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Gekapselter Motorverdichter, insbesondere für Kleinkältemaschinen
Die Erfindung bezieht sich auf einen gekapselten Motorverdichter, insbesondere für
Kleinkältemaschinen, mit senkrechter Kurbelwelle und oben angeordnetem Verdichter.
Bei derartigen Maschinen ist üblicherweise am unteren Ende der Welle eine Pumpe
angebracht, die Öl aus dem Sumpf entnimmt und den Schmierstellen des Motorverdichters
zuführt. Das oben aus dem Wellenlager ,und das aus dem Kurbelzapfenlager austretende
Öl sowie gegebenenfalls das zuviel geförderte aus einer Öffnung in der Stirnfläche
des Kurbelzapfens austretende überschußöl wird infolge der Zentrifugalkraft größtenteils
nach außen geschleudert und gelangt auf diese Weise in den Sumpf zurück.
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Die Erfindung ist nun gekennzeichnet durch eine feststehende, innerhalb
der Umgrenzung des Motortragkörpers angeordnete Ölfangvorrichtung, die den über
das Wellenlager hinausragenden Teil der Kurbelwelle wenigstens teilweise umschließt,
und durch Ölablauföffnungen im unteren Teil des von der Ölfangvorrichtung umschlossenen
Raumes.
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Mit Hilfe dieser Ölfangvorrichtung wird das abgeschlewderte Öl aufgefangen
und seinem weiteren Verwendungszweck, nämlich der Kühlung des Motorverdichters,
zugeführt. Zwar nimmt das Öl während der Schmierung etwas Wärme .aus dem
Motorverdichter auf, es hat jedoch beim Austritt immer noch eine genügend niedrige
Temperatur, um eine weitere Kühlung zu bewirken.
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Es ist ein gekapselter Motorverdichter für Kleinkältemaschinen mit
horizontaler Kurbelwelle bekannt, dessen über das Wellenlager hinausragender Teil
mit einer darüber angeordneten, dachartigen Ölfangvorrichtung abgedeckt ist. In
dem zwischen Welle und Kurbelzapfen befindlichen Ausgleichsgewicht ist eine Schrägbohrung
vorgesehen, durch die mittels Zentrifugalkraft Öl gegen die dachförmige Ölfangvorrichtung
geschleudert wird. Das so aufgefangene Öl wird aber ausschließlich zur Tropfschmierung
von Zylinder und Kurbelschleife benutzt. Es handelt sich also nicht um überschußöl,
das zur Kühlung des Motorverdichters herangezogen wird.
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Auch haben sich bisher schon Hindernisse in der Bahn des abgeschleuderten
Überschußöls befunden. Hierbei handelte es sich jedoch um übliche Bauelemente des
Motorverdichters, beispielsweise den Zylinderblock, die mehr zufällig vom Öl getroffen
wurden. Die erfindungsgemäße Ölfangvorrichtung wird zusätzlich zu diesen Elementen
angebracht, um eine auch tatsächlich nutzbare Menge des überschußöls zu sammeln.
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Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die ölablauföffnungen
am unteren Ende der Ölfangvorrichtung vorgesehen. Im einfachsten Fall handelt es
sich um einen Spalt zwischen Fangvorrichtung und Motortragkörper. Wenn man jedoch
das eventuell durch den Spalt hinausgeschleuderte Öl ebenfalls auffangen will, sind
einzelne Durchbrüche in der Ölfangvorrichtung oder Kanäle im Tragkörper vorteilhafter.
Das aufgefangene Öl fließt in diesem Fall über die relativ große Fläche des Motortragkörpars
,ab, so daß eine erhebliche zusätzliche Kühlung erzielt wird.
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Nach einer anderen Ausführungsform können die Ölablauföfnungen im
Motortragkörper innerhalb des von der Ölfangvorrichtung begrenzten Raumes vorgesehen
sein. In diesem Fall läuft das Öl in den Motor hinein, und sorgt dort für eine zusätzliche
Kühlung. Hierbei empfiehlt es sich insbesondere, unterhalb der ölablauföffnungen
im Motortragkörper einen Lüfter vorzusehen. Hierbei wird dann das ablaufende Öl
zum größten Teil über die Wickelköpfe abgeblasen und sorgt für deren Kühlung. Lüfter,
die zwecks Kühlung des Motorverdichters Öl in die Wicklungen des Motors schleudern,
sind an sich bekannt. Sie wurden jedoch bisher über einen eigenen Kanal mit einem
vom Schmieröl abgezweigten Teilstrom gespeist.
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Die haben noch einen weiteren Vorteil. Es hat sich nämlich gezeigt,
daß das frei in der Kapsel umhergesprühte Öl, das sich auf der Druckleitung oder
dem in der Druckleitung liegenden Druckschalldämpfer niederschlägt, von dort erhebliche
Wärmemengen abführt. Diese Wärmeabfuhr ist nicht nur überflüssig, sondern sogar
störend, da infolge der so innerhalb der Kapsel verbleibenden
Wärmemengen
das gesamte Temperaturniveau der Kapsel angehoben wird. Erfindungsgemäß kann, nun
die Druckleitung und/oder der Druckschalldämpfer des Verdichters außerhalb der Ölfangvorrichtung
angeordnet sein. Das abgeschleuderte Öl kommt daher mit diesen Teilen nicht mehr
in Berührung.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele dargestellt. Es zeigt
Fig.1 einen Längsschnitt durch einen Motorverdichter mit Ölfangvorrichtung, Fig.
2 eine Draufsicht auf den gleichen Verdichter, wobei der Deckel der Kapsel abgeschnitten
ist, und Fig. 3 die vereinfachte Darstellung eines anderen Ausführungsbeispiels
in Seitenansicht und teilweise im Schnitt.
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In den Fig. 1 und 2 ist der Motorverdichter in einer Kapsel 1 angeordnet,
die mittels des Deckels 2 hermetisch verschlossen ist. Der Motorverdichter ist an
der Kapsel über Federn 3 befestigt, die an dem Tragkörper 4 .angreifen. Der Tragkörper
hält den Stator 5 des Elektromotors, während dessen Rotor 6 auf der Motorkurbelwelle
7 sitzt, die in dem am Tragkörper 4 ausgebildeten Wellenlager 8 geführt ist. Der
Kurbelzapfen 9 dieser Welle greift in den Gleitstein 10 der Kurbelschleife 11 und
betätigt dadurch den Kolben 12, der eine hin- und hergehende Bewegung in dem schematisch
angedeuteten Zylinder 13 ausführt.
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Die Motorkurbelwelle 7 besitzt eine axiale Bohrung 14, die sich über
nahezu die gesamte Länge des Antriebsteils der Welle 7 erstreckt, und eine oben
anschließende, schräg nach außen führende Bohrung 15. Der unten an der Welle 7 angebrachte
hohlkeglige Zentrifugalpumpentei116 fördert das Öl aus dem Sumpf 17, das dann durch
die Verbindungsöffnung 18 zur Schmiernut 19 des WeIlenIagers & und über die
Verbindungsbohrung 20 zur Schmiernut 21
des Kurbelzapfenlagers gelangt.
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Bei dieser Anordnung tritt Öl bei Ä am unteren Ende und bei g am oberen
Ende des Wellenlagers 8, ferner bei C am unteren Ende und bei D am oberen Ende des
Kurbelzapfenlagers- und schließlich bei E aus der Bohrung 15 an der Stirnfläche
des Kurbelzapfens 9 aus. An allen genauen Stellen wird das austretende Öl von der
Zentrifugalkraft beeinflußt und nach außen geschleudert. Dieser Effekt ist besonders
stark an dem oberhaltr des Wellenlagers 8 liegenden Teil der Kurbelwelle, weil hier
der Kurbelzapfen 9 und das Ausgleichsgewicht 22 infolge ihrer Exzentrizität dem
Öl eine größere Zentrifugalkraft erteilen.
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Erfindungsgemäß ist eine Ölfangvorrichtung 23 hier irr Form eines
hochkant stehenden und den über das Wellenlager 8 hinausragenden Teil der Kurbelwelle
7 umschließenden Bleches, vorgesehen. Dieses Blech fängt das aus den Stellen
B, C, Ix .und E austretende Öl auf und läßt es durch die Olabl-auföffnung
24 des Tragkörpers 4 in, das Motorintnere laufen. Hier wird es vorr dem unmittelbar
unter der Öffnung 24 befindlichen Lüfter 25 ergriffen und nach außen geschleudert.
Der überwiegende Teil des Öls gelangt dann durch den Spalt 26 zwischen Tragkörper
4 und Wickelkopf 27 nach außen; ein kleinerer Teil wird durch den Luftspalt 28 zwischen
Stator 5 und Rotor 6 geblasen. Die hierdurch erzielte zusätzliche Kühlung ist beträchtlich.
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Die Ölfangvorrichtung 23 umschließt die Welle 7 über einen Winkel
von mehr als l80°. Sie wird ergänzt durch seitliche Ansätze 29 am Zylinder 13, in.
denen in bekannter Weise Schalldämpferkammern angeordnet sind. Auf diese Weise kann
das. gesamte abgeschleuderte Öl aufgefangen und weiterverwertet werden.
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Außerhalb der Ölfangvorrichtung 23 verläuft die vom Zylinderkopf 30
kommende Druckleitung 31 mit dem Druckschalldämpfer 32 und einem gewellten Abschnitt
33, der Lageveränderungen zwischen dem Motorverdichter und dem Auslaßstutzen 34
ausgleicht. Infolgedessen ist die gesamte Druckleitung vor einer Ölbenetzung geschützt;
es wird daher nur eine geringe Wärmemenge innerhalb der Kapsel von der Druckleitung
abgeführt.
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In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist der Tragkörper 35, der diesmal
keine mittlere ölablauföffnung besitzt, in Seitenansicht gezeigt, während die als
Blech ausgebildete Ölfangvorrichtung 36 geschnitten veranschaulicht ist. Der Einfachheit
halber sind alle übrigen Teile bis auf die Matorkurbelwelle 37 mit Kurbelzapfen
38 und Ausgleichsgewicht 39 fortgelassen. Das ölfangblech besitzt am unteren Ende
Ölablauföffnungen 40, durch die das aufgefangene öl
über die Schrägfläche
41 des Tragkörpers 35 nach außen ablaufen und ihn dabei kühlen kann.