DE3632963A1 - Schmierungssystem - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Schmierungs­ system von hermetischen Verdichtern für Kälte erzeugende Fluide.

Es sind hermetische Verdichter für Kälte erzeugende Fluide bekannt, welche ein hermetisches Gehäuse aufweisen, in dem ein Motor-Hubkolben-Verdichter mit einer Kurbelwelle mit verti­ kaler Drehachse eingebaut ist, welche mit einem inneren Längs­ schmierkanal versehen ist, der mit mehreren Stellen an der Oberfläche der Kurbelwelle verbunden ist und dessen oberes Ende exzentrisch zu seiner Drehachse angeordnet ist. Der Motorverdichter besitzt außerdem eine am unteren Ende des Innenkanals der Kurbelwelle angeschlossene, rohrförmige Ein­ richtung, die sich aus einem ersten, weitgehend zylindrischen Oberteil und einem zweiten kegelförmigen Teil mit einer an dessen Ende angeordneten Einlaßöffnung für das Schmieröl zu­ sammensetzt.

Bei derartigen Verdichtern erfolgt die Schmierung der gegen­ einander reibenden Teile durch den von der rohrförmigen Ein­ richtung gelieferten Ölstrom, indem die im Schmieröl getaucht umlaufende Einrichtung durch Zentrifugalkraft das Schmieröl durch den Innenkanal der Kurbelwelle durch den Schmierstellen der Maschine aufsteigen läßt. Ein Teil des Schmieröls strömt durch die exzentrisch angeordnete Bohrung am oberen Ende der Kurbelwelle aus und wird gegen die Innenfläche des herme­ tischen Gehäuses des Verdichters herausgeschleudert.

Es bestehen verschiedene Patente, in denen Einzelheiten des Schmierungssystems beansprucht sind. Im US-Patent 34 10 478 ist eine zylindrische rohrförmige Einrichtung mit einem kegel­ förmigen Verbindungsteil und einer als Schaufel wirkenden Innenwand beansprucht, deren Herstellung kostspielig ist. Im US-Patent 34 51 615 ist ein seitlicher Ausgangskanal im ex­ zentrischen Oberteil des Innenkanals der Kurbelwelle bean­ sprucht.

Im spanischen Patent 5 04 039 ist schließlich eine Nut auf der oberen Stirnseite der Kurbelwelle beansprucht, mit der Be­ gründung, daß die Nut geringere Fertigungskosten als der seitliche Ausgangskanal nach den Ansprüchen des vorstehend genannten US-Patentes mit sich bringt.

Es konnte festgestellt werden, daß bei den derzeitigen Aus­ führungen der Wirkungsgrad der rohrförmigen Pumpeinrichtung mit steigender Betriebstemperatur des Verdichters kleiner wird. Unter diesen Bedingungen wird die Viskosität der im Ge­ häuse lagernden Ölmasse so gering, daß deren Umlaufgeschwin­ digkeit gegenüber der Umlaufgeschwindigkeit der rohrförmigen Einrichtung langsamer wird. Letztere verliert dadurch als Zentrifugalpumpe an Wirksamkeit infolge des Schlupfes zwischen ihrer Innenwand und der in Berührung mit ihr befindlichen Öl­ schicht.

Die vorstehend genannte Innenwand, die als eine Schaufel wirkt, kann das beschriebene Problem teilweise lösen. Es ist aber bei ihr von Nachteil, daß sie hohe Fertigungskosten ver­ ursacht.

Auf der anderen Seite muß die Bohrung am oberen Ende der Kurbelwelle eine besondere Gestalt aufweisen, damit der daraus herausströmende Ölstrahl kräftig genug ist, um das Schmieröl gegen die Innenwand des hermetischen Gehäuses des Verdichters herauszuschleudern. Diese besondere Ausgestaltung bringt bei den bekannten Verdichtern erhebliche Fertigungsschwierigkeiten mit sich.

Mit den erfindungsgemäßen Verbesserungen gelingt es, die vorgenannten Schwierigkeiten zu beheben.

Die Verbesserungen im Schmierungssystem von Verdichtern für Kälte erzeugende Fluide nach der vorliegenden Erfindung sind dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende des inneren Schmier­ kanals durch einen ersten kegelförmigen Teil und einen zweiten zylindrischen Teil mit einem nach dem Profil des oberen Kurbel­ wellenendes variablen Umfangsprofil gebildet ist.

Diese besondere Ausbildung des oberen Endes des Schmierkanals weist den Vorteil einer einfacheren Fertigung und infolge dessen niedrigerer Fertigungskosten auf, und hat dennoch mindestens den gleichen Wirkungsgrad wie andere derzeitige Ausführungen mit einer aufwendigeren Ausbildung.

Vorteilhafterweise ist die rohrförmige Einrichtung mit einer darin eingespannten Feder versehen, die aus einem elastischen und festen Draht hergestellt ist und teilweise in den im Schmieröl eingetauchten kegelförmigen Unterteil der rohrför­ migen Einrichtung hineinragt. Das im Schmieröl eingetauchte Federstück wirkt als eine Schaufel, die das Schmieröl mitreißt und dadurch die von der Temperatur verursachte Viskositäts­ minderung ausgleicht.

Die vorgenannte Feder kann in verschiedenen Ausführungsformen hergestellt sein.

In einer ersten Ausführungsform bildet sie eine geschlossene Schleife mit einem unteren Bein, das sich zum kegelförmigen Unterteil der rohrförmigen Einrichtung hin erstreckt.

In einer zweiten Ausführungsform bildet die Feder einen Bügel mit umgekehrtem U-Profil, dessen zwei Arme nach dem Kegelpro­ fil der rohrförmigen Einrichtung gebogen sind.

In einer dritten Ausführungsform bildet die Feder einen U- förmigen Bügel, dessen zwei Arme nach dem Kegelprofil der rohrförmigen Einrichtung gebogen sind und deren freie Enden im oberen Bereich miteinander verbunden sind.

Alle die vorgenannten Ausführungsformen sind aus einem Draht mit rundem oder aber viereckigem Querschnitt herstellbar, um eine bessere Befestigung der Feder in der rohrförmigen Ein­ richtung zu erzielen.

Zum besseren Verständnis der vorstehenden Beschreibung sind Zeichnungen beigefügt, die einige praktische und den Erfin­ dungsumfang nicht einschränkende Ausführungsbeispiele schema­ tisch darstellen.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen hermetischen Ver­ dichter für Kälte erzeugende Fluide, der die er­ findungsgemäßen Verbesserungen aufweist,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Kurbelwelle und der rohrför­ migen Einrichtung mit den erfindungsgemäßen Ver­ besserungen, teilweise im Schnitt dargestellt, und

Fig. 3 und 4 verschiedene Ausführungen der Feder für die rohrförmige Einrichtung nach der vorhergehenden Figur.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, besitzt der Verdichter 1 ein hermetisches Gehäuse 2, in dem ein Motor-Hubkolben-Verdichter mit einer Kurbelwelle 3 mit vertikaler Drehachse eingebaut ist. Letztere ist mit einem inneren längs verlaufenden Schmier­ kanal 4 (Fig. 2) versehen, der mit mehreren Stellen 5, 6 an der Oberfläche der Kurbelwelle 3 verbunden ist und dessen oberes Ende 7 exzentrisch zu seiner Drehachse angeordnet ist. Der Motor-Hubkolben-Verdichter besitzt außerdem eine am unte­ ren Ende des Schmierkanals 4 der Kurbelwelle (3) angeschlosse­ ne, rohrförmige Einrichtung 8, die sich aus einem ersten, weitgehend zylindrischen Oberteil 9 und einem zweiten, im Schmieröl eingetauchten, kegelförmigen Unterteil 10 zusammen­ setzt.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist das obere Ende 7 des Schmier­ kanals 4 durch einen ersten kegelförmigen Teil 11 und einen zweiten zylindrischen Teil 12 mit einem nach dem Profil 13 des oberen Endes 7 der Kurbelwelle 3 variablen Umfangsprofil ge­ bildet.

Wie auch aus Fig. 2 ersichtlich, ist die rohrförmige Einrich­ tung 8 mit einer darin eingespannten Feder 14 aus einem elasti­ schen und festen Draht versehen, in der Regel aus gehärtetem Stahl die teilweise in den im Schmieröl eingetauchten kegel­ förmigen Unterteil (10) der rohrförmigen Einrichtung (8) hineinragt.

Aus Fig. 2 ist zu ersehen, daß die Feder 14 einen Bügel mit umgekehrtem U-Profil bildet, dessen beide Arme 15 und 16 an den Stellen 17 und 18 nach dem Kegelprofil der rohrförmigen Einrichtung 8 gebogen sind.

In Fig. 3 bildet die Feder 14 eine geschlossene Schleife 19 mit einem unteren Bein 20, das sich zum kegelförmigen Unter­ teil 10 der rohrförmigen Einrichtung 8 hin erstreckt.

Die Feder nach Fig. 4 bildet einen U-förmigen Bügel, dessen beide Arme 21 und 22 an den Stellen 23 und 24 nach dem Kegel­ profil der rohrförmigen Einrichtung gebogen sind und deren freie Enden 25 und 26 im oberen Bereich miteinander verbunden sind.

Wie vorstehend ausgeführt, wird die jeweilige Feder 14 in die rohrförmige Einrichtung 8 so eingebaut, daß deren Unterteil im kegelförmigen Bereich des Unterteils 10 liegt, der im Schmier­ öl eingetaucht ist. Wenn die durch den Rotor des Elektromotors mitgenommene Kurbelwelle 3 gedreht wird, dreht sich die rohr­ förmige Einrichtung 8 ebenfalls mit, und mit ihr die Feder 14, deren im Schmieröl eingetauchtes Unterteil als Schaufel wirkt.

Durch die besondere Ausgestaltung der Auslaßbohrung 11 am oberen Ende des Schmierkanals 4 wird das durch den exzentri­ schen Schmierkanal 4 strömende Schmieröl als kontinuierlicher Ölstrahl gegen die Innenwand des Gehäuses 2 herausgeschleu­ dert.

Aus den vorstehenden Ausführungen geht hervor, daß es mit den erfindungsgemäßen Verbesserungen möglich ist, durch die als Schaufeln wirkende Federn die Schmierung der Kurbelwelle und das Schleudern des Schmieröls gegen die Innenwand des Gehäuses zu verbessern, und durch Vereinfachung der Bohrung am oberen Ende 7 der Kurbelwelle 3 die Fertigungskosten der Kurbelwelle 3 herabzusetzen, ohne deren Wirkungsgrad zu beeinträchtigen. Außerdem sind auch die Fertigungskosten der Feder 14 erheblich niedriger als die der vorher erwähnten Innenwand.

Die vorstehende Beschreibung bezieht sich auf einige konkrete Ausführungsformen der Erfindung. Es versteht sich aber von selbst, daß diese auch in vielen anderen Ausführungsformen, alle nach den Merkmalen der Erfindung, ausführbar ist.

Claims (5)

1. Schmierungssystem von hermetischen Verdichtern für Kälte erzeugende Fluide mit einem hermetischen Gehäuse (2), in dem ein Motor-Hubkolben-Verdichter mit einer Kurbelwelle (3) mit vertikaler Drehachse eingebaut ist, welche mit einem inneren längs verlaufenden Schmierkanal (4) versehen ist, der mit mehreren Stellen (5, 6) an der Oberfläche der Kurbelwelle (3) verbunden ist und dessen oberes Ende (7) exzentrisch zu seiner Drehachse angeordnet ist, wobei der Motor-Hubkolben-Verdichter außerdem eine am unteren Ende des Schmierkanals (4) der Kurbel­ welle angeschlossene, rohrförmige Einrichtung (8) aufweist, die sich aus einem ersten, weitgehend zylindrischen Oberteil (9) und einem zweiten, weitgehend kegelförmigen Unterteil (10), das im Schmieröl eingetaucht ist, zusammensetzt, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende des inneren Schmierkanals (4) durch einen ersten kegelförmigen Teil (11) und einen zweiten zylindrischen Teil (12) mit einem nach dem Profil (13) des oberen Kurbelwellenendes (7) variablen Umfangsprofil gebildet ist.

2. Schmierungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförmige Einrichtung (8) mit einer darin einge­ spannten Feder (14) versehen ist, die aus einem elastischen und festen Draht hergestellt ist und teilweise in den im Schmieröl eingetauchten, kegelförmigen Teil (10) der rohrför­ migen Einrichtung (8) hineinragt.

3. Schmierungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (14) aus elastischem und festem Draht eine geschlossene Schleife (19) mit einem unteren Bein (20) bildet, das sich zum kegelförmigen Unterteil (10) der rohrförmigen Einrichtung (8) hin erstreckt (Fig. 3).

4. Schmierungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (14) aus elastischem und festem Draht einen Bügel mit umgekehrtem U-Profil bildet, dessen zwei Arme (15, 16) nach dem Kegelprofil der rohrförmigen Einrichtung (8) gebogen sind (Fig. 2).

5. Schmierungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (14) aus elastischem und festem Draht einen U-förmigen Bügel bildet, dessen zwei Arme (21, 22) nach dem Kegelprofil der rohrförmigen Einrichtung (8) gebogen sind und deren freien Enden (25, 26) im oberen Bereich miteinander verbunden sind (Fig. 4).