DE3703784C2 - - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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Description
Die Erfindung betrifft einen Rotationskolbenverdichter bzw. eine Rotations
kolbenpumpe der Spiralbauart, mit einer Schmiervorrichtung für dessen bzw.
deren Lager, mit einer sich in einem Ölsammelbehälter des Rotationskolben
verdichters bzw. der Rotationskolbenpumpe hinein erstreckenden, stehend an
geordneten Antriebswelle mit einem dem oberen Ende der Antriebswelle Öl
zuführenden inneren Ölkanal, einer am unteren Ende der Antriebswelle das
Öl durch den inneren Ölkanal fördernden, vorzugsweise als Zentrifugalöl
pumpe ausgebildeten Ölpumpe, mit einem mit dem oberen Ende der Antriebswelle
verbundenen Schwenkglied und mit einer um das obere offene Ende des in der
Antriebswelle ausgebildeten Ölkanals herum angeordneten, einen Ölsammel
raum formenden Seitenwand, wobei der Ölsammelraum bei arbeitender Ölpumpe
das aus dem Ölkanal strömende Öl zur Verteilung auf die Lager aufnimmt.
In Rotationskolbenverdichtern bzw. Rotationskolbenpumpen erfolgt, wie in
anderen, eine stehend angeordnete Antriebswelle aufweisenden Maschinen, die
an den Lagern notwendige Schmierung durch einen sich in der Antriebswelle
erstreckenden Ölkanal. Das untere Ende der Antriebswelle ist in einem Öl
sammelbehälter eingetaucht. Das Öl wird dabei üblicherweise aus dem Ölsammel
behälter durch den Ölkanal nach oben und durch radial verlaufende Seitenka
näle an jedes Lager geleitet. Ein solches System arbeitet zur Versorgung
der Lager der Antriebswelle und anderer, über den in der Antriebswelle aus
gebildeten Ölkanal direkt zu erreichenden Lagerflächen gut. Jedoch lassen
sich mit diesem System von dem Ölkanal räumlich getrennte Lager im wesent
lichen nicht wirksam mit Schmiermittel versorgen. Dies gilt insbesondere
dann, wenn solche Lager einen erheblichen Anteil des gesamten Schmiermittel
stromes benötigen.
Aus der DE-OS 32 33 680 ist ein Rotationskolbenverdichter bzw. eine Rotations
kolbenpumpe der Spiralbauart bekannt, bei dem bzw. bei der zur Schmierung
von Lagern Öl aus einem Ölsammelbehälter über einen in einer Antriebswelle
ausgebildeten Ölkanal in einen in einem drehbaren Schwenkglied vorgesehenen
Ölsammelraum geleitet wird. Der Ölsammelraum ist kreisförmig ausgebildet
und zum Ölkanal exzentrisch angeordnet. Das in den Ölsammelraum strömende
Öl wird aufgrund der Drehbewegung des Schwenkgliedes im Ölsammelraum radial
nach außen, d. h. in Richtung einer den Ölsammelraum begrenzenden Seitenwand
geschleudert. Das Öl fließt an der Seitenwand entlang und sammelt sich am
Außenrand des Ölsammelraumes. Von dort aus wird über eine Steigleitung ein
Lager mit Öl versorgt. Zur Versorgung eines weiteren Lagers mit Öl ist inner
halb des Ölsammelraumes eine kreisbogenabschnittförmige Wand vorgesehen, die
einen Teil des aus dem Ölkanal strömenden Öls in einem beckenartigen Bereich
auffängt. Diese Wand und somit auch der durch die Wand gebildete beckenar
tige Bereich ist unmittelbar unter dem mit Öl zu versorgenden Lager angeord
net, so daß das aufgefangene Öl durch die Wand direkt in das Lager hinein
geleitet wird.
Bei dem zuvor erläuterten Rotationskolbenverdichtern bzw. bei der zuvor
erläuterten Rotationskolbenpumpe ist es für die Verteilung des Öls auf die
Lager wesentlich, daß zwischen der innerhalb des Ölsammelraumes vorgesehenen
Wand und dem von dort aus zu schmierenden Lager nur geringe axiale Toleran
zen auftreten dürfen. Wenn entweder bei der Fertigung der jeweiligen Teile
oder bei der Montage des Rotationskolbenverdichters bzw. der Rotationskol
benpumpe ein Spalt zwischen dem Lager und der Wand auftritt, leckt das zur
Schmierung des Lagers vorgesehene Öl durch diesen Spalt und gelangt zur
Seitenwand des Ölsammelraumes. Das in Rede stehende Lager erhält dann keine
ausreichende Schmierung mehr.
Aus der DE-OS 32 33 680 ist desweiteren ein Rotationskolbenverdichter bzw.
eine Rotationskolbenpumpe bekannt, bei dem bzw. bei der das Öl im Ölsammel
raum ausschließlich an dessen Außenrand gesammelt wird. Der Außenrand des
Ölsammelraumes bildet also in diesem Falle einen einzigen beckenartigen Be
reich, von dem aus beide Lager mit Öl versorgt werden. Öl gelangt von dort
einerseits über eine Nut, andererseits über eine Bohrung zu den zu schmie
renden Lagern. Da das Öl bevorzugt dort strömt, wo ein geringer Strömungs
widerstand auftritt, sind für die Versorgung der Lager mit Öl Toleranzen
zwischen den jeweils die Strömungspfade bildenden Bauteilen, insbesondere
innerhalb der Lager, entscheidend. Wird beispielsweise aufgrund eines un
gleichmäßigen Verschleißes in den Lagern der Strömungswiderstand in einem
der Lager verringert, so besteht die Gefahr, daß das andere Lager mit Öl
unterversorgt wird.
Bei dem bekannten Rotationskolbenverdichter bzw. bei der bekannten Rotations
kolbenpumpe ist also die einwandfreie Versorgung der Lager mit Öl von der
Einhaltung bestimmter enger baulicher Toleranzen zwischen den Bauteilen
abhängig. Die Einhaltung solch enger baulicher Toleranzen erfordert eine
äußerst sorgfältige und somit kostenintensive Fertigung. Auch bei Einhal
tung der notwendigen Toleranzen bei der Fertigung wird ein Verschleiß bestimm
ter Bauteile zu einer Überschreitung dieser Toleranzen führen und dabei die
erforderliche Versorgung der Lager mit Öl gefährden.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, den bekannten Rotationskolben
verdichter bzw. die bekannte Rotationskolbenpumpe so auszugestalten und wei
terzubilden, daß eine sichere Versorgung aller Lager mit Schmiermittel bei
geringem konstruktivem und fertigungstechnischem Aufwand gewährleistet ist.
Der erfindungsgemäße Rotationskolbenverdichter bzw. die erfindungsgemäße
Rotationskolbenpumpe, bei dem bzw. bei der die zuvor aufgezeigte Aufgabe
gelöst ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwand bogenförmig mit
sich änderndem Bogenradius mit jeweils einer Stelle mit minimalen radialem
Abstand auf gegenüberliegenden Seiten der Seitenwand gestaltet ist und der
Ölsammelraum dadurch in radialer Richtung gesehen zwei sich diametral gegen
überliegende, beckenartige Endbereiche aufweist, daß davon ein innerer End
bereich des Ölsammelraumes in der Nähe des unteren Endes des ersten Lagers
und ein äußerer Endbereich des Ölsammelraumes in der Nähe des zweiten Lagers
ausgebildet und das Öl jeweils einem Lager vom jeweiligen Endbereich her
zuleitbar ist.
Erfindungsgemäß wird das zur Schmierung vorgesehene Öl nach dem Ausströmen
aus dem Ölkanal in zwei sich diametral gegenüberliegende, beckenartige End
bereiche des Ölsammelraumes gefördert. Das eine Lager, z. B. ein Axiallager,
wird dabei mit Öl aus dem einen Endbereich und das andere Lager , z. B. ein
Radiallager, mit Öl aus dem anderen Endbereich des Ölsammelraumes versorgt.
Dabei ist wesentlich, daß das Austrittsende des Ölkanals zwischen den beiden
Endbereichen des Ölsammelraumes liegt, so daß aus dem Ölkanal austretendes
Öl stets sowohl in den einen Endbereich als auch in den anderen Endbereich
strömt. Die beckenartigen Endbereiche bilden jeweils ein dem entsprechenden
Lager zugeordnetes Puffervolumen, aus dem eine ausreichende Ölversorgung
des jeweiligen Lagers sichergestellt ist. Die Verteilung des Öls auf die End
bereiche, also die Versorgung der Lager mit Öl, wird erfindungsgemäß aus
schließlich einerseits durch die Form des Ölsammelraumes, andererseits durch
die Lage des Austrittsendes des Ölkanals zwischen den beiden Endbereichen
des Ölsammelraumes vorgegeben. Die beim Stand der Technik relevanten bau
lichen Toleranzen sind hierbezüglich der Ölversorgung der Lager nicht von
Bedeutung.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich
aus den Unteransprüchen. Sie werden außerdem noch in Verbindung mit der
Erläuterung der Erfindung mit Bezug auf die lediglich bevorzugte Ausführungs
beispiele darstellende Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 im Querschnitt, teilweise weggebrochen, einen erfindungsgemäßen
Rotationskolbenverdichter,
Fig. 2 den Gegenstand nach Fig. 1 im Schnitt längs der Linie 2-2,
Fig. 3 in einer Draufsicht ein erstes Ausführungsbeispiel eines Schwenk
gliedes mit darin ausgebildetem Ölsammelraum, wobei die Abdeck
platte des Ölsammelraumes entfernt ist,
Fig. 4 den Gegenstand nach Fig. 3 im Schnitt längs der Linie 4-4,
Fig. 5 in einer Draufsicht das erste Ausführungsbeispiel des Schwenk
gliedes mit montierter Abdeckplatte des Ölsammelraumes,
Fig. 6 den Gegenstand nach Fig. 5 im Schnitt entlang der Linie 6-6,
Fig. 7 den Gegenstand nach Fig. 6 im Schnitt entlang der Linie 7-7,
Fig. 8 in einer Draufsicht die Oberseite des Schwenkgliedes,
Fig. 9 in perspektivischer Darstellung das Schwenkglied vor Montage
der Abdeckplatte,
Fig. 10 in einer Draufsicht ein zweites Ausführungsbeispiel eines Schwenk
gliedes mit darin ausgebildetem Ölsammelraum,
Fig. 11 in perspektivischer Darstellung das zweite Ausführungsbeispiel
des Schwenkgliedes mit darin ausgebildetem Ölsammelraum, wobei
die Abdeckplatte entfernt ist, und
Fig. 12 in einer Teilansicht, vergrößert, den in Fig. 1 dargestellten
Gegenstand, wobei die Strömung des Öles zu verschiedenen, im
oberen Bereich vorgesehenen Lagerflächen durch Pfeile darge
stellt ist.
Fig. 1 zeigt als ein Beispiel für die Anwendung der Lehre der Erfindung
einen Rotationskolbenverdichter 15 der Spiralbauart mit einer Vorrichtung
zur Verteilung von Schmiermittel. Der Rotationskolbenverdichter 15 weist
ein Verdichtergehäuse 16 mit einer oberen Kappe 16a, einem zylindrischen
Teil 16b und einer unteren Kappe 16c auf. Die obere Kappe 16a, das zylin
drische Teil 16b und die untere Kappe 16c sind zusammengesteckt und einan
der überlappend verschweißt. Im zylindrischen Tei 16b des Verdichtergehäu
ses 16 ist eine Ansaugöffnung 17 ausgebildet. Die Ansaugöffnung 17 dient
als Einlaß für Zuführung eines zu verdichtenden Kühlmittels in das Verdich
tergehäuse 16. Das Kühlmittel verläßt nach seiner Verdichtung das Verdichter
gehäuse 16 über eine in der oberen Kappe 16a des Verdichtergehäuses 16 aus
gebildete Auslaßöffnung 18.
Fig. 1 zeigt in teilweise weggebrochener Darstellung ein von einem unteren
Rahmen 19 getragenes unteres Lager 20 einer Antriebswelle 23. Auf gleiche
Weise ist ein oberes Lager 21 der Antriebswelle 23 von einem oberen Rah
men 22 getragen und zentriert. Der obere Rahmen 22 erstreckt sich radial
in eine zusammen mit der inneren Oberfläche des Verdichtergehäuses 16 ge
bildete Preßpassung. Der Rahmen 22 trägt somit die im Verdichtergehäuse 16
ausgebildete Mechanik des Rotationskolbenverdichters 15 sowohl vertikal
als auch horizontal.
Die Antriebswelle 23 erstreckt sich durch das untere Lager 20 und das obere
Lager 21 hindurch und weist an ihrem oberen Ende eine seitlich versetzte
Kurbel 24 auf. Die Antriebswelle 23 ist zum Antrieb mit einem Schwenkglied 25
verbunden. Das Schwenkglied 25 ist seinerseits mit einem Förderelement 26
verbunden und bewegt das Förderelement 26 auf die Drehbewegung der Antriebs
welle 23 hin in einer kreisenden Bahn. Ein feststehendes Förderelement 27
ist parallel zu dem beweglichen Förderelement 26 und diesem gegenüberlie
gend angeordnet. Das Förderelement 27 ist mit dem oberen Rahmen 22 verbunden.
Eine zwischen dem Schwenkglied 25 und dem Förderglied 26 vorgesehene Oldham-
Kupplung 53 hält das Förderelement 26 bei seiner kreisenden Bewegung in un
veränderlicher Winkelbeziehung zu dem Förderelement 27. Beide Förderele
mente 26, 27 weisen jeweils auf ihren einander gegenüberliegenden Oberflä
chen ineinandergreifende evolventenkurvenähnlich verlaufende Begrenzungs
elemente 28 auf. Das in den Rotationskolbenverdichter 15 durch die Ansaug
öffnung 17 strömende Medium wird in zwischen den evolventenkurvenähnlich ver
laufenden Begrenzungselementen 28 gebildeten, in der Zeichnung nicht gezeig
ten Taschen verdichtet. Die Verdichtung erfolgt durch die relativ zum fest
stehenden Förderelement 27 kreisenden Bewegung des Förderelements 26. Nach
der Verdichtung strömt das Medium vor Verlassen des Verdichtergehäuses 16
durch die Auslaßöffnung 18 durch einen Kanal 29.
Die Antriebswelle 23 wird von einem Elektromotor 30 zur Drehbewegung an
getrieben. Ein Anker 31 ist auf die Antriebswelle 23 aufgepreßt, so daß
sich die Antriebswelle 23 bei eingeschaltetem Elektromotor 30 dreht. Das
untere Ende der Antriebswelle 23 erstreckt sich nach unten in einen Ölsammel
behälter 32. Bei drehender Antriebswelle 23 saugt eine am unteren Ende der
Antriebswelle 23 angeordnete Zentrifugalölpumpe 33 Öl aus dem Ölsammelbehäl
ter 32 und fördert das Öl durch einen in der Antriebswelle 23 ausgebildeten,
sich über die Länge der Antriebswelle 23 erstreckenden inneren Ölkanal 34
nach oben. Ein geringer Anteil des durch den inneren Ölkanal 34 nach oben
strömenden Öles strömt zur Schmierung des unteren Lagers 20 der Antriebs
welle 23 durch einen Seitenkanal radial aus dem inneren Ölkanal 34 nach außen
und zur Schmierung des oberen Lagers 21 der Antriebswelle 23 durch einen
Seitenkanal 36 radial aus dem inneren Ölkanal 34 nach außen. Das im inneren
Ölkanal 34 verbleibende Öl strömt durch einen Steigrohreinsatz 37 aus dem
inneren Ölkanal 34 heraus. Der Steigrohreinsatz 37 ist am oberen Ende der
Antriebswelle 23 in den inneren Ölkanal 34 hineingesteckt und ragt gering
fügig über die obere Fläche der seitlich versetzten Kurbel 24 hinaus. Das
aus dem inneren Ölkanal 34 durch den Steigrohreinsatz 37 strömende Öl wird
radial nach außen in einen in der unteren Oberfläche des Schwenkgliedes 25
ausgebildeten Ölsammelraum 38 geschleudert. Eine um das hervorstehende Ende
des Steigrohreinsatzes 37 herum befestigte Abdeckplatte 39 verschließt den
Ölsammelraum 38.
Die Fig. 3, 4, 6 und 7 zeigen den Ölsammelraum 38 als flache, ebene Ver
tiefung, im wesentlichen eiförmig und mit einem an einem Ende kleineren
Kurvenradius als am anderen Ende. Das Ende des Ölsammelraumes 38 mit dem
geringeren Kurvenradius überschneidet sich mit dem offenen Ende eines sich
vertikal durch das Schwenkglied 25 erstreckenden Ölkanals 43. Der größere
Kurvenradius des Ölsammelraumes 38 liegt direkt unterhalb des einen Antriebs
stutzen 40 des kreisenden Förderelementes 26 drehbar aufnehmenden Lagers 41
des Schwenkgliedes 25. Das untere Ende des Antriebsstutzens 40 nimmt nach
Einbau des Schwenkgliedes 25 in den Rotationskolbenverdichter 15 einen
wesentlichen Bereich der ebenen Fläche des Ölsammelraumes 38 ein. Die Dreh
bewegung der Antriebswelle 23 wird durch den sich von der seitlich versetz
ten Kurbel 24 nach oben in ein in einer Ausbuchtung des Schwenkgliedes 25
ausgebildetes Zapflager 45 erstreckenden Kurbelzapfen 44 auf das Schwenk
glied 25 übertragen. Folglich wandelt das Schwenkglied 25 die Drehbewegung
der Antriebswelle 23 über den Antriebsstutzen 40 in eine kreisende Bewegung
zum Antrieb des Förderelementes 26 um. Diese Anordnung schafft eine bei
direkt angetriebenen Rotationskolbenverdichtern herkömmlichen Typs nicht
vorhandene radiale Elastizität zwischen den evolventenkurvenähnlich verlau
fenden Begrenzungselementen 28.
Zur besseren Darstellung der Form des Ölsammelraumes 38 und seiner relativen
Anordnung zum Antriebsstutzen 40, zum Steigrohreinsatz 37 und zum Ölkanal 43
zeigt Fig. 3 das Schwenkglied 25 ohne Abdeckplatte 39. Die gestrichelten,
einen Kreis bildenden Linien 46 in Fig. 3 zeigen die Anordnung des Steig
rohreinsatzes 37 und die gestrichelten, einen Kreis mit größerem Radius bil
denden Linien zeigen den in der Abdeckplatte 39 ausgebildeten Ausschnitt
des Steigrohreinsatzes 37. Der Drehpunkt der Antriebswelle 23 und ihre Längs
achse ist mit "A" bezeichnet. Das den inneren Ölkanal 34 verlassende Öl wird
von der durch den mit der Linie 46 gekennzeichneten Kreis mit kleinerem
Durchmesser dargestellten inneren Oberfläche des Steigrohreinsatzes 37 re
lativ zum Punkt "A" in alle Richtungen nach außen geschleudert. Dieses Öl
strömt radial nach außen, bis es auf eine den Strömungspfad kreuzende Ober
fläche bzw. auf die Seitenwand 47 des Ölsammelraumes 38 trifft. Wenn das
Schmiermittel bzw. Öl auf eine den Strömungspfad kreuzende Oberfläche auf
trifft wird die Strömung sowohl in Richtung des Endes des Ölsammelraumes 38
mit kleinerem Kurvenradius als auch in Richtung des Endes des Ölsammelrau
mes 38 mit größerem Kurvenradius in Abhängigkeit des Winkels zwischen einer
an diese Oberfläche gelegten Tangente und einer raidal durch den Punkt "A"
laufenden Linie beeinflußt. Der in den Fig. 3, 5, 7, 8 und 10 dargestellte
Punkt "B" kennzeichnet die Mitte einer sich durch das Schwenkglied 25 hin
durch erstreckenden zylindrischen Bohrung. In dieser zylindrischen Bohrung
sitzt normalerweise das Lager 41 des Schwenkgliedes 25. Zusätzlich bezeich
net der Punkt "B" die zum größeren Kurvenradius des Ölsammelraums 38 ge
hörende Mitte. Der Buchstabe "C" bezeichnet in Fig. 3 zwei auf der Seiten
wand 47 des Ölsammelraums 38 liegende Stellen. An den Stellen "C" bildet je
weils die an die Seitenwand 47 gelegte Tangente mit einer radial durch den
Punkt "A" gelegten Geraden einen Winkel von 90°.
Das im Bereich der rechten Seite des Ölsammelraums 38 zwischen den beiden
mit "C" bezeichneten Stellen auf die Seitenwand 47 auftreffende Öl wird sich
an dem Ende des Ölsammelraumes 38 mit dem größeren Kurvenradius in einem
gekrümmten Becken 48 sammeln. Dagegen wird sich das im Bereich des Endes des
Ölsammelraumes 38 mit kleinerem Kurvenradius zwischen den beiden mit "C"
bezeichneten Stellen auftreffende Öl in einem in diesem Bereich ausgebilde
ten gekrümmten Becken 49 sammeln (Fig. 7 und 12).
Die aus der Drehbewegung des Schwenkgliedes 25 resultierende Zentrifugal
kraft bewirkt das Auftreffen des Öles auf der Seitenwand 47 und somit ei
nen Ölfluß entlang der Seitenwand 47 in Richtung eines der beiden Enden
des Ölsammelraums 38. Die Strömungsrichtung des Öles hängt von dem zwischen
einer an die Seitenwand 47 gelegten Tangente und einer durch den Punkt "A"
gelegten radial verlaufenden Linie ab. Das Öl wird immer "bergab", d. h.
vom Punkt "A" weg strömen. Wäre dies nicht der Fall, so müßte das Öl "berg
auf" entgegen der aus der Drehbewegung des Schwenkgliedes 25 resultierenden
Zentrifugalkraft strömen.
Fig. 3 zeigt deutlich, daß ein wesentlicher Bereich der sich um das Ende
des Ölsammelraumes 38 mit größerem Kurvenradius erstreckenden Seiten
wand 47 mit der im Schwenkglied 25 ausgebildeten und das Lager 41 des Schwenk
gliedes 25 tragenden zylindrischen Bohrung deckungsgleich ist. Das im gekrümm
ten Becken 48 an diesem Ende des Ölsammelraumes 38 gesammelte Öl steht somit
bei in der zylindrischen Bohrung drehendem Antriebsstutzen 40 der Schmierung
des Lagers 41 des Schwenkgliedes 25 zur Verfügung. Da ein Lager dem Ölfluß
wahrscheinlich einen größeren Strömungswiderstand entgegenbringt als ein
geöffneter Ölkanal, wird die Strömungsgeschwindigkeit des Ölstromes von
dem Becken 48 durch das Lager 41 hindurch wahrscheinlich im Vergleich zur
Strömungsgeschwindigkeit des von dem am gegenüberliegenden Endbereich des
Ölsammelraumes 38 ausgebildeten Beckens 49 durch den Ölkanal 43 hindurch
nach oben relativ gering sein. Im Ergebnis wird sich ein Überschuß gegenüber
dem vom Lager 41 des Schwenkgliedes 25 benötigten Schmiermittel sehr wahr
scheinlich ansammeln und dabei das relative Volumen des im Becken 48 be
findlichen Öls vergrößern. Dieser Überschuß an Öl kann sich jedoch nur bis
zu einem bestimmten Grad aufbauen. Sobald sich jedoch die Ecken des Beckens 48
hinter die mit "C" bezeichneten Punkte ausdehnen, beginnt das Öl aus dem
Becken 48 in das Becken 49 zu strömen. Somit wird deutlich, daß die Form
und die relative Anordnung des im Schwenkglied 25 ausgebildeten Ölsammel
raumes 38 zum inneren Ölkanal 34 die Verteilung des Öles auf die Becken 48
und 49 steuert. Dies wiederum steuert die Menge des aus jedem der Becken 48,
49 an die entsprechenden Lager zu fördernden Öls. Im folgenden wird dies
näher erläutert.
Die Fig. 3 und 4 zeigen das Schwenkglied 25 vor Einbau der Abdeckplat
te 39 des Ölsammelraumes 38. Die Fig. 5 und 6 zeigen dagegen das Schwenk
glied 25 mit eingebauter Abdeckplatte 39. Die Abdeckplatte 39 wird in einer
an die Seitenwand 47 des Ölsammelraumes 38 angrenzenden Nut 50 befestigt.
Ein Steg 51 verläuft um die Nut 50 herum und erstreckt sich über ihren Rand
hinaus. Der über die äußere Kante der Abdeckplatte 39 hinausragende Steg 51
wird zur Befestigung der Abdeckplatte 39 in ihrer in der Nut 50 vorgesehe
nen Position über die Abdeckplatte 39 flach gewalzt oder auf andere Art
und Weise über der Abdeckplatte 39 deformiert. Mit diesem Verfahren ist die
Abdeckplatte 39 exakt an der unteren Oberfläche des Schwenkgliedes 25 an
geordnet. Dabei wird eine exakte Passung um den Steigrohreinsatz 37 herum
sichergestellt. Fig. 8 zeigt in einer Draufsicht das Schwenkglied 25 mit
eingebauter Abdeckplatte 39. Die Abdeckplatte 39 ist durch die zylindrische
Bohrung sichtbar, in der das Lager 41 des Schwenkgliedes 25 normalerweise
sitzt. Diese Darstellung zeigt deutlich, daß das Lager 41 über einen ausge
dehnten Bereich seines unteren kreisförmigen Endes dem in dem Becken 48
angesammelten Schmiermittel ausgesetzt ist. Dies unterstützt eine korrekte
Schmierung des Lagers 41.
Die Fig. 10 und 11 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung. In einer unteren Oberfläche des Schwenkgliedes 25′ ist ein Öl
sammelraum 38′ ausgebildet. Das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegen
den Erfindung unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel in erster
Linie in der Form des Ölsammelraumes 38′. Die Verteilung des aus dem Steig
rohreinsatz 37 strömenden Öles in die an den jeweiligen Endbereichen des
Ölsammelraumes 38′ ausgebildeten Becken 48′, 49′ erfolgt jedoch im wesent
lichen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Da die Funktionsweise der
hier erörterten Bauteile im wesentlichen der Funktionsweise der gleichen
Bauelemente im ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ent
spricht, sind diese Bauteile mit den Bezugszeichen des ersten Ausführungs
beispieles versehen.
Bei dem in Fig. 10 dargestellten Ausführungsbeispiel teilt sich das aus dem
Steigrohreinsatz 37 vom Punkt "A" aus radial nach außen strömende Öl an den an
der Seitenwand 47′ mit "D" bezeichneten Stellen in einen Ölstrom in Rich
tung des Beckens 48′ oder in Richtung des Beckens 49′. Die Strömungsrich
tung des Öls hängt davon ab, auf welcher Seite von "D" auf der Seitenwand 47′
das Öl auftrifft. Entsprechend Fig. 10 sammelt sich das Öl im Falle seines
Auftreffens auf die Seitenwand 47′ rechts von einer Verbindungslinie zwi
schen den mit "D" bezeichneten Stellen im Becken 48′ und im Falle seines
Auftreffens auf die Seitenwand 47′ im Bereich links der Verbindungslinie
im Becken 49′. Bei genauerer Betrachtung wird deutlich, daß die an der
Seitenwand 47′ markierten Stellen "D" einen geringen radialen Abstand zum
Punkt "A" aufweisen als irgendwelche andere Stellen der Seitenwand 47′.
Aufgrund der aus der Drehbewegung des Schwenkgliedes 25′ resultierenden Zen
trifugalkraft wird sich das auf der Seitenwand 47′ auftreffende Öl immer in
radialer Richtung vom Mittelpunkt "A" weg oder "bergab" bewegen. Die Lage der
Stellen "D" relativ zum Punkt "A" und die Form des Ölsammelraumes 38′ bestim
men wiederum die relative Verteilung des aus dem Steigrohreinsatz 37 in den
Ölsammelraum 38′ strömenden Öls.
Wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist in einer Nut 50′ eine Abdeck
platte 39′ eingebracht und durch Verformung eines äußeren Stegs 51′ ent
sprechend den Erörterungen zum ersten Ausführungsbeispiel in seiner Stel
lung gesichert. Die perspektivischen Darstellungen des Schwenkgliedes 25 bzw.
25′ in Fig. 9 bzw. 11 zeigen deutlich die Unterschiede zwischen dem ersten
und dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 12 zeigt eine Teilansicht des oberen Bereiches des Rotationskolbenver
dichters 15. Dabei ist die Strömung des Schmiermittels durch den in der
Antriebswelle 23 ausgebildeten inneren Ölkanal 34 nach oben dargestellt. Im
Umriß gezeichnete Pfeile zeigen die allgemeine Ölflußrichtung und die Ver
teilung des Öls auf verschiedene Lageroberflächen. Das den inneren Ölka
nal 34 durch den Seitenkanal 36 verlassende Öl schmiert z. B. das obere
Lager 21 der Antriebswelle 23. Der wesentliche Teil des durch den inneren
Ölkanal 34 nach oben strömenden Öles verläßt den inneren Ölkanal 34 durch
den Steigrohreinsatz 37 und wird von dort aus radial nach außen in den Öl
sammelraum 38 geschleudert. Dieses Öl sammelt sich entsprechend vorange
gangener Erläuterungen in den Becken 48 und 49. Vom Becken 48 strömt das
Öl aufwärts durch das Lager 41 des Schwenkgliedes 25, wird nach Passie
ren des Lagers 41 als öltropfenhaltiger Nebel radial nach außen geschleu
dert und trifft auf das Drucklager 42, auf nicht gezeigte Gleitflächen
der Oldham-Kupplung 53, auf den oberen Rahmen 22 und auf die innere Ober
fläche der oberen Kappe 16a des Verdichtergehäuses 16. Jegliches auf
solche Oberflächen auftreffendes Öl fließt schließlich durch den Kanal 52
nach unten oder in das obere Lager 21 und kehrt schließlich in den Öl
sammelbehälter 32 zurück.
Das im Becken 49 angesammelte Öl strömt durch den im Schwenkglied 25 aus
gebildeten Ölkanal 43 nach oben, wird von dort aus radial nach außen ge
schleudert und trifft zur Schmierung auf das Drucklager 42 und die Old
ham-Kupplung 53. Die Oldham-Kupplung 53 weist vier Streifen 54 auf, von
denen in Fig. 2 Streifen teilweise dargestellt sind. Die Streifen 54
erstrecken sich radial nach außen und greifen in zwei nicht dargestellte,
auf der Rückseite des Förderelementes 26 ausgebildete Schlitze und in
zwei nicht dargestellte, im oberen Rahmen 22 ausgebildete Schlitze. Die
Funktion einer solchen Kupplung ist dem auf diesem Gebiet tätigen Durch
schnittsfachmann bekannt. Das auf die Oldham-Kupplung 53 auftreffende
Öl schmiert die Streifen 54 bei ihrer gleitenden Bewegung in den Schlitzen.
Das Drucklager 42 sitzt teilweise im oberen Rahmen 22 und stützt die hintere
Oberfläche des umlaufenden Förderelementes 26 in axialer Richtung ab. Das
durch das Drucklager 42 und aus der Oldham-Kupplung 53 strömende Öl strömt
radial nach außen und fließt in den Ölsammelbehälter 32 zurück.
Bauteile des zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung wei
sen die gleichen Bezugszeichen entsprechend vorangegangener Erörterungen
auf. Die Funktionsweise ist im wesentlichen die gleiche, wobei das im
Becken 48′ angesammelte Öl in erster Linie das Lager 41 des Schwenkgliedes 25
und das im Becken 49′ angesammelte Öl in erster Linie das Drucklager 42
schmiert. Sonst arbeitet das zweite Ausführungsbeispiel im wesentlichen
auf die gleiche Weise wie das erste Ausführungsbeispiel. Beide Ausführungs
beispiele des Ölsammelraumes 38, 38′ zeigen, wie Änderungen in der Form
des Ölsammelraumes 38, 38′ erfolgen können, ohne dabei seine Funktion,
d. h. das Verteilen des aus dem inneren Ölkanal 34 strömenden Öls auf das
Lager 41 des Schwenkgliedes 25, auf die in den Schlitzen verschiebbaren
Streifen 54 der Oldham-Kupplung 53 und auf die Drucklager 42 zu beein
flussen. Der Fachmann durchschnittlichen Könnens erkennt anhand voranstehen
der Erläuterungen, daß verschiedene andere Änderungen der Form und der
Anordnung des Ölsammelraumes 38 oder 38′ relativ zu dem inneren Ölkanal 34
zu ähnlichen Ergebnissen führen. Z. B. könnte der innere Ölkanal 34 außer
mittig in der Antriebswelle 23 ausgebildet sein. Dann würde das den inneren
Ölkanal 34 verlassende Öl aus einem nicht konzentrisch zu dem Punkt "A"
angeordneten Steigrohreinsatz radial nach außen strömen. In diesem Falle
wäre eine geeignete Änderung des Ölsammelraumes 38 zur einwandfreien Ver
teilung des Schmiermittels erforderlich.
Claims (5)
1. Rotationskolbenverdichter bzw. Rotationskolbenpumpe der Spiralbauart,
mit einer Schmiervorrichtung für dessen bzw. deren Lager, mit einer sich in
einen Ölsammelbehälter des Rotationskolbenverdichters bzw. der Rotations
kolbenpumpe hinein erstreckenden, stehend angeordneten Antriebswelle mit
einem dem oberen Ende der Antriebswelle Öl zuführenden inneren Ölkanal,
einer am unteren Ende der Antriebswelle das Öl durch den inneren Ölkanal
fördernden, vorzugsweise als Zentrifugalölpumpe ausgebildeten Ölpumpe, mit
einem mit dem oberen Ende der Antriebswelle verbundenen Schwenkglied und
mit einer um das obere offene Ende des in der Antriebswelle ausgebildeten
Ölkanals herum angeordneten, einen Ölsammelraum formenden Seitenwand, wobei
der Ölsammelraum bei arbeitender Ölpumpe das aus dem Ölkanal strömende Öl
zur Verteilung auf die Lager aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß die
Seitenwand (47) bogenförmig mit sich änderndem Bogenradius mit jeweils einer
Stelle mit minimalen radialem Abstand auf gegenüberliegenden Seiten der Sei
tenwand (47) gestaltet ist und der Ölsammelraum (38) dadurch in radialer
Richtung gesehen zwei sich diametral gegenüberliegende, beckenartige End
bereiche (48, 49) aufweist, daß davon ein innerer Endbereich (48) des Öl
sammelraumes (38) in der Nähe des unteren Endes des ersten Lagers (41) und
ein äußerer Endbereich (49) des Ölsammelraumes (38) in der Nähe des zweiten
Lagers (42) ausgebildet und das Öl jeweils einem Lager (41, 42) vom jewei
ligen Endbereich (48, 49) her zuleitbar ist.
2. Rotationskolbenverdichter bzw. -pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die den Ölsammelraum (38) bildende Seitenwand (47) zur Bildung
der beiden gegenüberliegenden Stellen (D, D) mit minimalem radialem Abstand
nach innen gekrümmt ist.
3. Rotationskolbenverdichter bzw. -pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß der eine Endbereich des Ölsammelraumes (38) einen größeren
Kurvenradius als der andere Endbereich aufweist.
4. Rotationskolbenverdichter bzw. -pumpe nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Öffnung des Ölkanals (34) radial näher an dem einen größe
ren Kurvenradius aufweisenden Endbereich des Ölsammelraumes (38) als an dem
anderen Endbereich liegt.
5. Rotationskolbenverdichter bzw. -pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der größte Anteil des an das erste Lager (41)
geförderten Öls durch das Lager (41) hindurchströmt und danach radial nach
außen in Richtung des zweiten Lagers (42) bzw. eines Drucklagers und einer
Oldham-Kupplung (53) zu deren zusätzlicher Schmierung schleuderbar ist.
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