg wartungsfrei und betriebssicher arbeitet, insbesondere eine lange Lebensdauer der Dichtelemente gewährleistet. Dabei sollten die volumenmäßigen Abmessungen bei geringem sonstigen apperativen Aufwand klein gehalten und eine wirtschaftliche Herstellung erreicht werden.The invention is now based on the object of a motor compressor of the type mentioned above, which is due to its oil-free compression of the pumped medium is suitable for almost all areas of application, to be designed so that it lasts for a long time Works maintenance-free and reliably for periods of time, especially for a long time Guaranteed service life of the sealing elements. The volumetric dimensions kept small with little other equipment effort and an economical one Manufacturing can be achieved.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der die Wälzkörper führende Lagerraum zum Kurbelgehäuseraum hin durch elastische Dichtungen verschlossen ist, und daß dieser mit Schmierstoff gefüllte Lagerraum zum Druckausgleich durch ein Kanalsystem mit dem Kurbelgehäuseraum oder Motorraum verbunden ist. Auf diese Art wird ein rascher Druckausgleich zwischen dem die Wälzkörper führenden befetteten Lagerraum und dem umgebenden Kurbelgehäuseraum sichergestellt, so daß keine schädlichen Differensdrucklagen bzw. daraus resultierende Kräfte mit entsprechend nachteiligen Wirkungen auf die elastischen Dichtelemente ausgeübt werden können.According to the invention this object is achieved in that the rolling elements The storage room leading to the crankcase is closed by elastic seals is, and that this lubricant-filled storage space for pressure equalization through a duct system is connected to the crankcase space or engine compartment. To this Art is a rapid pressure equalization between the greased leading the rolling elements Storage room and the surrounding Crankcase space ensured, so that no harmful differential pressure layers or forces resulting therefrom with corresponding adverse effects can be exerted on the elastic sealing elements.

Für einen räumlich besonders klein zu bauenden und platzsparenden Motorverdichter liegen nach einem vorteilhaften Merkmal der Erfindung die Wälzkörper des zwischen Pleuelstange und Kurbelwelle angeordneten Lagers direkt auf der Kurbelwelle auf, wobei das Kanalsystem aus in der Kurbelwelle angeordneten Radialbohrungen und einer in axialer Richtung verlaufenden Längsbohrung besteht, die im Bereich zwischen Mantelfläche und Drehachse in der Kurbelwelle angeordnet ist.For a space-saving one that is particularly small and space-saving Motor compressors are, according to an advantageous feature of the invention, the rolling elements of the bearing arranged between the connecting rod and the crankshaft directly on the crankshaft on, wherein the channel system from arranged in the crankshaft radial bores and there is a longitudinal bore extending in the axial direction, which is located in the area between The outer surface and the axis of rotation are arranged in the crankshaft.

Weiterhin ist es auch möglich, das zur Verbindung zwischen dem die Wälzkörper führenden Lagerraum und dem umgebenden Kurbelgehäuseraum dienende Kanalsystem nicht in der Kurbelwelle anzuordnen, sondern nach einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform das Kanalsystem aus einer in den Außenring des Wälzlagers eingebrachten Längs- un.d Querbohrung aufzubauen.Furthermore, it is also possible that the connection between the Rolling body leading storage space and the surrounding crankcase space serving channel system not to be arranged in the crankshaft, but according to a further invention Embodiment the channel system from one introduced into the outer ring of the roller bearing Build up longitudinal and transverse drilling.

Bei dieser Ausführungsform kann gegebenenfalls auf den bei Lagern üblichen Innenring verzichtet'und damit ebenfalls ein besonders raumsparender Motorverdichter geschaffen werden.In this embodiment, if necessary, on the case of bearings The usual inner ring is dispensed with and thus also a particularly space-saving motor compressor be created.

Die gleichen Vorteile weist eine andere Ausführungsform auf, bei der das Kanalsystem aus einer senkrecht zur Kurbelwelle durch den Außenring geführten Bohrung und einer in der Pleuelstange parallel zur Kurbelwelle verlaufenden Bohrung besteht.The same advantages have another embodiment in which the channel system consists of a pipe that runs through the outer ring perpendicular to the crankshaft Bore and a bore in the connecting rod that runs parallel to the crankshaft consists.

Wen jedoch vorgefertigte Lager zum Einsatz gelangen und der beim Bau des Verdichters erforderliche Arbeitsaufwand auf ein Minimum begrenzt werden soll, kann das Kanalsystem aus einer in den Innenring desrWälzlagers eingebrachten Längs- und Querbohrung aufgebaut werden.However, whoever prefabricated bearings are used and those during construction work required by the compressor is to be kept to a minimum, the channel system can consist of a longitudinal and cross-hole can be built.

Ebenso ist es bei Verwendung kompletter Lager möglich, das Kanalsystem aus einer senkrecht zur Kurbelwelle durch den Innenring geführten Bohrung und einer in der Mantelfläche der Kurbelwelle angeordneten Bohrung herzustellen.It is also possible when using complete bearings, the channel system from a hole perpendicular to the crankshaft through the inner ring and one to produce a bore arranged in the outer surface of the crankshaft.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor, in.der Ausführungsbeispiele an Hand der zugehörigen Zeichiiungen erläutert werden. Es zeigen: Fig. 1 ein schematisches Schnittbild des Motorkompressors, Fig. 2 das Kanalsystem in der Kurbelwelle mit zugehöriger Pleuelstange, Fig. 3 den Ausschnitt A aus Fig. 2 in vergrößerter Form und die Fig. 4 bis 7 weitere Ausführungsformen des Kanalsystems, wobei sich bei Fig. 4 das Kanalsystem im äußeren Lagerring, Fig. 5 das Kanalsystem im äußeren Lagerring und der Pleuelstange, Fig. 6 das Kanalsystem im inneren Lagerring und Fig. 7 das Kanalsystem im inneren Lagerring und der Kurbelwelle befindet.Further advantageous details of the invention emerge from the following Description of the exemplary embodiments on the basis of the associated drawings explained. 1 shows a schematic sectional view of the motor compressor, Fig. 2 the channel system in the crankshaft with associated connecting rod, Fig. 3 the Detail A from FIG. 2 in enlarged form and FIGS. 4 to 7 further embodiments of the channel system, with the channel system in the outer bearing ring in FIG. 4, FIG. 5 the channel system in the outer bearing ring and the connecting rod, FIG. 6 the channel system in the inner bearing ring and FIG. 7 the channel system in the inner bearing ring and the crankshaft is located.

In der Fig. 1 ist mit 1 ein Gehäuse bseichnet, dessen Innenraum durch eine Trennwand 2 in üblicher Weise in einen Furbel- i gebäuseraum 3 und einen Motorraum 4 unterteilt ist. Dieses den Kurbelgehäuseraum 3 und den Motorraum 4 ummantelnde Gehäuse 1 ist nach außen hermetisch abgeschlossen und aus gasdichtem und druckfestem Material hergestellt, wobei bei Verwendung einer Stahlkapselung die Trennfugen verschweißt, oder aber bei einer aus Guß bestehenden Ummantelung die erforderlichen Montageöffnungen durch entsprechende Deckel druckfest und gasdicht verschlossen werden können.In Fig. 1, a housing is bseichnet 1, the interior of which is through a partition 2 in the usual way into a Furbel building space 3 and an engine compartment 4 is divided. This encasing the crankcase space 3 and the engine compartment 4 Housing 1 is hermetically sealed to the outside and made of gas-tight and pressure-resistant Material manufactured, whereby the joints are welded when using a steel encapsulation, or the required mounting openings in the case of a casing made of cast iron can be closed pressure-tight and gas-tight by means of appropriate covers.

Im Motorraum 4 ist ein Elektroniotor 5 eingebracht, dessen Rotor mit einer den Kurbelgehäuseraum 3 durchsetzendon Kurbelwelle (oder gegebenenfalls Exsenterwelle) 6 verbunden ist. Diese Kurbelwelle 6 dient zum Antrieb einer Pleuelstange 7, die ihrerseits verbunden ist mit einem im Zylinder 8 befindlichen Kolben 9. Dem beispielsweise als sauggasgekühlten Kompressor dargestellten Motorverdichter wird das zu fördernde Gas motorseitig zugeführt und in üblicher Weise durch den Elektromotor 5 geleitet. Dem Kolben 9 des vorzugsweise als Wechselstromerdichter ausgeführten Kompressors wird durch ein Saugarbeitsventil 10 und über einen zum Motorraum 4 führenden Kanal 11 das Fördermedium zugeführt, das nach seiner Verdichtung durch ein Druckarbeitsventil 12 in einen Druckraum 13 ausgeschoben wird. Zur Rückführung des von der Kompression herrührenden Leckgases, das in den Kurbelgehäuseraum 3 abströmt, ist ein Verbindungskanal 14 zum Motorraum 4- vorgesehen Bei dem als Tauchkolbenmaschine ausgeführten Kompressor unterliegt insbesondere der mit dem Fördermedium angefüllte Eurbelgehäuseraum 3 erheblichen Druckschwan2xLngen, die sich beispielsweise bei Änderungen des Betriebs zustandes der Maschine ergeben.An electronic motor 5 is installed in the engine compartment 4, with its rotor a crankshaft (or possibly an eccentric shaft) penetrating the crankcase space 3 6 is connected. This crankshaft 6 is used to drive a connecting rod 7, which is in turn connected to a piston 9 located in the cylinder 8. The example The motor compressor shown as a suction gas-cooled compressor is the one to be pumped Gas is supplied on the motor side and passed through the electric motor 5 in the usual manner. The piston 9 of the compressor, which is preferably designed as an alternating current compressor is through a suction valve 10 and a duct leading to the engine compartment 4 11 the pumped medium is supplied, which after its compression through a pressure working valve 12 is pushed out into a pressure chamber 13. To return the from compression Resulting leakage gas which flows off into the crankcase space 3 is a connecting channel 14 to the engine compartment 4- provided for the compressor designed as a plunger-piston machine In particular, the Eurbel housing space 3 filled with the pumped medium is subject to this considerable pressure fluctuations, which can be seen, for example, in the event of changes in the operation state of the machine.

Diese auftretenden Druckschwankungen beaufschlagen den gesamten nach außen hermetisch abgedichteten Kurbelgehäuseraum 3 und führen insbesondere bei darin befindlichen elastischen Materialien, beispielsweise den Lagerdichtungen zu schadlichen Folgen, vor allem dann, wenn auf deren Innen- und Außenseiten unterschiedliche Drücke einwirken.These pressure fluctuations that occur act on the entire after outside hermetically sealed crankcase space 3 and lead in particular in it the elastic materials located, for example the bearing seals Consequences, especially if there are different pressures on the inside and outside act.

Derartige Druckdifferenzen an den elastischen Lagerdichtungen werden vermieden im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2, in der ein Teil eines Triebwerkes eines gekapselten Motorverdichters im Schnitt dargestellt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist mit 15 eine Kurbelwelle (oder gegebenenfalls Exzenterwelle) bezeichnet, an der ein oder mehrere der Kraftübertragung dienende Pleuelstangen angreifen. In diesen Pleuelstangen - hier - 16 bzw. 17 ist jeweils ein insbesondere als Nadellagerausgebildetes Wälzlager 18 bzw. 19 eingepreßt, wobei diese Wälzlager 18 bzw. 19 abgedichtet und als lebzeitgeschmierte Lager ausgebildet sind. Da insbesondere aus Grinnden der Raumersparnis bei diesen Wälzlagern 18 und 19 keine Bagerinnenringe vorgesehen sind, laufen die zugehörigen Wälzkörper 20, 21 direkt auf der entsprechend oberflächenbehandelten Rurbelwelle 15. Die zur Aufnahme des Schmierstoffes dienenden Lagerkammern 22, 23 sind Jeweils beidseitig durch elastische Dichtelemente 24, 25, 26 bzw. 27 verschlossen, die, wie insbesondere die Fig. 3 zeigt, jeweils mit ihrem einen Ende in den entsprechenden Außenringen der Walzlager 18 bzw. 19 befestigt sind, und deren andere Enden auf der Eurbelwelle 15 aufliegen.Such pressure differences on the elastic bearing seals are avoided in the embodiment according to FIG. 2, in which part of an engine of an encapsulated motor compressor is shown in section. In this embodiment is with 15 a crankshaft (or possibly eccentric shaft) designated, attack on the one or more connecting rods serving for power transmission. In These connecting rods - here - 16 and 17 are each designed in particular as a needle bearing Rolling bearings 18 and 19 pressed in, these rolling bearings 18 and 19 sealed and are designed as lifetime-lubricated bearings. Since in particular for the sake of the Space saving with these rolling bearings 18 and 19 no inner rings are provided, the associated rolling elements 20, 21 run directly on the correspondingly surface-treated Crankshaft 15. The bearing chambers 22, 23 serving to hold the lubricant are closed on both sides by elastic sealing elements 24, 25, 26 or 27, which, as especially FIG. 3 shows, each with its one end in the corresponding Outer rings of the roller bearings 18 and 19 are attached, and their other ends the Eurbel shaft 15 rest.

Zur Vermeidung von Druckdifferenzen an den elastischen Dicht elementen 24 bis 27 ist in der Kurbelwelle 15 ein Kanalsystem angeordnet, das zum Druckausgleich zwischen den Lagerkammern. ! 22 bzw. 23 und dem diese umgebenden Kurbelgehäuseraum 3 dient.To avoid pressure differences on the elastic sealing elements 24 to 27, a channel system is arranged in the crankshaft 15, which is used for pressure equalization between the storage chambers. ! 22 or 23 and the crankcase space surrounding them 3 serves.

Dieses kanalsystem besteht aus einer in die Kurbelwelle 15 axial eingebrachten Längsbohrung 28 und weiteren Radialbohrungen 29, 30 und 31, wobei die Längsbohrung 28 durch die Radialbohrungen 29 bzw. 30 mit den entsprechenden Lagerkammern 22 bzw.This channel system consists of an axially introduced into the crankshaft 15 Longitudinal bore 28 and further radial bores 29, 30 and 31, the longitudinal bore 28 through the radial bores 29 and 30 with the corresponding bearing chambers 22 and

23 verbunden sind, und die Radialbohrung 31 eine Verbindungzwischen dem Kurbelgehäuseraum 3 und der Längsbohrung 28 herstellt.23 are connected, and the radial bore 31 communicates therebetween the crankcase space 3 and the longitudinal bore 28 produces.

In vorteilhafter Weise ist das Kanalsystem so innerhalb der Kurbelwelle 15 angeordnet, daß die axiale Längsbohrung 28 zumindest in der Wellenachse oder parallel dazu in Richtung der druckentlasteten Zone der Kurbelwelle 15 versetzt ist.The channel system is advantageously within the crankshaft 15 arranged that the axial longitudinal bore 28 at least in the shaft axis or offset parallel to this in the direction of the pressure-relieved zone of the crankshaft 15 is.

Weiterhin ist es zweckmäßig, die Radialbohrungen 29, 30 und 31 ebenfalls in der druckentlasteten Zone der Kurbelwelle 15 anzuordnen.Furthermore, it is useful to have the radial bores 29, 30 and 31 as well to be arranged in the pressure-relieved zone of the crankshaft 15.

Die Bemessung der radial in Richtung der drucjrentlasteten Zone endenden Radialbohrungen 29, 30 und 31 des Kanalsystoms vom Durchmesser her erfolgt so, daß einerseits eine Verringerung der Lebensdauer des Lagers vermieden wird, was besonders die den Bohrungsaustritt überrollenden Wälzkörper betrifft. Andererseits soll die Bemessung so erfolgen, daß die unvermeidbare Gasdrosselung durch Druckverlust in der Kanalbohrung weitgehend vermieden wird und eine Fertigung derselben noch in wirtschaftlich vertretbarer Weise erfolgen kann, In der Regel wird es deshalb zwecheäßig sein, die Radialbohrungen 29 und 30 unmittelbar neben die tragende Zone der Wälzkörper anzuordnen und den Bohrungsdurchmesser nicht zu klein zu bemessen.The dimensioning of the radially ending in the direction of the pressure load zone Radial bores 29, 30 and 31 of the channel system in terms of diameter is carried out so that on the one hand, a reduction in the service life of the bearing is avoided, which is particularly which concerns the rolling elements rolling over the hole exit. On the other hand, the Dimensioning is carried out in such a way that the unavoidable gas throttling due to pressure loss in the channel bore is largely avoided and production of the same is still in can be done in an economically justifiable manner, as a rule it is therefore twofold be, the radial bores 29 and 30 immediately next to the bearing zone of the rolling elements to be arranged and not to dimension the bore diameter too small.

Günstige Werte sindbeispielsweise unter Zugrundelegung eines Kanalfaktors von K aS 400 zu erreichen, wobei sich der Kanalfaktor aus folgender Beziehung ergibt: K=DxB Hierin bedeuten: E = Kanalfaktor D = Hüllkreisdurchmesser des Wälzlagers in mm B = Lagerbreite in mm d = Durchmesser der radial endenden Bohrung des Druckausgleichskanals in mm.Favorable values are, for example, based on a channel factor from K aS 400, whereby the channel factor results from the following relationship: K = DxB where: E = channel factor D = outer circle diameter of the rolling bearing in mm B = bearing width in mm d = diameter of the radially ending bore of the pressure equalization channel in mm.

Die Bemessung der Längsbohrung 28 sollte mindestens das 1,5-fache des aus dem Kanalfaktor ermittelten Durchmessers d betragen, wobei der obere Grenzwert hierfür bei 2d liegt.The dimensioning of the longitudinal bore 28 should be at least 1.5 times of the diameter d determined from the channel factor, with the upper limit value this is 2d.

Die Druckausgleichswirkung kann in vorteilhafter Weise noch dadurch verbessert werden, daß von der Zentralbohrung 28 ausgehend, pro Lager mehrere radial endende Bohrungen angeordnet sind. Derartige Anordnungen werden als Mehrkanalsystem bezeichnet.The pressure equalization effect can also be advantageously thereby be improved that starting from the central bore 28, several radially per bearing ending holes are arranged. Such arrangements are called multi-channel systems designated.

Bei Lagern mit sehr großem Hüllkreisdurchmesser oder relativ großen Tagerkanmern 22, 23 ist die Anwendung des beschriebenen Mehrkanalsystems von vornherein sweclS ßig um auch hier den gewünschten Effekt zu erreichen.For bearings with a very large enveloping circle diameter or a relatively large one Tagerkanmern 22, 23 is the application of the multi-channel system described from the outset alternatively in order to achieve the desired effect here as well.

Um den erforderlichen, raschen Druckausgleich zu geährleisten, sind Drosselwirlalagen im Kanalsystem weitgehend zu vermeiden.In order to ensure the required, rapid pressure equalization, are To largely avoid throttle whirls in the sewer system.

Wie zuvor beschrieben, kann der Kanaldurchmesser nicht frei gewählt werden, weshalb die Gesamtlänge der Kanalbohrungen auf ein erreichbares Minimum zu beschränken ist, und Toträume jeglicher Art durch Füllstopfen 32 zu vermeiden sind.As previously described, the channel diameter cannot be freely selected which is why the total length of the channel bores is kept to an achievable minimum is to be limited, and dead spaces of any kind through filling plugs 32 are to be avoided are.

Außerdem sind die Kanten der Ein- und Austrittsöffnungen des Kanals systems in geeigneter Weise zu brechen, um Einschnürungen des vom Druckausgleich herrührenden Gasstromes an diesen Stellen zu vermeiden.In addition, the edges of the inlet and outlet openings of the channel system in a suitable manner to avoid constrictions of the pressure equalization to avoid resulting gas flow at these points.

Weitere erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele zeigen die Fig.Further exemplary embodiments according to the invention are shown in FIGS.

4 bis 7. Dabei besteht das dem Druckausgleich dienende Kanalsystem gemäß Fig. 4 aus einer in den Außenring 33 eingebrachten Radialbohrung 34, die verbunden ist mit einer ebenfalls in diesen Außenring 33 eingebrachte Längsbohrung 35, die mit dem Eurbelgehäuseraum 3 in Verbindung steht.4 to 7. The channel system used for pressure equalization exists 4 from a radial bore 34 made in the outer ring 33, which is connected is with a also in this outer ring 33 introduced longitudinal bore 35, the with the Eurbel housing space 3 is in connection.

Weiter ist e2. nach Fig. 5 möglich, eine den gesamten Außenring 36 durchsetzende Radialbohrung 37 vorzusehen, die zum Kanalsystem vervollständigt wird durch eine in der Pleuelstange 38 befindliche Längsbohrung 39.Next is e2. possible according to FIG. 5, one of the entire outer ring 36 to provide penetrating radial bore 37, which is completed to the channel system through a longitudinal bore 39 located in the connecting rod 38.

Bei diesen beiden letztgenannten Ausführungsbeispielen kann gegebenenfalls ebenfalls auf die Lagerinnenringe verzichtet und damit eine besonders klein bauende Maschine hergestellt werden.In these two last-mentioned exemplary embodiments, if necessary the bearing inner rings are also dispensed with, making it a particularly small one Machine made.

Soll jedoch der Arbeitsaufwand bei der Herstellung des Motorverdichters auf ein Minimum begrenzt werden, so können auch die erforderlichen Wälzlager direkt mit einem dem Gasausgleich dienenden Kanalsystem ausgerüstet werden. Dabei ist es möglich, den Innenring 40 des Wälzlagers mit einer Radialbohrung 41 und einer korrespondierenden Längsbohrw1g 42 zu versehen (Fig. 6).However, should be the amount of work involved in manufacturing the motor compressor can be limited to a minimum, the required rolling bearings can also be used directly be equipped with a channel system serving for gas equalization. It is there possible, the inner ring 40 of the roller bearing with a radial bore 41 and a corresponding one To provide longitudinal drilling 42 (Fig. 6).

Weiter besteht, wie die Fig. 7 zeigt, die Möglichkeit, in den Innenring 43 eine Radialbohrung 44 einzubringen,die mit einer in der Mantelfläche der Kurbelwelle 45 angeordneten Längsbohrung 46 zusammenwirkt.As shown in FIG. 7, there is also the possibility of inserting into the inner ring 43 to introduce a radial bore 44 which is connected to one in the outer surface of the crankshaft 45 arranged longitudinal bore 46 cooperates.

Claims (11)

Patentanspruche Claims Ü) Hermetisch gekapselter Motorverdichter mit einer gemeinsamen Welle für den Äiriebsmotor und den Verdichter, des sen Kolben und Lager zur ölfreien Verdichtung von Gasen bzw. Dämpfen für Trockenlauf ausgelegt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der die Wälzkörper (20, 21) führende Lagerraum (22, 23) zum Kurbelgehäuseraum (3) hin durch elastische Dichtungen (24 bis 27) verschlossen ist, und daß dieser mit Schmierstoff gefüllte Lagerraum (22, 23) zum Druckausgleich durch ein Kanalsystem (28, 29, 30; 34, 35; 37, 39; 41, 42) mit dem Kurbelgehäuseraum (3) oder Motorraum (4) verbunden ist.Ü) Hermetically sealed motor compressor with a common shaft for the drive motor and the compressor, its piston and bearings for oil-free compression of gases or vapors are designed for dry running, characterized in that the storage space (22, 23) leading the rolling elements (20, 21) to the crankcase space (3) is closed by elastic seals (24 to 27), and that this with Lubricant-filled storage space (22, 23) for pressure equalization through a channel system (28, 29, 30; 34, 35; 37, 39; 41, 42) with the crankcase space (3) or engine space (4) is connected. 2. Motorverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörper (20, 21) des zwischen Pleuelstange (16, 17) und Kurbelwelle (15) angeordneten Lagers direkt auf der Kurbelwelle (15) aufliegen, und das Kanalsystem aus in der Kurbelwelle angeordneten Radialbohrungen (29, 30, 31) und einer in axialer Richtung verlaufenden Längsbohrung (28) besteht. 2. Motor compressor according to claim 1, characterized in that the Rolling bodies (20, 21) arranged between the connecting rod (16, 17) and the crankshaft (15) Bearing directly on the crankshaft (15), and the channel system from in the Crankshaft arranged radial bores (29, 30, 31) and one in the axial direction extending longitudinal bore (28). 3. Motorverdichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Lagerräume (22, 23) mit der Längsbohrung (28) verbindenden Radialbohrungen (29, 30) im von der Pleuelstange (16, 17) übergriffenen Bereich der Kurbel welle (15) liegen, und die die Längsbohrung (28) und den Kurbelgehäuseraum (3) verbindende Radialbohrung (31) außer halb des von der Pleuelstange (16, 17) übergriffenen Be reichs in der Kurbelwelle (15) angeordnet ist. 3. Motor compressor according to claim 1 or 2, characterized in that that the radial bores connecting the storage spaces (22, 23) with the longitudinal bore (28) (29, 30) in the connecting rod (16, 17) overlapped area of the crankshaft (15), and the longitudinal bore (28) and the crankcase space (3) connecting Radial bore (31) outside of the Be overlapped by the connecting rod (16, 17) Reichs is arranged in the crankshaft (15). 4. Motorverdichter nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsbohrung (28) im entlasteten Bereich zwischen Außenmantel und Drehachse in der Kurbelwelle (15) angeordnet ist. 4. Motor compressor according to claim 1, 2 or 3, characterized in that that the longitudinal bore (28) in the relieved area between the outer jacket and the axis of rotation is arranged in the crankshaft (15). 5. Motorverdichter nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekem1-zeichnet, daß die in den Lagerraum (22, 23) einmündenden Enden der Radialbohrungen (29, 30) trichterförmig ausgebildet sind und außerhalb der tragenden Zonen der Wälzkörper (20, 21) enden. 5. Motor compressor according to claim 1, 2 or 3, characterized in gekem1-characterized, that the ends of the radial bores (29, 30) opening into the storage space (22, 23) are funnel-shaped and outside the load-bearing zones of the rolling elements (20, 21) end. 6. Motorveraichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kanalsystem aus einer in den Außenring (33) des Wälzlagers eingebrachten Längs (34)- und Querbohrung (35) besteht (Fig. 4). 6. Motor Veraichter according to claim 1, characterized in that the Channel system from a longitudinal (34) introduced into the outer ring (33) of the roller bearing - and transverse bore (35) (Fig. 4). 7. Motorverdichter nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Querbohrung (gut) in den Kurbelgehäuseraum (3) mündet. 7. Motor compressor according to claim 1 or 6, characterized in that that the transverse bore (good) opens into the crankcase space (3). 8. Motorverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kanalsystem aus einer senkrecht zur Kurbelwelle durch den Außenring (36) geführten Bohrung (37) und einer in der Pleuelstange (38) parallel zur Kurbelwelle verlaufenden Bohrung (59) besteht (Fig. 5). 8. Motor compressor according to claim 1, characterized in that the Channel system from a perpendicular to the crankshaft through the outer ring (36) Bore (37) and one in the connecting rod (38) running parallel to the crankshaft Bore (59) consists (Fig. 5). 9. Motorverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kanalsystem aus einer in dem Innenring (40) des Wälzlagers eingebrachten Längs (41)- und huerbohrung (42) besteht (Fig. 6). 9. Motor compressor according to claim 1, characterized in that the Channel system from a longitudinal (41) introduced into the inner ring (40) of the roller bearing - and huerbbohrung (42) consists (Fig. 6). 10. Motorverdichter nach Anspruch 1 oder 9, dadurch gekennzeichl net, daß die Querbohrung (42) in den Kurbelgehäuseraum (3) einmttndet.10. Motor compressor according to claim 1 or 9, characterized gekennzeichl net, that the transverse bore (42) opens into the crankcase space (3). 11. Motorverdichter nach Anspruch 1,dadurch gdkennæeichnet, daß1 das Kanalsystem aus einer senkrecht zur Kurbelwelle (45) durch den Innenring (43) geführten Radialbohrung (44) und einer in der Mantelfläche der Kurbelwelle (45) angeordneten! Längsbohrung (46) besteht (Fig. 7).11. Motor compressor according to claim 1, characterized in that gdkennæeichnet that1 Channel system from a perpendicular to the crankshaft (45) through the inner ring (43) Radial bore (44) and one in the outer surface of the crankshaft (45)! There is longitudinal bore (46) (Fig. 7).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2470874A1 (en) * 1979-12-04 1981-06-12 Abg Semca Dry compressor for e.g. refrigeration plant - has reciprocating piston held out of contact with interior of compression cylinder
EP1321688A1 (en) * 2001-12-07 2003-06-25 Koyo Seiko Co., Ltd. Double row tapered roller bearing apparatus

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