DE1751558B2 - Gekapselter motorverdichter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen gekapselten Motorverdichter, insbesondere für Kleinkältemaschinen, mit senkrechter Wellenanordnung, die ein die Gewichtskräfte aufnehmendes ölgeschmiertes Axiallager und an der oberen Stirnseite wenigstens eine ölaustrittsöffnung aufweist, und mit einer Schleuderscheibe mit schräg nach oben gehendem Rand, die das austretende öl an die Kapselwand schleudert.

"Das öl läuft bei einem gekapselten Motorverdichter an der Kapselwand in den ölsumpf zurück und wird dabei gekühlt. Um die öltemperatur möglichst niedrig zu halten, ist man bestrebt, eine möglichst große ölmenge über die Kapselwand zu leiten. Für diesen Zweck steht aber nur eine begrenzte Ölmenge zur Verfügung, nämlich die Differenz zwischen der Förderkapazität der ölpumpe und der für Schmierzwecke erforderlichen ölmenge.

Diese Verhältnisse treffen beispielsweise zu für einen bekannten Motorverdichter mit senkrechter Wellenan-

5 Ordnung und oben liegendem Zylinder, bei dem sich das Axiallager unterhalb der Kurbel befindet und eine schräge Bohrung die Kurbel derart durchsetzt, daß sich die Austrittsmündung außerhalb der Wellendrehachse befindet.

Es ist ferner auch bekannt, zur Verteilung von öl in Motorverdichtern Schleuderscheiben zu benutzen.

Bei dem bekannten Motorverdichter der eingangs erwähnten Art (deutsche Patentschrift 9 04 897) ist der Rotor auf einer feststehenden Achse gelagert. Die Wellenanordnung weist eine Hohlwelle und einen Zylinderkörper auf. Am unteren Ende ist die Wellenanordnung auf einer Drehschieberplatte axial abgestützt. Hier werden alle Gewichtskräfte aufgenommen. Am oberen Teil der Wellenanordnung befindet sich lediglich ein Spurlager, bei dem eine drehfest gehaltene Hülse durch eine Feder axial gegen die obere, ringförmige Stirnfläche der Hohlwelle gedrückt wird. In dieser oberen Stirnfläche sind radial austretende Ölaustrittsöffnungen vorgesehen, durch die längs einer Spiralnut nach oben gefördertes Schmieröl, das sich in einem Ringraum sammelt, nach außen treten kann. Dort trifft es auf den schräg nach oben gehenden Rand der Schleuderscheibe, die die Wellenanordnung ringsum umgibt. Der Rand hebt das Öl aus dem Bereich des Spurlagers bis zu einem Punkt, an dem es über den Wicklungskopf hinweg an die Kapselwand geschleudert werden kann. Die feststehende Achse weist ferner eine zentrische Bohrung auf, die über eine Schrägbohrung mit dem Innenraum der Kapsel in Verbindung steht und als Zufuhrkanal zur Speisung der Verdichter dient. In ähnlicher Weise ist auch der untere Teil der Achse mit einer Längsbohrung versehen, die über eine Querbohrung mit einem Anschlußstutzen in Verbindung steht. Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit der Aufgabe, einen einfach aufgebauten Motorverdichter anzugeben, bei dem eine möglichst große Ölmenge zu Kühlzwecken an die Kapselwand geschleudert wird.

Diese Aufgabe ist nach der Erfindung dadurch gelöst, daß an der oberen Stirnseite der Wellenanordnung eine über den Wellenumfang hinausragende Scheibe angebracht ist, die einen Durchbruch für den Ölaustritt aufweist und mit der Unterseite des außerhalb des Wellenumfangs liegenden Teils die erste Gleitfläche des Axiallagers bildet, und daß die Schleuderscheibe zum

Auffangen des aus dem Axiallager austretenden Öls bis zu einer Höhe unterhalb der Scheibe reicht.

Bei dieser Anordnung dient eine einfache, stirnseitig angebrachte Scheibe einerseits dazu, das durch die Scheibe austretende öl durch Zentrifugalkraft sofort an den Außenrand der Scheibe und von dort an die Schleuderscheibe zu transportieren und andererseits dazu, ein Axiallager zu bilden, das das Gewicht der drehbaren Teile aufnimmt. Das Axiallager muß, wie jedes andere Lager, mit öl geschmiert werden. Die Schleuderscheibe ist so tief nach unten gezogen, daß sie auch das Schmieröl des Axiallagers auffängt und an die Kapselwand schleudert.

Bei der Erfindung wird demnach im Bereich der oberen Stirnseite der Wellenanordnung zwischen zwei ölströmen unterschieden. Der. eine ölstrom tritt ungehindert durch die Scheibe nach außen; der Strömungswiderstand ist entsprechend gering und die oberhalb der Scheibe zur Schleuderscheibe abgeführte

ölmenge entsprechend groß. Der andere ölstrom wird über das Axiallager geleitet; hier ist der Widerstand wesentlich größer und die ölmenge entsprechend kleinen Trotzdem wird auch diese Ölmenge aufgefangen und zur Kühlung an die Wand geleitet. Dies ergibt einen größtmöglichen Kühleffekt.

Vorzugsweise ist dafür gesorgt, daß die zweite Gleitfläche des Axiallagers durch die obere Stirnfläche einer zu einem oberen Radiallager gehörigen Buchse gebildet ist. Dies ergibt eine besonders einfache Ausführungsform, bei der Radiallager und Axiallager platz- und kostensparend miteinander kombiniert sind.

Der schräge Schleuderscheibenrand kann sich über nur einen Teil des Umfangs erstrecken, während die Ölaustrittsöffnungen radial in Richtung auf den Rand-Umfangsteil versetzt sein können.

Dies führt zu einer Materialersparnis. Diese ist möglich, weil es möglich ist, die Ölaustrittsöffnungen so anzuordnen, daß das Öl immer in Richtung auf den verbleibenden Rand-Umfangsteil austritt.

Weiter ist es günstig, wenn in der ersten Gleitfläche des Axiallagers eine ölgespeiste Schmiernut vorgesehen ist, die sich in Richtung auf den Rand-Umfangsteil erstreckt. Durch diese Schmiernut wird dem dem Axiallager zugeführten Öl eine bevorzugte Richtung erteilt, so daß es im wesentlichen auf den vorhandenen Umfangsteil des Schleuderscheibenrandes auftrifft.

Eine besonders einfache Konstruktion ergibt sich, wenn die Schmiernut von dem Durchbruch in der Scheibe ausgeht.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist dafür gesorgt, daß der nicht vom schrägen Rand eingenommene Umfangsteil der Scheibe durch ein mit der Wellenanordnung verbundenes Ausgleichsgewicht besetzt ist. Durch diese Maßnahme wird der vom Schleuderscheibenrand freigehaltene Umfangsteil für eine andere Funktion, nämlich den Gewichtsausgleich ausgenutzt. Dies ist deshalb möglich, weil die ölaustrittsöffnungen aus Fertigungsgründen in der Regel zu der die Kurbel aufweisenden Seite der Welle versetzt sind. Daher paßt es gerade, auf der gegenüberliegenden Seite ein Ausgleichsgewicht anzubringen.

Vorzugsweise ist ferner dafür gesorgt, daß das Axiallager innerhalb einer Vertiefung des Verdichtergehäuses angeordnet ist und die obere Kante des Schleuderscheibenrandes aus der Vertiefung herausragt. Durch diese Anordnung wird eine axial sehr kurze Bauform erzielt. Die Schleuderscheibe ermöglicht es, das im Inneren der Vertiefung vom Axiallager nach außen geschleuderte öl aus der Vertiefung herauszufördem.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Motorverdichter,

F i g. 2 einen zentrischen Teilschnitt durch das obere Ende des Motorverdichters in einer mit Bezug auf F i g. 1 senkrechten Ebene,

Fig.3 eine Ansicht von unten auf die benutzte Schleuderscheibe,

Fig.4 eine Ansicht von unten auf die verwendete Axiallagerscheibe und

Fig.5 einen Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 1 durch die Motorkurbelwelle.

Der Motorverdichter ist über nicht veranschaulichte Federn in einer Kapsel 1 aufgehängt. Im unteren Teil der Kapsel befindet sich ein ölsumpf 2. In diesem Sumpf taucht ein ölförderrohr 3, dessen unteres Ende als Hohlkonus 4 ausgebildet ist. Das Förderrohr 3 ist in einer Bohrung 5 einer Motorwelle 6 eingepreßt, die über eine Kurbel 7, ein Kurbellager 8 und eine Pleuelstange 9 einen nicht veranschaulichten Verdichterkolben antreibt. Die Welle 6 ist in einem ersten Radiallager 10, das im Motortragkörper 11 ausgebildet ist, und in einem zweiten Radiallager 12, das in einem Einsatz 13 im Tragkörper 11 ausgebildet ist, gehalten. Ein Axiallager wird durch die Unterseite 14 einer an der Stirnseite der Welle 6 befestigten Scheibe 15 in Verbindung mit der oberen Stirnseite der Radiallagerbuchse 12 gebildet. Darüber befindet sich eine Schleuderscheibe 16. Beide Scheiben 15 und 16 sind mittels einer Schraube 17 lösbar an der Welle 6 befestigt und mit Hilfe eines Zapfens 18 gegen Drehung gesichert. Der Motor besteht aus einem mit dem Tragkörper 11 verbundenen Stator 19 und einem mit der Welle verbundenen Rotor 20. Die nach oben gezogene Wand 21 des Tragkörpers 11 bildet zusammen mit dem Einsatz 13 Schalldämpferkammern 22.

Das vom Rohr 3 geförderte Öl steigt im Hohlraum 5 der Welle 6 nach oben; ein Teil wird über eine Bohrung 23 zur Schmierung des Radiallagers 10 abgezweigt. Der Rest gelangt über drei achsparallele Bohrungen 24, 25 und 26, deren Lage aus F i g. 5 zu ersehen ist, weiter nach oben. Über eine Querbohrung 27 wird Öl zur Schmierung des Kurbellagers 8 abgezweigt. Das aus den drei Bohrungen 24,25 und 26 austretende Öl gelangt in einen Durchbruch 28 der Scheibe 15. Von dort kann Öl über eine radial gerichtete Nut 29 auf die Fläche des Axiallagers an der Unterseite 14 der Scheibe verteilt werden. Das restliche öl gelangt über einen Randausschnitt 30 in der Schleuderscheibe zu deren Rand 31 und wird von der Kante 32 an die Kapselwand geschleudert.

Die Schleuderscheibe 16 besitzt, wie Fig.3 zeigt, lediglich über etwas weniger, als die Hälfte ihres Umfangs einen schräg nach oben ragenden Rand 31, und zwar auf derselben Seite, wo die drei Bohrungen 24, 25 und 26 aus der Stirnseite der Welle 6 austreten. Die untere Kante 33 des Randes 31 befindet sich unterhalb der Unterseite 14 der Scheibe 15. Die Kante 32 befindet sich oberhalb der Stirnseite der Wellenanordnung, also des Ausschnitts 30 der Schleuderscheibe 16 und auch oberhalb der oberen Stirnseite des Tragkörpers 11. Infolgedessen wird auch das Öl, das im Bereich des Axiallagers austritt, obwohl dieser Punkt unterhalb der Tragkörperstirnfläche liegt, aufgefangen und an die Kapselwand transportiert.

Die Scheibe 15 ist auf der der Kurbel 7 gegenüberliegenden Seite mit einem zusätzlichen Teilring 34 versehen, an welchem außerdem ein weiterer Ringabschnitt 35 mittels Nieten 36 angebracht ist. Der Anschaulichkeit halber ist in F i g. 2 einer der Nieten 36 geschnitten. Auf diese Weise entsteht ein Ausgleichsgewicht, mit welchem die durch die Kurbel 7 hervorgerufene Unwucht ausgeglichen werden kann. Ringsum die obere Radiallagerbuchse 12 befindet sich ein Ringraum 37, in dem ein Teil 38 der Stirnfläche des Einsatzes 13 zurückgesetzt ist. In diesen Ringraum kann nicht nur der veranschaulichte eine weitere Ringabschnitt 35, sondern gegebenenfalls auch noch ein zweiter untergebracht werden. Es ist deutlich, daß diese Ringabschnitte dem Rand 31 der Schleuderscheibe genau gegenüberliegen, beide Teile also nicht miteinander kollidieren.

Zum weiteren Gewichtsausgleich ist der obere Kurzschlußring 39 des Rotors 20 über die Hälfte seines Umfangs auf der der Kurbel gegenüberliegenden Seite

mit einer Vergrößerung 40 versehen. Auf diese Weise befindet sich oberhalb und unterhalb der Kurvel 7 je ein Ausgleichsgewicht, so daß die Anordnung eine außerordentlich kleine Unwucht hat.

Die Scheibe 15 kann nach dem Zusammenbau des Motorverdichters angebracht werden. Es bereitet keine Schwierigkeiten, durch Hinzufügen von Zusatzgewichten oder durch Austausch mit einer anderen Scheibe eine optimale Auswuchtung zu erzielen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Gekapselter Motorverdichter, insbesondere für Kleinkältemaschinen, mit senkrechter Wellenanordnung, die ein die Gewichtskräfte aufnehmendes ölgeschmiertes Axiallager und an der oberen Stirnseite wenigstens eine ölaustrittsöffnung aufweist, und mit einer Schleuderscheibe mit schräg nach oben gehendem Rand, die das austretende öl an die Kapselwand schleudert, dadurch gekennzeichnet, daß an der oberen Stirnseite der Wellenanordnung (6) eine über den Wellenumfang hinausragende Scheibe (15) angebracht ist, die einen Durchbruch (28) für den ölaustritt aufweist und mit der Unterseite (14) des außerhalb des Wellenumfangs liegenden Teils die erste Gleitfläche des Axiallagers bildet, und daß die Schleuderscheibe (16) zum Auffangen des aus dem Axiallager austretenden Öls bis zu einer Höhe unterhalb der Scheibe reicht.

2. Motorverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Gleitfläche des Axiallagers durch die obere Stirnfläche einer zu einem oberen Radiallager gehörigen Buchse (12) gebildet ist.

3. Motorverdichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der schräge Schleuderscheibenrand (31) nur über einen Teil des Umfangs erstreckt und die Ölaustrittsöffnungen (28, 29) radial in Richtung auf den Rand-Umfangsteil versetzt sind.

4. Motorverdichter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Gleitfläche des Axiallagers eine ölgespeiste Schmiernut (29) vorgesehen ist, die sich in Richtung auf den Rand-Umfangsteil erstreckt.

5. Motorverdichter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiernut (29) von dem Durchbruch (28) in der Scheibe (15) ausgeht.

6. Motorverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht vom schrägen Rand (31) eingenommene Umfangsteil der Scheibe (15) durch ein mit der Wellenanordnung (6) verbundenes Ausgleichsgewicht (34,35) besetzt ist.

7. Motorverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Axiallager innerhalb einer Vertiefung (37) des Verdichtergehäuses angeordnet ist und die obere Kante (32) des Schleuderscheibenrandes (31) aus der Vertiefung herausragt.