DE2232430C3 - Schubkotbenverdichter für gekapselte Kleinkältemaschinen - Google Patents

Description

Das Hauptpatent 2144 650 bezieht sich auf einen .Schubkolbenverdichter für gekapselte Kleinkältemaschinen, dessen Kolben über eine Pleuelstange und einen einseitig freien, oben angeordneten Kurbelzapfen von einer vertikal verlaufenden Motorkurbelwelle antreibbar ist, wobei zwischen Pleuelstange und Kolben ein Kolbengelenk vorgesehen ist, der Pleuelkopf eine den Kurbelzapfenquerschnitt übersteigende öffnung hat und zwischen Kurbelzapfen und Pleuelkopf ein Füllring gelegt ist, wobei die Öffnung im Pleuelkopf kleiner als der größte Querschnitt der Motorkurbelwelle ist und wobei wenigstens ein Teil der Pleuelstange mit Hilfe eines Kippgelenks um eine Achse kippbar ist, die etwa senkrecht auf einer von Kolbenachse und Wellenachse definierten Ebene steht.

Mit dieser Konstruktion erzielt man einen Schubkolbenverdichter, bei dem vor der Montage von Kolben und Kurbelwelle das Wellenlager und der Zylinder bereits vereinigt oder sogar einstückig miteinander verbunden sind und bei dem trotzdem der Pleuelkopf einen kleineren inneren Durchmesser hat als der größte Wellendurchmesser.

Es sind ferner Schubkolbenverdichter bekannt, die eine vertikale Motorkurbelwelle mit oben angeordnetem KurbelzaDfen besitzen und bei denen ein ölkanal an der oberen Stirnfläche des Kurbelzapfens exzentrisch ausmündet. Derartig ausmündende ölkanäle dienen in erster Linie dazu, einen Teil des von der Ölpumpe geförderten Öls radial abzuschleudern, so daß das Öl an die Kapselwand gelangt und dort beim Rückfließen in den Ölsumpf gekühlt wird. In diesem Zusammenhang ist es auch bereits bekannt, den Pleuelkopf mit einem Fortsatz zu versehen, der über die obere Stirnfläche übersteht (DT-Gbm 19 58 181). Es ist auch bekannt, nur auf der Seite der exzentrischen Bohrung einen konischen Fortsatz anzubringen, der sich mit der Motorkurbelwelle dreht und das Öl über die Stirnfläche hinaus anhebt (FR-PS 20 II 267). Wenn das Öl nicht gekühlt, sondern anderen Zwecken zugeführt werden soll, können Ölfangvorrichtungen vorgesehen sein, beispielsweise eine mit Abstand außerhalb des Kurbelzapfens angeordnete ortsfeste Wand (DT-AS !150 175), oder ein an einer Kurbelschleifenführung angebrachter Forlsatz (DT-PS 12 38 607).

Bei einem Verdichter nach dem Hauptpatent kann der Pleuelkopf innerhalb eines gewissen Bereichs um so kleiner gewählt werden, je kürzer der Kurbelzapfen ist. Je kurzer aber der Kurbelzapfen, um so größer ist aber bei einem Verdichter mit radialer Ölabschleuderung am oberen Ende des Kurbel/aplens die Möglichkeit, daß das zur Ruckkühlung bestimmte Öl zum Teil vom Zylinder abgefangen und von diesem stark beheizt statt gekühlt wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Schubkolbenverdichter der eingangs beschriebenen Art anzugeben, bei dem Öl stirnseitig von der Motorkurbelwelle abgeschleudert wird, aber möglichst wenig auf den Zylinder treffen soll und bei dem trotzdem der Pleuelkopf kleingehalten werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Motorkurbelwellc einen an der oberen Stirnfläche des Kurbelzapfens exzentrisch ausmündenden Ölkanal aufweist und daß der Füllring einen über diese obere Stirnfläche nach oben überstehenden, ein Auftreffen des aus dem ölkanal austretenden Öls auf den Zylinder weitgehend verhindernden Fortsatz hat.

Der oben ausmündende Ölkana! dient in erster Linie dazu, öl zum Zweck der Rückkühlung an die Kapselwand zu schleudern. Mit Hilfe des nach oben überstehenden Fortsatzes am Füllring wird auch bei kurzem Kurbelzapfen verhindert, daß öl in unerwünschter Weise an den Zylinder gelangt. Der Fortsatz kann sehr einfach am Füllring angebracht sein. Da der Füllring als letztes Teil montiert wird, stört der Fortsatz auch nicht die vorangehenden Montageschritte.

Mit Vorteil weist der Fortsatz einen ringsum verlaufenden Hohlzylinder auf. Dieser bildet zusammen mit der oberen Stirnfläche des Kurbelzapfens einen Napf, in welchem sich ein Teil des abgeschleuderten Öls sammeln kann, so daß eine verhältnismäßig einfache Schmierung der Kurbelzapfen-Lagerfläche erfolgen kann.

Bei einer bevorzugten Ausfiihrungsform ist der Füllring drehfest mit dem Pleuelkopf verbunden und der Fortsatz hat seine größte axiale Erstreckung auf der dem Kolben zugewandten Seite. Bei dieser Ausgestaltung bildet der Fortsatz eine lediglich auf der Seite des Zylinders angeordnete Sperrwand. Im übrigen Umfangsbereich kann das öl auch schon in Höhe des Zylinders abgeschleudert werden.

Eine andere Möglichkeit bei Anwendung eines ringsum verlaufenden Hohlzylinders besteht darin, daß der Fiillring drehfest mit dem Kurbelzapfen verbunden

ist. Dann rotiert der Hohlzylinder mit der Motorkurbcl welle und dient seinerseits als Förder- und Schleuderaggregat für das Öl.

Der Fortsat/ kann eine kleinere Wandstärke als der Füllring haben, da über ihn keine Kräfte auf den Kolben übertragen werden müssen. Daher ist das Gewicht dieses Fortsatzes vernachlässigbar kiei-i.

Die Erfindung wird nachstehend anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen erfintiungsgemäßen Verdichter,

F ι g. 2 eine Draufsicht auf den Verdichter bei abgenommenem Kapseldeckel und in einer etwas anderen Drehstellung als in F i g. 1.

F i g. 3 das Füllstück mit Fortsat/ gemäß F i g. 1 und

F i g. 4 ein Füllstück mit abgewandeltem Fortsatz.

In F i g. 1 ist eine Kapsel 1 veranschaulicht, in der mit Hilfe von Federn 7. ein Motorverdichter 3 aufgehängt ist. Ein Tragkörper 4 dient zur Montage eines Stators 5 eines Elektromotors, weist ein La_cer 6 für eine Motorkiirbelwcllo 7 auf und trägt einen Zylinder 8. in welchem ein Kolben 9 hin und her beweglich ist. Auf der Welle 7 sitzt ein Rotor 10. Die Welle trägt am oberen Ende einen Kurbelzapfen 11, dessen obere Stirnseite 12 frei ist. Eine Pleuelstange 13 ist über ein Kugelgelenk 14 mit dem Kolben verbunden. Ein zylindrisch ausgebildeter Pleuelkopf 15 umgibt den Kurbelzapfen 11 unter Zwischenfügung eines drehtest mit dem Pleuclkopl verbundenen Füllringes 16. Sein Innendurchmesser entspricht dem Durchmesser des Kiirbelzapfens 11. Sein AußeiiJurchmesscr entspricht der zylindrischen Öffnung im Pleuelkopf 15. Eine Ölpumpe in der Form eines Hohlkonus 17 fördert Öl aus dem Sumpf 18 durch eine Bohrung 19 in der Welle 7, von der eine nicht veranschaulichte Bohrung zur Schmierung des Lagers 6 ausgeht. Ein weiterer Ölkanal 20 ist als Schrägbohrung ausgebildet, d'e exzentrisch in der oberen Stirnfläche 21 des Kurbelzapfens ausmündet.

Der Füllring 16 trägt am oberen Ende einen Fortsatz 22, der über die obere Stirnfläche 21 nach oben übersteht. Der Fortsatz hat eine geringere Wandstärke als der übrige l'üürin^ 16. Er besteht aus einem unteren ringsum verlaufenden Hohlzylindei 23 und einer oberen, sich nur im Bereich des Kolbens erstreckenden Verlängerung 24, Das aus dem Ölkanal 20 nach oben austretende Öl wird längs einer Bahn 25 nach außen an die Kapselwand geschleudert. Die Verlängerung 24 diem jedoch als Sperrwand, die das Öl daran hindert, auf den Zylinder 8 aufzutreffen. Das so abgefangene Öl sammelt sich in dem r.apfartigen Bereich, der durch den Hohlzylinder 23 und die obere Stirnfläche 21 gebildet wird. Eis steht dort zur Schmierung der Lagerfläche zwischen Kurbelzapfen 11 und Füllring 16 /ur Verfugung.

In F i g. 2 ist nochmals dargestellt, längs welcher Bahn 25 das Öl bei der angegebenen Drehrichtung R zur Kapselwand gelangt. Fs ist ersichtlich, cm K die Verlängerung 24 des Fortsatzes 22 den Zylinder 8 von der Ölbesprühung freihält.

In Fig. 4 ist ein abgewandelter Fortsatz 22' dargestellt, der lediglich aus einem Hohizylinder 23' besteht. Wenn der füllring 16 wiederum drehfest mit dem Pleuelkopf 15 verbunden ist, kann man die Länge des Hohlzylinders 23' so bemessen, daß derjenige Teil des Öls, der in Höhe des Zylinders abgeschleudert werden würde, aufgefangen und zur Schmierung des Kurbelzapfenlagers benutzt wird, während der I ort satz lediglich den oberhalb des Zylinders abgeschleuderten Teil des Öls freigibt.

Statt dessen kann der Füllring 16 auch drehfest mit dem Kurbelzapfen verbunden werden. Dann bildet sich innerhalb des Fortsatzes 22' eine Art Rotationsparaboloid, der eine zusätzliche Förderwirkung auf das Öl hat, das dann über die Oberkante nach außen abgeschleudert wird.

In allen Fällen stört der Fortsatz nicht bei der Montage. Außerdem erfordert er nur eine geringfügige Zusatzmaßnahme am Füllring.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Schubkolbenverdichter für gekapselte Kleinkältemaschinen, dessen Kolben über eine Pleuelstange und einen einseitig freien, oben angeordneten Kurbelzapfen von einer vertikal verlaufenden Motorkurbelwelle antreibbar ist, wobei zwischen Pleuelstange und Kolben ein Kolbengelenk vorgesehen ist, der Pleuelkopf eine den Kurbelzapfenquerschnitt übersteigende Öffnung hat und zwischen Kurbelzapfen und Pleuelkopf ein Füüring gelegt ist, wobei die öffnung im Pleuelkopf kleiner als der größte Querschnitt der Motorkurbelwelle ist und wobei wenigstens ein Teil der Pleuelstange mit Hilfe eines Kippgelenks um eine Achse kippbar ist, die etwa senkrecht auf einer von Kolbenachse und Wellenachse definierten Ebene steht, nach Patent 2144 650, dadurch gekennzeichnet, daß dir: Motorkurbelwelle (7) einen an der oberen Stirnfläche (21) des Kurbelzapfens exzentrisch ausmündenden Ölkanal (2Q] aufweist und daß der Füllring (16) einen über diese obere Stirnfläche nach oben überstehenden, ein Auftreffen des aus dem Ölkanal austretenden Öls auf den Zylinder vveitgehend verhindernden Fortsatz (22,22') hat.

2. Verdichter nach Ansprjch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fortsatz [22, 22') einen ringsum verlaufenden Hohlzylinder (I!3,23') aufweist.

3. Verdichter nach Anspiuch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ftllring (16) drehfest mit dem Pleuelkopf (15) verbunden ist und der Fortsatz (22) seine größte axiale Erstreckung (24) auf der dem Kolben (9) zugewandten Seile hat.

4. Verdichter nach Ansprach 2. dadurch gekennzeichnet, daß der Füllring (16) drehfest mit dem Kurbelzapfen (11) verbunden ist.

5. Verdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet da3 der Fortsatz (22, 22') eine kleinere Wandstärke als der Füllring (16) hat.