DE3528963A1 - Oelfoerdervorrichtung fuer einen rotationsverdichter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ölfördervorrichtung für einen Rotationsverdichter, der einen von einer hori­ zontalen Welle angetriebenen, exzentrisch in einem ge­ häusefesten Zylinder umlaufenden Rollkolben und einen an den Rollkolben angedrückten und daher von diesem radial hin und her bewegbaren Flügel aufweist, der Saug- und Druckraum des Verdichters voneinander trennt, sowie in einer einen Ölsumpf enthaltenden Kapsel angeordnet ist, wobei der Flügel als Pumpenkolben in eine Pumpenkam­ mer ragt und eine Ölförderleitung mit der Pumpenkammer verbunden ist und nahe dieser Pumpenkammer innerhalb des Ölsumpfes eine Saugöffnung aufweist.

Bei einer bekannten Ölfördervorrichtung dieser Art (GB-PS 20 29 507) besteht die Ölförderleitung aus einem zylindrischen Ölförderrohr, das in eine Seitenplatte des Gehäuses der Pumpenkammer eingesetzt ist und mit geringem Abstand von dieser Wand die Saugöffnung auf­ weist. Das Ölförderrohr führt bis in eine Bohrung der horizontalen Welle. Von dort wird das Öl an die Schmier­ stellen des Rotationsverdichters und des zugehörigen Elektromotors verteilt.

Die Ölpumpe fördert beim Druckhub Öl durch die Ölförder­ leitung, wobei an der Saugöffnung eine Ejektorwirkung auftritt und infolgedessen auch noch eine kleine Ölmenge aus dem Sumpf mitgerissen wird. Beim Saughub wird zwar ein Teil des Öls über die Saugöffnung aus dem Ölsumpf angesaugt; es wird aber auch ein erheblicher Teil des in dem Ölförderrohr befindlichen Öls zurückgesaugt. Folglich ist der Wirkungsgrad der Pumpe begrenzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ölförder­ vorrichtung der eingangs beschriebenen Art anzugeben, die einen besseren Wirkungsgrad hat.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ölförderleitung einen Venturikanal aufweist, dessen Größtquerschnitt der Pumpenkammer benachbart ist, der im Bereich des Kleinstquerschnitts die Saugöffnung auf­ weist und etwa mit diesem Kleinstquerschnitt in einen Leitungsabschnitt größeren Querschnitts mündet.

Bei dieser Konstruktion wird durch die Verwendung des Venturikanals und die Lage der Saugöffnung erreicht, daß beim Druckhub eine größere Ölmenge aus dem Sumpf angesaugt und in Förderrichtung mitgerissen wird. Beim Saughub wird eine wesentlich größere Ölmenge als bisher aus dem Sumpf angesaugt, weil sich für das in der Ölför­ derleitung befindliche Öl ein großer Rückströmwiderstand ergibt. Dieser ist dadurch bedingt, daß sich im Bereich der Mündung des Venturikanals der Leitungsquerschnitt stark ändert. Das rückströmende Öl muß aus einem Lei­ tungsabschnitt größeren Querschnitts in den engen Quer­ schnitt der Venturikanalmündung eintreten. Hierbei er­ geben sich in erheblichem Umfang Wirbel. Das Ansaugen von Öl aus dem Sumpf wird daher sowohl beim Druckhub als auch beim Saughub verbessert und damit der Wirkungs­ grad erhöht.

Bei einer Ausführungsform ist der Anfangsabschnitt der Förderleitung durch ein Rohr gebildet, in das ein Ein­ satz eingesetzt ist, der einen Venturikanal aufweist. Es braucht lediglich der Einsatz bearbeitet zu werden. Im übrigen kann ein durchgehendes Ölförderrohr verwendet werden.

Bei einer anderen Ausführungsform ist dafür gesorgt, daß der Venturikanal rohrförmig ausgebildet ist und einstückig mit einer stufenförmigen Erweiterung in ein Ölförderrohr übergeht. Eine solche Ölförderleitung läßt sich leicht handhaben.

Bei einer dritten Ausführungsform weist der Venturikanal einen rohrförmigen Mündungsabschnitt auf, auf den der Anfangsabschnitt eines Ölförderrohrs aufgesetzt ist. Dies ergibt eine besonders einfache Bauform für die Querschnittserweiterung.

Insbesondere kann das Ölförderrohr im Bereich der Mündung eine Querschnittserweiterung haben. Da die Mündung in die Querschnittsweiterung hineinragt, ist die Wirbel­ bildung noch stärker und damit das Rücksaugen des in der Ölförderleitung befindlichen Öls noch mehr reduziert.

Eine weitere Verbesserung ergibt sich dadurch, daß der Saugöffnung ein in den Ölsumpf ragender Saugtrichter vorgeschaltet ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist dafür gesorgt, daß der gehäusefeste Zylinder durch eine auch die Pumpen­ kammer begrenzende Scheibe gebildet ist, an der beider­ seitig die Zylinderbohrung abdeckende Seitenplatten anliegen, und daß die Pumpenkammer beidseitig durch kleinere Deckplatten verschlossen ist, von denen die eine den Venturikanal trägt. Dies ergibt eine besonders gute Befestigung des Venturikanals. Außerdem können die Seitenplatten unabhängig von der Abdeckung der Pum­ penkammer geformt und insbesondere rotationssymmetrisch ausgebildet sein, was die Fertigung erleichtert, insbe­ sondere wenn die Seitenplatten mit Wellenlagern ein­ stückig sind.

Hierbei sollte die eine Deckplatte im Bereich des Größt­ querschnitts des Venturikanals eine Ausbauchung aufwei­ sen. Vor dem Eintritt in den Venturikanal ergibt sich daher ein freier Raum, über den das Öl beim Druckhub frei zuströmen kann.

Die eine Decke kann insbesondere einstückig mit dem anschließenden Teil der Ölförderleitung ausgebildet sein. Dies ergibt eine besonders gute Befestigung des Venturikanals. Beispielsweise kann die Deckplatte ein Kunststoff-Formteil sein.

Eine andere Möglichkeit der guten Befestigung besteht darin, daß der Venturikanal durch ein eingangsseitig aufgeweitetes Rohr gebildet ist und die Aufweitung innen an der Ausbauchung anliegt.

Eine weitere Fertigungsvereinfachung ergibt sich, wenn beide Deckplatten durch Schrauben miteinander verbunden sind.

Die Erfindung wird nachstehend anhand in der Zeichnung dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Ölfördervorrichtung für einen Rotationsverdichter,

Fig. 2 eine Stirnansicht des Rotationsverdichters inner­ halb der Kapsel,

Fig. 3 einen Teilquerschnitt längs der Linie A-A der Fig. 1,

Fig. 4 einen Teillängsschnitt durch eine andere Ausfüh­ rungsform der Ölfördervorrichtung,

Fig. 5 einen Teilquerschnitt durch eine weitere Ausfüh­ rungsform der Ölfördervorrichtung,

Fig. 6 einen Teillängsschnitt durch eine weitere Aus­ führungsform der Ölfördervorrichtung und

Fig. 7 einen Teillängsschnitt durch eine noch weitere Ausführungsform einer Ölfördervorrichtung.

In den Fig. 1 bis 3 ist ein Rotationsverdichter 1, der durch einen nur schematisch angedeuteten Elektromotor 2 über eine horizontale Welle 3 angetrieben wird, in einer Kapsel 4 untergebracht, in deren Innenraum 5 sich ein Ölsumpf 6 befindet. Ein als Scheibe ausgebildeter Zylinder 7 ist ringsum in die Kapsel 4 eingepreßt oder eingeschweißt. Er weist in einer Zylinderbohung 8 einen als Ring ausgebildeten Rollkolben 9 auf, der durch einen Exzenter 10 der Antriebswelle 3 auf einer Exzenterbahn angetrieben wird.

Im scheibenförmigen Zylinder 7 ist ein Flügel 11 radial verschiebbar. Er liegt am Rollkolben 9 an und trennt jeweils den Saugraum 12 vom Druckraum 13. Der Flügel ist durch eine Feder 14 belastet und ragt mit seinem anderen Ende in eine Pumpenkammer 15.

Zu beiden Seiten des Zylinders 7 ist je ein Wellenlager 16 und 17 vorgesehen. Die Wellenlager sind einteilig mit rotationssymmetrischen Seitenplatten 18 bzw. 19 verbunden, die die Zylinderbohrung 8 abdecken und zwi­ schen sich und dem Rollkolben 9 einen kleinen Spielraum von beispielsweise 0,01 mm freilassen. Dieses Spiel gilt auch im Bereich des Flügels 11. Die Pumpenkammer 15 ist beidseitig durch kleinere Deckplatten 20 und 21 verschlossen, welche mit Hilfe von Schrauben 22 und 23, die durch Bohrungen 24 und 25 im Zylinder 7 greifen, miteinander und mit dem Zylinder verbunden sind. Die Deckplatte 21 besitzt eine Ausbauchung 26, von der eine Ölförderleitung 27 ausgeht. Diese führt zu einem durch einen Blechaufsatz 28 gebildeten Hohlraum 29 an der Stirnseite der Welle 3. Das hierher geförderte Öl kann durch eine Bohrung 30 der Welle 3 zu den einzelnen Schmierstellen des Verdichters und des Elektromotors geführt werden. Die Förderung kann hierbei durch Spiral­ nuten 31 und 32, welche über Radialbohrungen mit der zentrischen Bohrung 30 in Verbindung stehen, unterstützt werden. Ein Blechring 33 an der Seitenplatte 19 begrenzt einen Schalldämpferraum 34.

Die Ölförderleitung 27 weist über den größten Teil ihrer Länge ein Ölförderrohr 35 auf, ist aber zwischen diesem Rohr und der Pumpenkammer 15 mit einem Venturikanal 36 versehen, dessen Größtquerschnitt 37 der Pumpenkammer 15 benachbart ist. Im Bereich des Kleinstquerschnitts 38 befindet sich eine Saugöffnung 39 mit einem vorgesetz­ ten Saugtrichter 40. Der Venturikanal ist rohrförmig ausgebildet. Auf der Seite der Pumpenkammer 15 ist das Rohrmaterial aufgeweitet. Die Aufweitung liegt an der Innenseite der Ausbauchung 26 an. Auf den Mündungsab­ schnitt 41 des Venturikanals 36 ist der Anfangsabschnitt 42 des Ölförderrohres 35 aufgesetzt. Infolgedessen ergibt sich an dieser Stelle ein Bereich 45 mit einer plötz­ lichen Querschnittserweiterung.

Im Betrieb wird der Flügel 11 fortwährend auf- und nie­ derbewegt. Bei der Abwärtsbewegung ergibt sich ein Druck­ hub, bei dem Öl durch den Venturikanal 36 in das Ölför­ derrohr 35 gedrückt wird. An der Saugöffnung 39 entsteht eine Ejektorwirkung, aufgrund deren Öl aus dem Sumpf 6 mitgerissen wird. Bei der Aufwärtsbewegung des Flügels 11 ergibt sich ein Saughub. Durch ihn wird Öl aus dem Sumpf 6 in die Pumpenkammer 15 gesaugt. Gleichzeitig erfolgt eine Rücksaugung aus dem Ölförderrohr 35. Wegen der plötzlichen Querschnittsveränderung im Bereich der Mündung 41 entstehen Wirbel, die diese Rücksaugung behin­ dern. Infolgedessen hat die Ölfördervorrichtung einen hohen Wirkungsgrad.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 werden für gleiche Teile dieselben Bezugszeichen wie in den Fig. 1 bis 3 und für entsprechende Teile um 100 erhöhte Bezugs­ zeichen verwendet. In der vergrößerten Darstellung ist besser erkennbar, daß die Deckplatten 20 und 21 ein größeres Spiel 43 bzw. 44 mit Bezug auf den Flügel 11 haben als die Seitenplatten 18 und 19, beispielsweise 0,15 mm. Es kann daher verhältnismäßig grobes Material für die Seitenplatten 20 und 21 benutzt werden.

Die Ölförderleitung 127 ist hierbei einstückig ausge­ führt. Der Venturikanal 136 mit dem durch eine Aufwei­ tung gebildeten Größtquerschnitt 137 sowie der Saugöff­ nung 139 und dem Saugtrichter 140 steht mit seiner Mün­ dung 141 unmittelbar mit einem aufgeweiteten Abschnitt 142 des Ölförderrohres 135 in Verbindung, so daß der Venturikanal 136 in einen Leitungsabschnitt 145 größeren Querschnitts mündet.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 werden für entspre­ chende Teile um 200 gegenüber den Fig. 1 bis 3 erhöhte Bezugszeichen benutzt. In das einstückig mit der Aus­ bauchung 226 der Deckplatte 221 ausgebildete Ölförderrohr 235 ist ein Einsatz 246 eingesetzt, der den Venturikanal 236 und die Saugöffnung 239 enthält. Am Ende des Ein­ satzes ergibt sich wiederum ein Bereich 245 größeren Querschnitts.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 werden entsprechende Teile um 300 gegenüber den Fig. 1 bis 3 erhöhte Bezugs­ zeichen benutzt. Der Venturikanal 336 ist einstückig mit der Deckplatte 321, der Saugöffnung 339 und dem Saugtrichter 340 ausgebildet. Auf den Mündungsabschnitt 341 ist ein erweiterter Abschnitt 345 des Ölförderrohrs 335 aufgeschoben. Die Mündung 341 ragt in diese Erweite­ rung hinein, so daß sich noch stärkere Wirbel beim Rück­ saugen des Öls ergeben.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 sind für entspre­ chende Teile um 400 gegenüber den Fig. 1 bis 3 erhöhte Bezugszeichen benutzt. Hier ist die Deckplatte 421, der Venturikanal 436 mit seiner Saugöffnung 439 und das anschließende Ölförderrohr 435 einstückig ausge­ bildet.

Die einzelnen Formteile können insbesondere aus Kunst­ stoff hergestellt sein, beispielsweise, indem zwei Halb­ schalen-Formteile miteinander verschweißt werden.

Claims (11)

1. Ölfördervorrichtung für einen Rotationsverdichter, der einen von einer horizontalen Welle angetriebenen, exzentrisch in einem gehäusefesten Zylinder umlaufen­ den Rollkolben und einen an den Rollkolben angedrück­ ten und daher von diesem radial hin und her beweg­ baren Flügel aufweist, der Saug- und Druckraum des Verdichters voneinander trennt, sowie in einer einen Ölsumpf enthaltenden Kapsel angeordnet ist, wobei der Flügel als Pumpenkolben in eine Pumpenkammer ragt und eine Ölförderleitung mit der Pumpenkammer verbunden ist und nahe dieser Pumpenkammer innerhalb des Ölsumpfes eine Saugöffnung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölförderleitung (27; 127; 227; 327; 427) einen Venturikanal (36; 136; 236; 336; 436) aufweist, dessen Größtquerschnitt (37) der Pumpenkammer (15) benachbart ist, der im Bereich (38) des Kleinstquerschnitts die Saugöffnung (39) aufweist und etwa mit diesem Kleinstquerschnitt in einen Leitungsabschnitt (45) größeren Querschnitts mündet.

2. Ölfördervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Anfangsabschnitt der Ölförderlei­ tung (227) durch ein Rohr (235) gebildet ist, in das ein Einsatz (246) eingesetzt ist, der den Venturi­ kanal (236) aufweist.

3. Ölfördervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Venturikanal (136; 436) rohrförmig ausgebildet ist und einstückig mit einer stufenför­ migen Erweiterung in ein Ölförderrohr (135; 435) übergeht.

4. Ölfördervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Venturikanal (36; 336) einen rohr­ förmigen Mündungsabschnitt (41; 341) aufweist, auf den der Anfangsabschnitt (42; 342) eines Ölförderroh­ res (35; 335) aufgesetzt ist.

5. Ölfördervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Ölförderrohr (335) im Bereich der Mündung eine Querschnittserweiterung (345) hat.

6. Ölfördervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Saugöffnung (39; 139; 339) ein in den Ölsumpf ragender Saugtrichter (40; 140; 340) vorgeschaltet ist.

7. Ölfördervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der gehäusefeste Zylinder (7) durch eine auch die Pumpenkammer (15) begrenzende Scheibe gebildet ist, an der beiderseitig die Zylin­ derbohrung (8) abdeckende Seitenplatten (18, 19) anliegen, und daß die Pumpenkammer (15) beidseitig durch kleinere Deckplatten (20, 21) verschlossen ist, von denen die eine den Venturikanal (36) trägt.

8. Ölfördervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Deckplatte (21; 121; 221; 321; 421) im Bereich des Größtquerschnitts des Venturi­ kanals (36; 136; 236; 336; 436) eine Ausbauchung (26; 126; 226; 326; 426) aufweist.

9. Ölfördervorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Deckplatte (221; 321; 421) einstückig mit dem anschließenden Teil der Ölförderleitung (227; 327; 427) ausgebildet ist.

10. Ölfördervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Venturikanal (36; 136) durch ein eingangsseitig aufgeweitetes Rohr gebildet ist und die Aufweitung innen an der Ausbauchung (26, 126) anliegt.

11. Ölfördervorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß beide Deckplatten (20, 21) durch Schrauben (22, 23) miteinader verbun­ den sind.