DE1751563C3

DE1751563C3 - Ölpumpe für Motorverdichter mit vertikaler Motorwelle

Info

Publication number: DE1751563C3
Application number: DE19681751563
Authority: DE
Inventors: Hans Ulrik Sonderburg Leffers; Bendt Wegge Augustenburg Roemer; Knud Vagn Dipl.-Ing. Norburg Valbjoern
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1968-06-20
Filing date: 1968-06-20
Publication date: 1974-02-14
Also published as: ES368551A1; GB1274068A; JPS5114281B1; SE354322B; DE1751563A1; FR2011277A1; DE1751563B2

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine ölpumpe für Motorverdichter mit vertikaler Motorwelle, über deren hohlen Innenraum öl zu den Verbrauchsslellen gefördert wird und die unten als Rohr ausgebildet ist, in dessen frei in einen ölvorral tauchendes linde ein Schaufel-Einsatz eingesetzt ist, der einen Durchmesser etwa gleich dem Rohrinnenraum hat und eine Schaufel besitzt, die dem öl eine axiale Geschwindigkeilskomponcnte erteilt, wobei das Rohr getrennt von der in eine Bohrung des Rotors eingesetzten Kurbelwelle gefertigt ist.

Bei einer aus der franzosischen Patentschrift 354 164 bekannten Ölpumpe dieser Art ragt die Kurbelwelle unten aus dem Rotor heraus und ist mit einer Axialbohrung verschen. An das untere Ende dieser Kurbelwelle schließt ein frei in den ölvorrat tauchendes Zylinderrolir an, dessen Innenraum einen kleineren Durchmesser hat als die Axialbohrung der Kurbelwelle. In das Rohr ist ein Schaufel-Einsatz eingesetzt, der einen auf einer Durchmesserlinic verlaufenden Steg und eine aus dem Rohr herausragende, am unteren Ende des Steges angebrachte, schräggcstcllte Schaufel aufweist.

Das im Inneren des Rohres und der Axialbohrung der Kurbelwelle in Rotation versetzte öl bildet einen durch einen Paraboloid begrenzten ölkörper aus, der sich so hoch erstreckt, daß vun ihm das öl den Vcrbrauchsstellen direkt oder über weitere Förderkanäle ,'.ugeleilei werden kann. Der achsparallele Steg sorgt dafüi, daß das n| schneller in Rotation kommt ah e·, durch Reibung an der Rohrwand der Fall wäre: infoluedesscp wird beim Anlauf rascher die betriebliche Druckhöhe erreicht. Die sch radgestell te Schau fei erteilt den ölteilehen eine axiale und eine radiale Gesclnvindiükeiiskomponenie.

Bei der "ölpumpe nach der USA.-Patenlschnii 2 S3.S 437 ist das freie Ende der unten aus dem Stator herausraiienden Kurbelwelle auf einer Lagerscheine abüesmizt, die in der Mitte eine Bohrung fin den ölziilritt hat. tieren Durchmesser kleiner als der Durchmesser der Axialbohrung der Welle ist. E'u, vollständig im Inneren dieser Axialbohrung angeoH neter Schaufel-Einsatz weist einen adisparallek.: Steg und zwei schräggcstellte Schaufeln auf.

Zum Fördern von Flüssigkeiten sind auf andere,' Gebieten durch eine zentrische Welle angetriebene Hohlkonen bekannt, an deren unlerem Ende mehre radial \erlaufende sehrägsiehende Schaufeln .ir- »eordnet sind. Die Wellennabe ist über die Schaufel!, mit dem llohlkoiuis verbunden (österreichische Pa tentschrift 76 75(1. britische Patentschrift 1 069 615 ■

Des weiteren sind axiale Flüssigkeitspumpen bekannt, die innerhalb eines Rohres mehrere Schautet aufweisen, die sich radial von innen nach außen verbreiternde Schaufelflächen haben (USA.-Puten;-schrift 3 276 3S2).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde. Iv; einer ölpumpe der eingangs beschriebenen Aa eine größere Druckhöhe und/oder eine größere Forcier menge zu erzielen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schaufel-Einsatz mehrere Schauieln aufweist, die im Inneren des Rohres angeordnet sind und eine sich radial von innen nach außen verbreiternde Schaufelflächc haben und daß der Eintrittsquerschnitt des Rohres mindestens gleich dem Querschnitt des hohlen Innenraums der Kurbelwelle ist.

Die mehreren Schaufeln bilden eine Art Propeller, der bei der hohen Motordrehzahl, z.B. 3000 U min. erhebliche axiale Kräfte auf das öl ausübt. Hierbei kann das Öl nicht radial ausweichen, da sich die Schaufeln im Inneren des Rohres befinden. Die sich radial von innen nach außen verbreiternde Schaufelfläche und die von ihr ausgeübten Förderkräitc entsprechen annähernd der ölvcrteihing im durch den Paraboloid begrenzten, rotierenden ölkörper. Das Rohr besitzt eine relativ große Eintrittsoffnur:g. so daß eine entsprechend große Ölmengc eintreten kann. Entsprechend groß können auch die Schaufeln ausgebildet werden. Daraus resultiert eine Pumpe mit großer Fördermenge bzw. großer Druckhöhe.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Rohr in die Rotorbohrung eingesetzt. Dies ergibt bei einer entsprechenden Verkürzung der ebenfalls in die Rotorbohrung eingesetzten Kurbelwelle eine sehr einfache Konstruktion. Außerdem steht, da das Rohr verhältnismäßig dünnwandig ausgebildet werden kann, nahezu der gesamte Querschnitt der Rotorbohrung für die ölförderung zur Verfügung.

Außerdem kann der Außenumfang des Rohres eine Schulter aufweisen, die selbst oder vermittels einer aufgesetzten Scheibe einen Anschlag für das Einschieben des Rohres in den Rotor bildet. Dies erleichtert die Montage, weil die Einbaustellung durch diese Schulter genau vorgegeben ist.

Des weiteren kann der Anschlag am Kurzschluß-

mit! des Rotors anliegen iintl einen Verteilerringraum abdichten, tier über Durchbrüche im Rohr mit dessen lnnennium in Verbindung steht. Wegen der hohen lörderleistimg der ölpumpe steht ein erheblicher öliibcrschuß zur Kühlung der Slatorwieklung zur Verfugung. Dieser Überschuß wird in den Verteilerringr;ium geführt und kann von dort, ohne den übrigen ölstrom, der im Inneren der hohlen Kurbelwelle verläuft, zu beeinflussen, an die zu kühlenden Stellen geführt werden. Beispielsweise können von dem Vcrteilerringraum verhältnismäßig widerstandsarme Rolorkanäle zu der Oberseite des Rotors führen, von wo das öl übe.- die Wickelköpfe des Stators abgeschleudert wird.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbcispielc näher erläutert. Es zeisit

F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen gekapselten Motorverdichter mit der erfindungsgemäßen ölpumpe,

T-" i g. 2 eine Draufsicht auf den verwendeten Schaufel-Einsatz und

F i g. 3 einen Ausschnitt aus einer abgewandelten Bauform.

In einer Kapsel 1 ist ein Tragkörper 2 mittels nicht veranschaulichter Federn abgestützt. Der Tragkörper hält den Stator 3 eines Elektromotors, weist ein Lager 4 für die Kurbelwelle 5 auf und bilde! mit seinem Fortsatz 6 einerseits Schalldämpfcrkammcrn 7 und andererseits einen nicht veranschaulichten Zylinder, dessen Achse senkrecht zur Zeichenebene steht. Ein Einsatz 8 schließt die Schalldämpferkammer 7 ab und bildet ein zweites Lager9. Am oberen Ende der Welle5 ist mittels einer Schraube IO eine Stützplatte 11 und ein Schleuderteller 12 angebracht. Die Welle trägt an ihrer Kurbel 13 ein Kurbellager 14, das mit de" Pleuelstange des Kolbens verbunden ist.

Der Rotor 15 des Motors weist einen oberen Kurzschlußring 16 und einen unteren Kurzschlußring 17 auf. Der Stator hat obere Wickclköpfe 18 und untere Wickelköpfe 19. Der Rotor ist mit seiner Bohrung 20 auf die Kurbelwelle 5 aufgeschrumpft. Von unten her ist in die Bohrung 20 ein zylindrisches Rohr 21 eingesetzt, das eine Verlängerung der Kurbelwelle darstellt und der Ölförderung dient. Das Rohr besitzt eine Außcnschulter 22, welche eine Scheibe 23 triit,·., die gegen den unteren Kurzschlußring 17 des Rotors anliegt. Auf diese Weise ist die genaue Einbaulage des Rohres 21 festgelegt.

Am unteren Ende des Rohres 21 ist ein propelle^rartiger Schaufel-Eirmutz 24 vorgesehen, der einfach in das Rohr 21 eingepreßt sein kann, im vmliegenden Ausführungsbeispiel besteht dieser Hinsulz aus einer Blechscheibe, die vier um V)(I versetzte Radi.ilschliUe 25 besitzt, wobei die Teile zwischen den Schützen zur Bildung der Schaufeln 26, die eine sich radial von innen nach außen verbreiternde Schaufel-(lache haben, propellerartig schräg gestellt sind.

Das Rohr ragt in den ölsumpf 27. Vom Schuiifd-Einsatz 24 gefördertes öl steigt durch den Innenrauni 28 des Rohres und die Bohrung 29 in der Welle 5 nach oben. Von der Bohrung 29 gehen eine Querbohrung 30 zur Schmierung des Lagers 4 sowie drei parallele Bohrungen 31, 32, 33 aus, die oben im Bereich des Tellers 12 ausmünden. Von der Bohrung 31 kann ein Stichkanal zur Schmierung des Kurbellagers 14. von der Bohrung 33 ein Stichkanal zur Schmierung des Lagers 9 abzweigen. Das tbcisehußöl tritt oben in de¹" Teller 12 aus und wird an die Wand der Kapsel I geschleudert, an der es in den Sumpf 27 zurückläuft und dabei gekühlt wird.

Das Rohr 21 besitzt ferner Löcher 34, die in einen Verteilerringraum 35 ausmünden, der zwischen Rohr 21. Rotor 15, Kurzschlußring 17 und Scheibe 23 uebildet wird. Von ihm gehen Kanäle 36 im Rotor nach oben. Sie münden in einen Raum 37. Das dorthin geförderte öl wird durch den oberen Kurzschlußring 16 nach außen geschleudert und trifft auf die oberen Wickelköpfe 18, wodurch diese gekühlt \u rden. Anschließend fließt das öl wieder in den Sumpf 27 zurück.

Das Rohr 21 mit dem propellerarligen Schaufel-Einsatz 24 fördert eine so große ölmenge, daß ein: ausreichende Schmierung erfolgt, die Wickelköpfe des Stators gekühlt werden und außerdem noch ein gewisser ölumlauf derart erlolgt, daß das hcrabfließende Öl an der Kapselwand gekühlt und auf diese Weise die mittlere öltemperatur niedrig gehalten wird.

In F i g. 3 ist gezeigt, wie das Rohr 21 mit seiner Schulter 22 auch unmittelbar an die untere Stirnräche des Stators 15 herc.ngeschoben werden kann. i:m die Lage des Rohres zu begrenzen. Als Schulte; genügt eine geringfügige Eindrückung von bcispielsweise 0,2 mm.

In manchen Fällen empfiehlt es sich auch, das

Rohr selbst mit einem dickeren Flansch zu versehen.

der zum Anschlag am Kurzschlußring 17 dient. Die

Bohrungen 34 können dann in diesem Flansch ver-

laufen und schräg nach oben gerichtet sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. ("ilpumpe für Motor\erdiehlei mit vertikaler Moiorwelle, über deren hohlen lnnenraum ('t! zu den Yerbiauehssicllen gelördert wird und die unteil als Rohr ausgebildet ist, in dessen frei in einen öl\n:ral machendes Ende ein Sehaiilel-Einsaiz eingesetzt ist. der einen Durchmesser etwa gleich dem Rohrinnenraum hat und eine Schaufel besitzt, die dem <">! eine axiale Ge- i« i-chwindigkciiskomponenie erteilt, wobei das Rohr getrennt von der in eine Bohrung des P.otors eingesetzten Kurbelwelle gefertigt ist. dadurch gekennzeichnet, daß der Schaufel-Einsatz (24) mehrere Schaufeln (26) aufweist, die im Inneren des Rohres (21) angeordnet sind und eine sich radial von innen nach außen verbreiternde Schaufelfläehe haben, und daß der Eintrilts'-iuerschnitt des Rohres mindestens gleich dem Querschnitt des hohlen Innenraums (29) der Kurbelwelle (5) ist.

2. ölpumpe nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (21) in die Rotorbnhrung (2(1) eingesetzt ist.

3. ölpumpe nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß der Aiißcnumfan» des Rohres (21) eine Schulter (22) aufweist, die selbst oder vermiticlreiner aufgesetzten Scheibe (23) einen Anschlag luf das Einschieben da Rohres in die Rotorbohrung (20) bildet.

4. ölpumpe nach Anspruch 3, dadurch gckennzeicliiK'i. daß der /\nsch! g (23) am Kurzschlußring (17) des Rotors (15) anliegt und einen Vcrteikrringiaum (35) abdichtet, der über Durchbrüche (34) im Rohr (21) mit dessen Innenraum (2ß) in Verbindung steht.