DE3427627C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehkolbenverdichter, umfassend ein Gehäuse, ein Hauptlager und ein Hilfslager, die in dem Gehäuse angeordnet sind, eine Kurbelwelle, die sich durch das Gehäuse erstreckt und mit einem Haupt­ lagerzapfen und einem Hilfslagerzapfen versehen ist, die beiderseits eines Exzenters angeordnet sind, wobei die Haupt- und Hilfslager mit Öl über einen Ölkanal versorgt werden, der in das Innere der Kurbelwelle einmündet, und wobei in der äußeren Umfangsfläche des Hauptlagerzapfens eine erste, in entgegengesetzter Richtung zur Drehrich­ tung der Kurbelwelle verlaufende spiralförmige Ölnut und in der äußeren Umfangsfläche des Hilfslagerzapfens eine zweite spiralförmige Ölnut eingearbeitet sind, und einen Elektromotor zum Antrieb der Kurbelwelle.

Einen derartigen Drehkolbenverdichter zeigt die US-PS 35 13 476. Die Ölnuten der Haupt- und Hilfs­ lagerzapfen sind dabei in derselben Richtung spiralförmig ausgebildet, damit das Öl durch die Drehung der Kurbel­ welle aus dem Ölsumpf nach oben befördert werden kann. Durch eine solche Anordnung ergeben sich jedoch Schwie­ rigkeiten bezüglich der betrieblichen Zuverlässigkeit des Kompressors, weil infolge der Anordnung der Ölnut am Hilfslagerzapfen in einer Zone hoher Belastung der Flächendruck am Hilfslagerzapfen unzulässig hoch wird, was zu Störungen führen kann. Ursächlich dafür ist die Tatsache, daß die Lagerfläche im Hochlastbereich um die Breite der Ölnut verringert ist.

Die DE-PS 11 40 412 betrifft eine Anordnung zur Schmierung eines Wellenlagers. Dabei handelt es sich nicht um zwei Lager, sondern ein einziges Lager, wobei in der Welle Förderrillen für das Öl mit gegenläufigem Um­ laufsinn bei gleicher Steigung angeordnet sind. Dadurch soll das Öl, das über eine zentrale Bohrung zugeführt ist, gleichmäßig nach beiden Seiten des Lagers abgeführt werden, so daß eine möglichst gleichmäßige Schmierwirkung erzielt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Drehkolbenverdichter der eingangs geschilderten Art dahingehend zu verbessern, daß in einfacher Weise eine wirksame und zuverlässige Schmierung der Kurbelwellen­ lager erzielt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die im Patentan­ spruch gekennzeichneten Merkmale.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird es möglich, die in den Umfangsflächen von Haupt- und Hilfslagerzapfen eingearbeiteten spiralförmigen Ölnuten auf solchen Abschnitten auszubilden, die von den auf die Lagerzapfen wirkende Lasten nur gering beaufschlagt sind. Infolgedessen kann die Betriebszuverlässigkeit des Haupt­ lagers und des Hilfslagers verbessert werden. Durch die zentrische Zuführung des Öls aus einer Öffnung in der Ölnut des Exzenters wird das Öl den Haupt- und Hilfs­ lagerzapfen optimal zugeführt, wobei der Rollkolben und der Zylinder gleichzeitig durch das Öl, das eine niedrige Temperatur und damit eine hohe Viskosität hat, bevor es durch die gleitenden Teile erwärmt wird, gekühlt und abgedichtet werden. Das Gas wird mit hohem spezifischen Volumen verdichtet, Leckverluste des verdichteten Gases werden vermindert, so daß der volumetrische Wirkungsgrad des Verdichters gesteigert wird. Es ist somit möglich, einen Verdichter mit hohem Wirkungsgrad zu schaffen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Drehkolbenverdichters dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine Ausfüh­ rungsform des Verdichters;

Fig. 2 die Kurbelwelle des Verdichters von Fig. 1; und

Fig. 3 eine Seitenansicht der Kurbelwelle von Fig. 2 in Richtung des Pfeils III von Fig. 2, wobei die Verteilung der den Hilfslager­ zapfen der Kurbelwelle beaufschlagenden Last gezeigt ist.

Im Gehäuse 1 ist ein elektrischer Antrieb 2, ein Verdichter und ein Ölsumpf 10 im unteren Gehäuseteil untergebracht. Der Verdichter umfaßt einen Zylinder 6, eine von dem elektrischen Antrieb 2 angetriebene Kurbel­ welle 7, einen von der Kurbelwelle 7 angetriebenen Rollkolben 11, der im Zylinder 2 exzentrisch umläuft, einen Schieber 5, der unter Kontaktierung des Rollkolbens 11 hin- und hergeht, sowie ein Hauptlager 3 und ein Hilfslager 12, die jeweils auf einer Seite des Zylinders 6 angeordnet sind und die Kurbelwelle 7 drehbar abstüt­ zen. Der Schieber 5 ist so angeordnet, daß er sich vertikal im wesentlichen senkrecht zu der horizontalen Oberfläche des Ölsumpfs 10 bewegt. Der untere Teil des Hauptlagers 3 taucht in den Ölsumpf 10 ein, so daß an der Rückseite des Schiebers 5 ein praktisch hermetisch dichter Raum 15 gebildet ist, der mit Öl gefüllt ist. Ferner ist an der Rückseite des Schiebers 5 eine Feder 4 angeordnet, die den Schieber 5 ständig gegen den Roll­ kolben 11 drückt. Das Öl wird wie folgt zugeführt: Während der Vertikalbewegung des Schiebers 5 wird Öl durch einen konischen Saugstutzen 3 B, der im unteren Teil des Hauptlagers 3 vorgesehen ist, angesaugt und aus einer förderseitigen konischen Bohrung 12 B im Hilfslager 12 ab­ gegeben. Es strömt dann durch einen Ölkanal 14 zum Endab­ schnitt der Kurbelwelle 7 an deren dem Ölkanal 4 nahen Seite. Dann tritt das Öl in eine Bohrung 7 d ein, die sich im Endabschnitt der Kurbelwelle 7 öffnet, von wo es aus einer Öffnung 7 f in dem Kurbelzapfen 7 b, die mit der Bohrung 7 d in Verbindung steht, aufgrund der Fliehkraft der Kurbelwelle 7 austritt. Nach Schmierung des Exzenters 7 b fließt das Öl in zwei Richtungen und zwar zu einer Ölnut 7 A, die auf dem Außenumfang des Hilfslagerzapfens 7 S gebildet ist, und zu einer Ölnut 7 C, die auf dem Außenumfang des Hauptlagerzapfens 7 M gebildet ist, so daß das Hauptlager 3 und das Hilfslager 12 geschmiert werden. Nach Schmierung des Hilfslagers 12 wird das Öl im Endab­ schnitt der Kurbelwelle 7 gesammelt, während das zur Schmierung des Hauptlagers 3 verwendete Öl aus dem Endab­ schnitt des Hauptlagers 3 auf dessen näher an dem elek­ trischen Antrieb 2 liegenden Seite in das Gehäuse 1 aus­ tritt. Somit wird der Kurbelzapfen 7 b mit Öl geschmiert, das eine niedrige Temperatur und hohe Viskosität auf­ weist. Der Zylinder 6 und der Rollkolben 11 werden gekühlt, die Dichtungseigenschaften des gleitenden Teils des Rollkolbens 11 werden unter Steigerung des volume­ trischen Wirkungsgrads verbessert, so daß ein mit hohem Wirkungsgrad arbeitender Verdichter erhalten wird. Wie aus den Fig. 1 bis 3 hervorgeht, ist die Ölnut 7 C am Hauptlagerzapfen 7 M so geformt, daß sie spiralförmig entgegengesetzt zur Umlaufrichtung der Kurbelwelle 7 verläuft, während die Ölnut 7 A am Hilfslagerzapfen 7 S so geformt ist, daß sie spiralförmig in Umlaufrichtung der Kurbelwelle 7 verläuft. Somit ist es möglich, die Ölnut 7 A so vorzusehen, daß sie nicht in einem Abschnitt des Hilfslagerzapfens 7 S liegt, der in hohem Maß der den Hilfslagerzapfen 7 S beaufschlagenden Last ausgesetzt ist. Dadurch läßt sich der Flächendruck verringern und die Betriebszuverlässigkeit des Hilfslagerzapfens 7 S steigern.

Claims (1)

1. Drehkolbenverdichter, umfassend

   • - ein Gehäuse (6), ein Hauptlager (3) und ein Hilfslager (12), die in dem Gehäuse (6) angeordnet sind,
   • - eine Kurbelwelle (7), die sich durch das Gehäuse (6) erstreckt und mit einem Hauptlagerzapfen (7 M) und einem Hilfslagerzapfen (7 S) versehen ist, die beiderseits eines Exzenters (7 b) angeordnet sind, wobei die Haupt­ und Hilfslager mit Öl über einen Ölkanal (14) versorgt werden, der in das Innere der Kurbelwelle (7) einmündet, und wobei in der äußeren Umfangsfläche des Hauptlager­ zapfens (7 M) eine erste, in entgegengesetzter Richtung zur Drehrichtung der Kurbelwelle (7) verlaufende spiral­ förmige Ölnut (7 C) und in der äußeren Umfangsfläche des Hilfslagerzapfens (7 S) eine zweite spiralförmige Ölnut (7 A) eingearbeitet sind, und
   • - einen Elektromotor (2) zum Antrieb der Kurbelwelle (7), dadurch gekennzeichnet,
   • - daß die in den Umfangsflächen von Haupt- und Hilfslager­ zapfen (7 M, 7 S) eingearbeiteten spiralförmigen Ölnuten (7 C, 7 A) mit einer in der Umfangsfläche des Exzenters (7 b) eingearbeiteten Ölnut (7 B) verbunden sind,
   • - daß in der Ölnut (7 B) eine Öffnung (7 f) vorgesehen ist, die mit dem in das Innere der Kurbelwelle (7) einmündenden Ölkanal (14) in Verbindung steht,
   • - daß die zweite Ölnut (7 A) spiralförmig in der gleichen Richtung wie die Drehrichtung der Kurbelwelle (7) ver­ läuft, und
   • - daß die beiden spiralförmigen Ölnuten (7 A, 7 C) in solchen Abschnitten der entsprechenden Lagerzapfen ausgebildet sind, die nicht stark belastet sind.