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Title:
LUBRICANT RECEPTACLE FOR A REFRIGERANT COMPRESSOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/064998
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a lubricant receptacle (1) for vertical delivery of lubricant (15) by means of a crankshaft (2) of a refrigerant compressor (3), comprising a bush element (4) having an open cross section (5) delimited by an inner wall (34), which cross section extends along a longitudinal axis (6) from an upper end (7) as far as a lower end (8), an inner element (9), which has a lateral surface (10) that extends along a longitudinal axis (11) of the inner element (9) from a lower end (12) as far as an upper end (13), wherein, when in operation, the lateral surface (10) of the inner element (9) is arranged at least in portions within the open cross section (5). According to the invention, at least one helical channel (14) of the inner wall (34) and/or lateral surface (10) has a varying angle of inclination which preferably increases from the lower end (12) to the upper end (13) of the lateral surface (10).

Inventors:
TRAMPOSCH ANDREAS (AT)
Application Number:
EP2019/076159
Publication Date:
April 02, 2020
Filing Date:
September 27, 2019
Export Citation:
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Assignee:
NIDEC GLOBAL APPLIANCE GERMANY GMBH (DE)
International Classes:
F04B39/02
Domestic Patent References:
WO2004081383A12004-09-23
Foreign References:
US20100074771A12010-03-25
US20020170778A12002-11-21
AT15828U12018-07-15
US20100074771A12010-03-25
Attorney, Agent or Firm:
KLIMENT & HENHAPEL PATENTANWAELTE OG (Gonzagagasse 15, 1010 Wien, 1010, AT)
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Claims:
A N S P R Ü C H E

1. Schmiermittelaufnahme (1) zur vertikalen Förderung von

Schmiermittel (15) mittels einer Kurbelwelle (2) eines Kältemittelkompressors (3) , umfassend ein Hülsenelement (4) mit einem von einer Innenwand (34) begrenzten lichten Querschnitt (5), der sich entlang einer Längsachse (6) des Hülsenelements (4) von einem oberen Ende (7) bis zu einem unteren Ende (8) des Hülsenelements (4) erstreckt, die Schmiermittelaufnahme (1) weiters umfassend ein

Innenelement (9), das eine Mantelfläche (10) aufweist, die sich entlang einer Längsachse (11) des Innenelements (9) von einem unteren Ende (12) bis zu einem oberen Ende (13) erstreckt, wobei in einem Betriebszustand der

Schmiermittelaufnahme (1)

- das Innenelement (9) mit seiner Mantelfläche (10) zumindest abschnittsweise innerhalb des lichten

Querschnitts (5) des Hülsenelements (4) angeordnet ist,

- in Richtung vom unteren Ende (8) zum oberen Ende (9) des Hülsenelements (4) gesehen das untere Ende (12) der

Mantelfläche (10) vor dessen oberen Ende (13) angeordnet ist und

- das Innenelement (9) und das Hülsenelement (4) relativ zueinander um die Längsachse (6) des Hülsenelements (4) und/oder die Längsachse (11) des Innenelements (9) verdrehbar sind, wobei sich der lichte Querschnitt (5) vom unteren Ende (8) zum oberen Ende (7) des Hülsenelements

(4) hin zumindest in einem zur Aufnahme des Innenelements

(9) vorgesehenen Aufnahmesegment (33) verjüngt, wobei sich das Innenelement (9) im Bereich der Mantelfläche (10) vom unteren Ende (12) zum oberen Ende (13) der Mantelfläche

(10) hin verjüngt und wobei die Innenwand (34) und/oder die Mantelfläche (10) mindestens eine spiralförmig

verlaufende Rille (14) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Rille (14) einen variierenden Steigungswinkel aufweist, der vorzugsweise vom unteren Ende (12) zum oberen Ende (13) der Mantelfläche (10) hin zunimmt .

2. Schmiermittelaufnahme (1) nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, dass der lichte Querschnitt (5) des

Hülsenelements (4) zumindest in seinem Aufnahmesegment (33) kegelstumpfförmig ausgebildet ist.

3. Schmiermittelaufnahme (1) nach einem der Ansprüche 1 bis

2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelfläche (10) des Innenelements (9) als Mantelfläche eines Kegelstumpfs ausgebildet ist.

4. Schmiermittelaufnahme (1) nach Anspruch 3 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kegelstumpfform des

Aufnahmesegments (33) des lichten Querschnitts (5) ein Kegel mit einem ersten Öffnungswinkel (Q1) zugrunde liegt,

dass der Kegelstumpfform, gemäß der die Mantelfläche (10) ausgebildet ist, ein Kegel mit einem zweiten

Öffnungswinkel (Q2) zugrunde liegt

und dass die absolute Differenz zwischen dem ersten

Öffnungswinkel (Q1) und dem zweiten Öffnungswinkel (Q2) kleiner gleich 10°, bevorzugt kleiner gleich 5°, besonders bevorzugt gleich 0°, ist.

5. Schmiermittelaufnahme (1) nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenelement (9) im Bereich des unteren Endes (12) der Mantelfläche (10) mindestens einen abstehenden Flügel und/oder ein

Befestigungselement, vorzugsweise eine Öse (16), für ein Fixierungsmittel aufweist.

6. Schmiermittelaufnahme (1) nach einem der Ansprüche 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenelement (9) aus einem Material, vorzugsweise aus einem Kunststoff, gefertigt ist, dessen Dichte geringer ist als die Dichte des Schmiermittels (15) .

7. Kältemittelkompressor (3) mit einem hermetisch kapselbaren Kompressorgehäuse (18), einer in einem Gehäuseinneren des Kompressorgehäuses (18) angeordneten elektrischen

Antriebseinheit (19), umfassend einen Rotor (20) und einen Stator (21), einer mit dem Rotor (20) drehfest verbundenen Kurbelwelle (2), sowie mit einer in dem Gehäuseinneren angeordneten Kolben-Zylinder-Einheit (22), welche einen beweglich in einem Zylinder (24) der Kolben-Zylinder- Einheit (22) gelagerten Kolben (23) umfasst, welcher zur Verdichtung von Kältemittel von der Kurbelwelle (2) antreibbar ist,

wobei der Kältemittelkompressor (3) eine im

Betriebszustand befindliche Schmiermittelaufnahme (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 aufweist, um Schmiermittel (15) aus einem in einem Bodenbereich (25) des

Kompressorgehäuses (18) ausgebildeten Schmiermittelsumpf

(26) über die Kurbelwelle (2) zu fördern.

8. Kältemittelkompressor (3) nach Anspruch 7, dadurch

gekennzeichnet, dass das Hülsenelement (4) der

Schmiermittelaufnahme (1) drehfest mit der Kurbelwelle (2) verbunden ist.

9. Kältemittelkompressor (3) nach einem der Ansprüche 7 bis

8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurbelwelle (2) eine, bevorzugt zumindest abschnittsweise schräg zu einer

Drehachse (29) der Kurbelwelle (2) verlaufende, Bohrung

(27) aufweist, die mit dem lichten Querschnitt (5) des Hülsenelements (4) in fluidischer Verbindung steht, wobei das Innenelement (9) in die Bohrung (27) hineinragt.

10. Kältemittelkompressor (3) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenelement (9) bezogen auf die Längsachse (6) des Hülsenelements (4) beweglich ist.

11. Kältemittelkompressor (3) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein als Federelement ausgebildetes Fixierungsmittel, vorzugsweise in Form eines federnden Drahtbügels (32), vorgesehen ist, mit dem das Innenelement (9) im Wesentlichen drehfest mit dem Stator (21) oder anderen Bauteilen des Kältemittelkompressors (3) verbunden ist.

Description:
SCHMIERMITTELAUFNAHME FÜR EINEN KÄLTEMITTELKOMPRESSOR

GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schmiermittelaufnahme zur vertikalen Förderung von Schmiermittel mittels einer Kurbelwelle eines Kältemittelkompressors, umfassend ein

Hülsenelement mit einem von einer Innenwand begrenzten lichten Querschnitt, der sich entlang einer Längsachse des

Hülsenelements von einem oberen Ende bis zu einem unteren Ende des Hülsenelements erstreckt, die Schmiermittelaufnahme weiters umfassend ein Innenelement, das eine Mantelfläche aufweist, die sich entlang einer Längsachse des Innenelements von einem unteren Ende bis zu einem oberen Ende erstreckt, wobei in einem Betriebszustand der Schmiermittelaufnahme

- das Innenelement mit seiner Mantelfläche zumindest

abschnittsweise innerhalb des lichten Querschnitts des

Hülsenelements angeordnet ist,

- in Richtung vom unteren Ende zum oberen Ende des

Hülsenelements gesehen das untere Ende der Mantelfläche vor dessen oberen Ende angeordnet ist und

- das Innenelement und das Hülsenelement relativ zueinander um die Längsachse des Hülsenelements und/oder die Längsachse des Innenelements verdrehbar sind, wobei sich der lichte

Querschnitt vom unteren Ende zum oberen Ende des

Hülsenelements hin zumindest in einem zur Aufnahme des

Innenelements vorgesehenen Aufnahmesegment verjüngt, wobei sich das Innenelement im Bereich der Mantelfläche vom unteren Ende zum oberen Ende der Mantelfläche hin verjüngt und wobei die Innenwand und/oder die Mantelfläche mindestens eine spiralförmig verlaufende Rille aufweist.

STAND DER TECHNIK

Bei Kältemittelkompressoren mit einem hermetisch kapselbaren Kompressorgehäuse, einer in einem Gehäuseinneren des

Kompressorgehäuses angeordneten elektrischen Antriebseinheit, umfassend einen Rotor und einen Stator, einer mit dem Rotor drehfest verbundenen Kurbelwelle sowie mit einer in dem

Gehäuseinneren angeordneten Kolben-Zylinder-Einheit, welche einen beweglich in einem Zylinder der Kolben-Zylinder-Einheit gelagerten Kolben umfasst, welcher zur Verdichtung von

Kältemittel von der Kurbelwelle antreibbar ist, ist die

Sicherstellung einer ausreichenden Schmierung sämtlicher beweglicher Bauteile von besonderer Bedeutung. Zu diesem Zweck kann es vorgesehen sein, dass Schmiermittel, welches sich in einem einen Bodenbereich des Kompressorgehäuses bedeckenden Schmiermittelsumpf sammelt, über die Kurbelwelle in Richtung des Zylinders gefördert wird.

Dazu ist oftmals eine hülsenförmige Schmiermittelaufnahme vorgesehen, welche drehfest mit der Kurbelwelle verbunden und koaxial mit dieser angeordnet ist und mit einem Endabschnitt in den Schmiermittelsumpf hinein ragt. Schmiermittel, welches durch eine Eintrittsöffnung aus dem Schmiermittelsumpf in einen zylindrischen Aufnahmeabschnitt der

Schmiermittelaufnahme eingedrungen ist, wird aufgrund der Rotation der Schmiermittelaufnahme - welche durch Rotation der Kurbelwelle hervorgerufen wird - in eine Paraboloidform gezwungen, wobei sich das Paraboloid entlang der Innenwand der Schmiermittelaufnahme und entlang der Innenwand der - hohl ausgeführten oder mit einer Bohrung versehenen - Kurbelwelle ausbildet. Eine solche Schmiermittelaufnahme ist z.B. aus der AT 15828 Ul bekannt.

Eine maximale Steighöhe, auf die das sich im Aufnahmeabschnitt der Schmiermittelaufnahme befindende Schmiermittel auf diese Weise angehoben werden kann, wird im Bereich des lichten

Innendurchmessers der Kurbelwelle bzw. der Bohrung erreicht und hängt vom Quadrat der Rotationsgeschwindigkeit der

Schmiermittelaufnahme sowie vom Quadrat des lichten

Innenradius der Kurbelwelle bzw. der Schmiermittelaufnahme ab. Über mindestens eine Austrittsbohrung kann das Schmiermittel sodann aus der Kurbelwelle zu zu schmierenden Stellen

austreten .

Bei entsprechender Wahl der Fertigungsparameter

(beispielsweise lichter Innenradius der Kurbelwelle, Höhe der Austrittsbohrungen) und Prozessparameter (beispielsweise

Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle, Viskosität des

Schmiermittels) ist es somit möglich, das Schmiermittel vom Boden des Kompressorgehäuses mittels der Schmiermittelaufnahme über die Kurbelwelle des Kompressors zu den Auflagestellen des Hauptlagers der Kurbelwelle, dem Kurbelzapfen und der

Pleuelstange des Kältemittelkompressors zu fördern.

In der Praxis kommen heutzutage vermehrt Kompressoren mit variabler Drehzahl zum Einsatz - im Gegensatz zu

konventionellen Kompressoren mit fixer Drehzahl, die lediglich zwei Zustände, nämlich Drehzahl null und eine Arbeitsdrehzahl von typischerweise 3000 min -1 , aufweisen. Bei Kompressoren mit variabler Drehzahl werden in Abhängigkeit einer geforderten Kühlleistung in der Praxis regelmäßig sehr niedrige Drehzahlen - minimal typischerweise 800 min -1 - erzielt. Da, wie oben ausgeführt, die Steighöhe quadratisch von der

Rotationsgeschwindigkeit bzw. von der Drehzahl abhängt, stellen geringe Drehzahlen ein großes Problem für eine

zuverlässige Schmierung dar. Versuche, die Förderleistung mittels eines Innenelements zu verbessern, haben sich bislang als nicht zufriedenstellend erwiesen. Hierbei ist der zylindrische Aufnahmeabschnitt unten offen ausgeführt und das ebenfalls zylindrisch ausgeführte Innenelement im Aufnahmeabschnitt angeordnet, sodass sich ein Spalt zwischen einer Mantelfläche des Innenelements und der Innenwand des Aufnahmeabschnitts ergibt. Das Innenelement ist dabei im Wesentlichen lagefixiert, typischerweise durch

Anbindung an den Stator. Das Innenelement weist typischerweise eine von unten nach oben laufende, spiralförmige Rille an seiner Mantelfläche auf, die die Förderung des Schmiermittels begünstigt. Das Innenelement muss einen hinreichend großen Radius haben, damit die Drehgeschwindigkeit bzw.

Tangentialgeschwindigkeit und damit die erzielbare, auf das Schmiermittel wirkende Zentrifugalkraft im Bereich der

Mantelfläche groß genug ist, um auch bei niedrigen Drehzahlen eine gute Förderleistung zu erzielen. Andererseits haben derart große Radien einen abrupten strukturellen Übergang und damit einen hohen abrupten Druckabfall zwischen dem

Innenelement und der Bohrung in der Kurbelwelle zur Folge, was den Schmiermittelfluss nachteilig reduziert. Geringere

Durchmesser des Innenelements vermindern zwar den Druckabfall, erzeugen aber bei niedrigen Drehzahlen keine hinreichend großen Zentrifugalkräfte.

Ein weiterer Nachteil bekannter Lösungsversuche mit

Innenelementen ist, dass die Breite des Spalts zwischen dem Innenelement und der Innenwand des Aufnahmeabschnitts kritisch ist. Grundsätzlich würde ein kleinerer Spalt tendenziell eine bessere Förderleistung ergeben. Aufgrund der Viskosität des Schmiermittels kann der Spalt aber nicht zu klein gemacht werden, da sonst Reibungsverluste den Wirkungsgrad verringern würden. D.h. die Wahl der Spaltbreite muss unter diesen

Gesichtspunkten als möglichst guter Kompromiss erfolgen. In der Praxis zeigt es sich jedoch, dass in Abhängigkeit der genauen Betriebsparameter des Kältemittelkompressors sowie der thermischen Ausdehnung des Schmiermittels einerseits und der Schmiermittelaufnahme samt Innenelement andererseits die

Spaltbreite (ebenso wie die Viskosität des Schmiermittels) nicht stabil ist, sondern sich ändert. Es kommt in Folge zu unerwünschten starken Schwankungen der Förderleistung, was insbesondere bei niedrigen Drehzahlen die Gefahr einer zu geringen Förderleistung und damit einhergehenden Folgeschäden birgt .

Aus der US 2010/074771 Al ist eine Ölpumpe für einen

Kühlkompressor bekannt, umfassend eine eine Innenfläche aufweisende Hülse mit einem oberen Abschnitt, der an einer Kurbelwelle und an einem Rotor befestigt ist, und einem unteren Abschnitt, dessen unteres Ende in Schmieröl eintaucht. Ferner umfasst die Ölpumpe einen länglichen Pumpenkörper, der innerhalb der Innenfläche der Hülse angeordnet ist. Die rotatorische Relativbewegung zwischen der Hülse und dem

Pumpenkörper lässt Öl nach oben strömen. Die Hülse und der Pumpenkörper weisen jeweils ein konisches Profil auf. Die Innenfläche der Hülse weist eine schraubenförmige Nut auf.

AUFGABE DER ERFINDUNG

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine

Schmiermittelaufnahme zur Verfügung zu stellen, die die oben geschilderten Nachteile vermeidet und eine zuverlässige

Schmierung auch bei niedrigen Drehzahlen, wie sie insbesondere bei Kompressoren mit variabler Drehzahl in der Praxis

regelmäßig V orkommen, gewährleistet.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG Zur Lösung der oben genannten Aufgabe ist es bei einer

Schmiermittelaufnahme zur vertikalen Förderung von

Schmiermittel mittels einer Kurbelwelle eines

Kältemittelkompressors, umfassend ein Hülsenelement mit einem von einer Innenwand begrenzten lichten Querschnitt, der sich entlang einer Längsachse des Hülsenelements von einem oberen Ende bis zu einem unteren Ende des Hülsenelements erstreckt, die Schmiermittelaufnahme weiters umfassend ein Innenelement, das eine Mantelfläche aufweist, die sich entlang einer

Längsachse des Innenelements von einem unteren Ende bis zu einem oberen Ende erstreckt, wobei in einem Betriebszustand der Schmiermittelaufnahme

- das Innenelement mit seiner Mantelfläche zumindest

abschnittsweise innerhalb des lichten Querschnitts des

Hülsenelements angeordnet ist,

- in Richtung vom unteren Ende zum oberen Ende des

Hülsenelements gesehen das untere Ende der Mantelfläche vor dessen oberen Ende angeordnet ist und

- das Innenelement und das Hülsenelement relativ zueinander um die Längsachse des Hülsenelements und/oder die Längsachse des Innenelements verdrehbar sind, vorgesehen, dass sich der lichte Querschnitt vom unteren Ende zum oberen Ende des

Hülsenelements hin zumindest in einem zur Aufnahme des

Innenelements vorgesehenen Aufnahmesegment verjüngt und dass sich das Innenelement im Bereich der Mantelfläche vom unteren Ende zum oberen Ende der Mantelfläche hin verjüngt.

Da es nur auf die relative Drehung des Hülsenelements und des Innenelements zueinander ankommt, kann beispielsweise das Innenelement drehfest mit der Kurbelwelle verbunden und das Hülsenelement rotatorisch - bis auf vernachlässigbare

geringfügige Verdrehwinkel - fixiert sein. Beim Betrieb des Kompressors dreht sich die Kurbelwelle und entsprechend dann auch das Innenelement, wohingegen das Hülsenelement nicht rotiert . Oder es kann das Hülsenelement drehtest mit der Kurbelwelle verbunden und das Innenelement rotatorisch- bis auf

vernachlässigbare geringfügige Verdrehwinkel - fixiert sein.

Eine drehfeste Verbindung zwischen dem Innenelement bzw.

Hülsenelement und der Kurbelwelle kann grundsätzlich direkt oder indirekt, d.h. unter Zwischenschaltung mindestens eines weiteren Elements wie z.B. einer Dichtung, eines

Befestigungselements etc., erfolgen.

Das Hülsenelement kann insbesondere im Bereich seines oberen Endes mit der Kurbelwelle verbunden sein. Denkbar wäre etwa, dass das Hülsenelement mit seinem lichten Querschnitt im

Bereich des oberen Endes auf die Kurbelwelle aufgeschoben und auf dieser z.B. mittels eines Presssitzes gehalten ist.

Hierfür kann es vorgesehen sein, dass sich der lichte

Querschnitt im Bereich des oberen Endes gegenüber der im

Aufnahmesegment vorhandenen Verjüngung wieder erweitert, um die Kurbelwelle aufnehmen zu können.

Der guten Ordnung halber wird festgehalten, dass es nicht ausgeschlossen ist, dass das Hülsenelement seinerseits ein Teil oder Abschnitt eines größeren Elements ist. Der lichte Abschnitt erstreckt sich aber jedenfalls über diesen Teil oder Abschnitt, d.h. über das Hülsenelement.

Gemäß dem oben Gesagten sind das Hülsenelement und das

Innenelement derart ausgelegt, dass im Betriebszustand das Innenelement mit seiner Mantelfläche zumindest abschnittsweise innerhalb des lichten Querschnitts des Hülsenelements

angeordnet ist. D.h. das Innenelement ist zumindest

abschnittsweise im Aufnahmesegment aufgenommen.

Gemäß dem oben Gesagten sind das Hülsenelement und das

Innenelement derart ausgelegt, dass im Betriebszustand in Richtung vom unteren Ende zum oberen Ende des Hülsenelements gesehen das untere Ende der Mantelfläche vor dessen oberen Ende angeordnet ist. D.h. das Aufnahmesegment des lichten Querschnitts und das Innenelement, insbesondere dessen

Mantelfläche, sind zumindest annähernd gleich orientiert. In der Praxis beim Einsatz in einem in Betrieb befindlichen

Kältemittelkompressor ergibt sich dabei, dass die unteren Enden des Hülsenelements und der Mantelfläche in vertikaler Richtung unter den oberen Enden des Hülsenelements und der Mantelfläche angeordnet sind.

Vorzugsweise ist dabei der Querschnitt des Innenelements bzw. die Geometrie des Innenelements mit seiner Mantelfläche an den lichten Querschnitt bzw. zumindest an das Aufnahmesegment angepasst. Beispielsweise wäre es denkbar, dass der lichte Querschnitt bzw. das Aufnahmesegment zur Verjüngung eine gewisse Abfolge von, vorzugsweise feinen, Stufen aufweist und dass die Mantelfläche eine dazu korrespondierende Abfolge von Stufen aufweist.

Gemäß dem oben Gesagten sind das Hülsenelement und das

Innenelement derart ausgelegt, dass im Betriebszustand das Innenelement und das Hülsenelement relativ zueinander um die Längsachse des Hülsenelements und/oder die Längsachse des Innenelements verdrehbar sind. Hiermit geht einher, dass die zumindest abschnittsweise Anordnung des Innenelements im

Aufnahmesegment so ist, dass sich ein Spalt mit einer gewissen Spaltbreite zwischen der Mantelfläche und der Innenwand, die den lichten Querschnitt und damit insbesondere das

Aufnahmesegment begrenzt, einstellt. Entsprechend kann in diesen Spalt Schmiermittel aus einem Schmiermittelsumpf des Kältemittelkompressors eintreten, wenn das Innenelement und das Hülsenelement zumindest abschnittsweise in den

Schmiermittelsumpf ragen. Dabei ragt das Hülsenelement insbesondere im Bereich seines unteren Endes in den

Schmiermittelsumpf und das Innenelement insbesondere im

Bereich des unteren Endes seiner Mantelfläche. Bei dem Schmiermittel kann es sich insbesondere um ein bei der Verwendung in Kältemittelkompressoren übliches Öl handeln.

Durch Drehung der Kurbelwelle wird, insbesondere bei einer drehfesten Verbindung des Hülsenelements mit der Kurbelwelle, das relative Drehen des Hülsenelements und des Innenelements zueinander bewirkt. Vorzugsweise verdreht sich dabei das

Innenelement gegenüber dem Stator nicht oder nur um einen beschränkten Winkelbereich, wohingegen das Hülsenelement vollständig rotiert. Wie oben bereits festgehalten, ist aber auch eine umgekehrte Auslegung möglich, bei der das

Innenelement vollständig rotiert und das Hülsenelement

gegenüber dem Stator nicht oder nur um einen beschränkten Winkelbereich .

Aufgrund der Viskosität des Schmiermittels bzw. der Reibung zwischen Schmiermittel und Hülsenelement bzw. Innenelement wirkt auf das Schmiermittel eine entsprechende

Zentrifugalkraft. Diese drückt das Schmiermittel im Spalt in Richtung vom unteren Ende zum oberen Ende der Mantelfläche und damit in Richtung Kurbelwelle. Durch die Verjüngung des

Innenelements bzw. des Aufnahmesegments kann dieses im Bereich des unteren Endes der Mantelfläche einen großen Durchmesser aufweisen, wodurch auch bei niedrigen Drehzahlen hinreichend große Tangentialgeschwindigkeiten bzw. Zentrifugalkräfte realisiert werden, um eine zuverlässige Schmiermittelförderung zu gewährleisten. Andererseits kann durch die Verjüngung des Innenelements bzw. des Aufnahmesegments sichergestellt werden, dass im Bereich des oberen Endes der Mantelfläche ein im

Wesentlichen kontinuierlicher Übergang, d.h. ein Übergang ohne abrupten Druckabfall, für das Schmiermittel vom Spalt in eine Bohrung der Kurbelwelle erfolgt. Entsprechend kann eine nachteilige Reduktion des Schmiermittelflusses vermieden werden . Um die Förderung des Schmiermittels weiter zu verbessern, ist vorgesehen, dass die Innenwand und/oder die Mantelfläche mindestens eine spiralförmig verlaufende Rille aufweist. D.h. die Innenwand und/oder die Mantelfläche können auch mehrere Rillen aufweisen.

Die mindestens eine Rille stellt neben dem Spalt ein

zusätzliches Fördervolumen für das Schmiermittel zur

Verfügung, das unabhängig von der Spaltbreite ist. Aufgrund der auf das Schmiermittel wirkenden Zentrifugalkräfte wird das Schmiermittel in und durch die mindestens eine Rille gedrückt.

Vorzugsweise weist die Mantelfläche die mindestens eine spiralförmige Rille auf, welche in Richtung vom unteren Ende zum oberen Ende der Mantelfläche verläuft. Die mindestens eine Rille kann sich dabei vom unteren Ende zum oberen Ende der Mantelfläche erstrecken. Sie kann aber theoretisch z.B. auch nur im Bereich des unteren Endes beginnen und/oder im Bereich des oberen Endes aufhören, sodass ein gewisser Überstand der Mantelfläche über die Rille im Bereich des unteren und/oder oberen Endes gegeben ist. In Richtung der Längsachse des

Innenelements gesehen verläuft die mindestens eine Rille spiralförmig um diese Längsachse, wobei die Rille theoretisch auch auf der Längsachse enden könnte. Der guten Ordnung halber wird festgehalten, dass der Verlauf der Rille natürlich auch in umgekehrter Richtung, d.h. vom oberen Ende zum unteren Ende der Mantelfläche gegeben ist.

Um den Schmiermittelfluss, insbesondere im Hinblick auf seine Stabilität bzw. Kontinuität, zu optimieren, ist es bei der erfindungsgemäßen Schmiermittelaufnahme vorgesehen, dass die mindestens eine Rille einen variierenden Steigungswinkel aufweist, der vorzugsweise vom unteren Ende zum oberen Ende der Mantelfläche hin zunimmt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schmiermittelaufnahme ist vorgesehen, dass der lichte Querschnitt des Hülsenelements zumindest in seinem

Aufnahmesegment kegelstumpfförmig ausgebildet ist. Dies erweist sich einerseits herstellungstechnisch als günstig. Andererseits wirkt sich dies auch günstig auf das

Strömungsverhalten des Schmiermittels bzw. Öls aus, da

zumindest im Aufnahmesegment eine entsprechend glatte

Innenwand gegeben ist.

Falls die Innenwand die mindestens eine Rille aufweist, ist mit dem oben Gesagten natürlich gemeint, dass der lichte

Querschnitt des Hülsenelements zumindest in seinem

Aufnahmesegment abgesehen von der mindestens einen Rille kegelstumpfförmig ausgebildet ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schmiermittelaufnahme ist vorgesehen, dass die Mantelfläche des Innenelements als Mantelfläche eines Kegelstumpfs

ausgebildet ist. Wiederum erweist sich dies einerseits

herstellungstechnisch als günstig. Andererseits wirkt sich dies auch günstig auf das Strömungsverhalten des

Schmiermittels bzw. Öls aus, da eine glatte Mantelfläche gegeben ist.

Falls die Mantelfläche die mindestens eine Rille aufweist, ist mit dem oben Gesagten natürlich gemeint, dass die Mantelfläche abgesehen von der mindestens einen Rille als Mantelfläche eines Kegelstumpfs ausgebildet ist.

Besonders günstige Strömungsverhältnisse liegen dabei vor, wenn auch zumindest das Aufnahmesegment kegelstumpfförmig ausgebildet ist, insbesondere wenn dabei eine zur Mantelfläche korrespondierende Auslegung vorgenommen wird. Entsprechend ist es bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der

erfindungsgemäßen Schmiermittelaufnahme vorgesehen, dass der Kegelstumpfform des Aufnahmesegments des lichten Querschnitts ein Kegel mit einem ersten Öffnungswinkel zugrunde liegt, dass der Kegelstumpfform, gemäß der die Mantelfläche ausgebildet ist, ein Kegel mit einem zweiten Öffnungswinkel zugrunde liegt und dass die absolute Differenz zwischen dem ersten

Öffnungswinkel und dem zweiten Öffnungswinkel kleiner gleich 10°, bevorzugt kleiner gleich 5°, besonders bevorzugt gleich 0°, ist. Als absolute Differenz ist dabei der Absolutbetrag der Differenz der beiden Öffnungswinkel zu verstehen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schmiermittelaufnahme ist vorgesehen, dass das Innenelement im Bereich des unteren Endes der Mantelfläche mindestens einen abstehenden Flügel und/oder ein Befestigungselement,

vorzugsweise eine Öse, für ein Fixierungsmittel aufweist.

Diese Ausgestaltung dient dazu, dass sich das Innenelement bei Rotation der Kurbelwelle nicht oder maximal nur um einen bestimmten Winkelbetrag verdreht, wohingegen das Hülsenelement mit der Kurbelwelle rotiert. Hierzu kann der Flügel, der in den Schmiermittelsumpf eintaucht, aufgrund der Viskosität des Schmiermittels ausreichen, d.h. das Schmiermittel bewirkt einen hinreichend großen Widerstand gegen eine Drehung des Innenelements. Zur Erhöhung dieses Widerstands kann die Fläche des Flügels entsprechend größer gestaltet werden.

Typischerweise steht der mindestens eine Flügel nicht von der Mantelfläche ab, sondern von einer Art Grundfläche des

Innenelements, die im Wesentlichen normal auf die Längsachse des Innenelements steht. Insbesondere erstreckt sich der mindestens eine Flügel zumindest abschnittsweise parallel - sowie normal - zur Längsachse und weist dabei vom oberen Ende der Mantelfläche weg.

Alternativ oder zusätzlich kann ein Fixierungsmittel,

beispielsweise in Form eines Bügels oder einer Halterung, vorgesehen sein, das einerseits am Befestigungselement

befestigt wird und sich andererseits an einem im Wesentlichen unbeweglichen Element, z.B. am Stator, abstützt oder mit diesem starr verbunden ist. Das Fixierungsmittel kann auch dazu dienen, das Innenelement bezogen auf die Längsachse, d.h. mit einem Richtungsanteil parallel zur Längsachse, des Hülsenelements fix oder beweglich zu lagern. Alternativ oder zusätzlich dazu kann zum Zwecke einer solchen Lagerung der Auftrieb ausgenutzt werden, den das Innenelement beim Eintauchen in den Schmiermittelsumpf

erfährt. Insbesondere kann das Innenelement dabei so ausgelegt sein, dass es auf dem Schmiermittel aufschwimmt (also nicht völlig untergeht) , was eine besonders kostengünstige Lagerung des Innenelements darstellt. Entsprechend ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen

Schmiermittelaufnahme vorgesehen, dass das Innenelement aus einem Material, vorzugsweise aus einem Kunststoff, gefertigt ist, dessen Dichte geringer ist als die Dichte des

Schmiermittels. Die Fertigung des Innenelements aus einem Leichtmetall bzw. einer Leichtmetalllegierung, insbesondere einer Aluminiumlegierung, zur Erzielung der gewünschten Dichte wäre dabei auch denkbar.

Analog zum oben Gesagten ist es bei einem

Kältemittelkompressor mit einem hermetisch kapselbaren

Kompressorgehäuse, einer in einem Gehäuseinneren des

Kompressorgehäuses angeordneten elektrischen Antriebseinheit, umfassend einen Rotor und einen Stator, einer mit dem Rotor drehfest verbundenen Kurbelwelle, sowie mit einer in dem

Gehäuseinneren angeordneten Kolben-Zylinder-Einheit, welche einen beweglich in einem Zylinder der Kolben-Zylinder-Einheit gelagerten Kolben umfasst, welcher zur Verdichtung von

Kältemittel von der Kurbelwelle antreibbar ist,

erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Kältemittelkompressor eine im Betriebszustand befindliche erfindungsgemäße

Schmiermittelaufnahme aufweist, um Schmiermittel aus einem in einem Bodenbereich des Kompressorgehäuses ausgebildeten

Schmiermittelsumpf über die Kurbelwelle zu fördern. Wie ebenfalls weiter oben erläutert, kann das Innenelement oder das Hülsenelement drehfest mit der Kurbelwelle verbunden werden. Entsprechend ist es bei einer bevorzugten

Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kältemittelkompressors vorgesehen, dass das Hülsenelement der Schmiermittelaufnahme drehfest mit der Kurbelwelle verbunden ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kältemittelkompressors ist vorgesehen, dass die Kurbelwelle eine, bevorzugt zumindest abschnittsweise schräg zu einer Drehachse der Kurbelwelle verlaufende, Bohrung aufweist, die mit dem lichten Querschnitt des Hülsenelements in fluidischer Verbindung steht, wobei das Innenelement in die Bohrung hineinragt. Diese Anordnung ist durch die Verjüngung des Innenelements möglich und gewährleistet einen besonders guten Übergang für das Schmiermittel vom Spalt in die Bohrung der Kurbelwelle. Über mindestens eine Austrittsbohrung kann das Schmiermittel sodann aus der Kurbelwelle - genauer aus der Bohrung der Kurbelwelle - zu zu schmierenden Stellen

austreten. Vorzugsweise sind mehrere Austrittsbohrungen vorgesehen, die entlang der Drehachse der Kurbelwelle gesehen hintereinander angeordnet sind.

Gemäß dem weiter oben bereits Gesagten ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen

Kältemittelkompressors vorgesehen, dass das Innenelement bezogen auf die Längsachse des Hülsenelements beweglich ist. Durch eine entsprechende Bewegung des Innenelements parallel zur Längsachse des Hülsenelements wird die Spaltbreite geändert. Entsprechend kann die Spaltbreite an

Betriebsparameter wie etwa die Temperatur und/oder die

Viskosität des Schmiermittels und/oder die Drehzahl angepasst werden, um einen optimalen Schmiermittelfluss zu ermöglichen. Beispielsweise kann bei einem dünnflüssiger werdenden

Schmiermittel die Spaltbreite reduziert werden, um eine erhöhte Förderung zu bewirken. Insbesondere kann eine solche Justierung oder Regelung der Spaltbreite in einfacher Weise automatisch bzw. von selbst erfolgen. Hierzu ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kältemittelkompressors vorgesehen, dass ein als Federelement ausgebildetes Fixierungsmittel,

vorzugsweise in Form eines federnden Drahtbügels, vorgesehen ist, mit dem das Innenelement im Wesentlichen drehfest mit dem Stator oder anderen Bauteilen des Kältemittelkompressors verbunden ist. Wie bereits geschildert, können geringfügige Verdrehwinkel des Innenelements toleriert werden, die sich aufgrund der Elastizität des Federelements ergeben.

Die Verbindung mit dem Stator oder anderen - im Wesentlichen unbeweglichen - Bauteilen des Kältemittelkompressors kann direkt oder indirekt, d.h. unter Zwischenschaltung weiterer Elemente, gegeben sein.

Das Federelement stellt insbesondere eine gewisse

Beweglichkeit des Innenelements parallel zur Längsachse des Hülsenelements sicher. Das Federelement bewirkt dabei, dass das Innenelement bis zu einem gewissen Grad in Richtung

Aufnahmesegment gedrückt wird, was tendenziell zu einer

Verringerung der Spaltbreite führt. Dem wirkt ein gewisser Druck des Schmiermittels im Spalt entgegen, welcher Druck von unterschiedlichen Faktoren abhängt. Beispielsweise wird das Innenelement von der Innenwand des Aufnahmesegments gegen die Federkraft des Federelements umso stärker weg gedrückt, je dickflüssiger das Schmiermittel ist oder je größer die

Drehzahl ist, und desto größer bleibt die Spaltbreite.. Wird das Schmiermittel dünnflüssiger oder sinkt die Drehzahl, so wird das Innenelement durch das im Spalt strömende

Schmiermittel von der Innenwand des Aufnahmesegments weniger stark gegen die Federkraft des Federelements weg gedrückt, und die Spaltbreite verringert sich entsprechend. Alternativ kann die Justierung - zumindest grob - auch unter der oben geschilderten Ausnutzung des Auftriebs des

Innenelements im Schmiermittel erfolgen, wobei bei

Vorhandensein des mindestens einen Flügels auf das

Fixierungsmittel auch gänzlich verzichtet werden kann. Durch den Auftrieb wird das Innenelement grundsätzlich in Richtung Aufnahmesegment gedrückt, was tendenziell zu einer

Verringerung der Spaltbreite führt - analog zur oben

beschriebenen Ausführungsform mit Federelement. Dem wirkt der Druck des Schmiermittels im Spalt entgegen, welcher Druck von unterschiedlichen Faktoren abhängt. Beispielsweise wird die Spaltbreite umso größer, je dickflüssiger das Schmiermittel ist oder je größer die Drehzahl ist. Wird das Schmiermittel dünnflüssiger oder sinkt die Drehzahl, so verringert sich die Spaltbreite entsprechend.

Insbesondere können auf die geschilderte Weise Schwankungen der Schmiermittelförderung aufgrund von Drehzahlschwankungen automatisch ausgeglichen werden. Solche Drehzahlschwankungen können besonders ausgeprägt bei Kompressoren mit variabler Drehzahl und sehr geringen Trägheitsmomenten von Kurbelwelle und Rotor auftreten.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnungen sind beispielhaft und sollen den Erfindungsgedanken zwar darlegen, ihn aber keinesfalls einengen oder gar abschließend wiedergeben.

Dabei zeigt:

Fig. 1 ein Innenelement einer Ausführungsform einer

erfindungsgemäßen Schmiermittelaufnahme in

axonometrischer Ansicht Fig. 2 eine Schnittansicht der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schmiermittelaufnahme, wobei die Schmiermittelaufnahme auf einer Kurbelwelle eines erfindungsgemäßen Kältemittelkompressors montiert ist

Fig. 3 eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen

Kältemittelkompressors mit der Schmiermittelaufnahme aus Fig. 2

WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

Fig. 1 zeigt eine axonometrische Ansicht eines Innenelements 9 einer erfindungsgemäßen Schmiermittelaufnahme 1. Letztere ist in einem Betriebszustand und an einer Kurbelwelle 2 eines erfindungsgemäßen Kältemittelkompressors 3 befestigt in Fig. 2 in einer Schnittansicht gezeigt.

Die Schmiermittelaufnahme 1 dient zur vertikalen Förderung von Schmiermittel, insbesondere Öl 15, aus einem in einem

Bodenbereich 25 eines Kompressorgehäuses 18 des

Kältemittelkompressors 3 ausgebildeten Schmiermittelsumpf 26, vgl. die Schnittansicht der Fig. 3, über die Kurbelwelle 2.

Die Kurbelwelle 2 weist hierzu eine in Fig. 2 gut erkennbare Bohrung 27 auf, von der das Öl 15 über Austrittsbohrungen 28 zu zu schmierenden Stellen austreten kann. Die Bohrung 27 kann zur optimalen Förderung des Öls 15 schräg zu einer Drehachse 29 der Kurbelwelle 2 verlaufend ausgeführt sein, wie in Fig. 2 dargestellt .

Im Kompressorgehäuse 18 ist außerdem eine elektrische

Antriebseinheit 19 mit einem Rotor 20 und einem Stator 21 angeordnet, wobei die Kurbelwelle 2 drehfest mit dem Rotor 20 verbunden ist. Weiters befindet sich im Kompressorgehäuse 18 eine Kolben-Zylinder-Einheit 22, welche einen beweglich in einem Zylinder 24 der Kolben-Zylinder-Einheit 22 gelagerten Kolben 23 umfasst, welcher zur Verdichtung von Kältemittel von der Kurbelwelle 2 antreibbar ist.

Die Schmiermittelaufnahme 1 umfasst ein Hülsenelement 4 mit einem von einer Innenwand 34 begrenzten lichten Querschnitt 5, der sich entlang einer Längsachse 6 des Hülsenelements 4 von einem oberen Ende 7 bis zu einem unteren Ende 8 des

Hülsenelements 4 erstreckt. Wie in Fig. 2 ersichtlich, kann der lichte Querschnitt 5 am oberen Ende 7 zur Aufnahme der Kurbelwelle 2 dienen, um beispielsweise mittels eines

Presssitzes eine drehfeste Verbindung zwischen dem

Hülsenelement 4 und damit der Schmiermittelaufnahme 1 und der Kurbelwelle 2 herzustellen.

Es sind aber prinzipiell auch erfindungsgemäße

Schmiermittelaufnahmen 1 möglich, bei denen eine drehfeste Verbindung der Schmiermittelaufnahme 1 mit der Kurbelwelle 2 über eine drehfeste Verbindung zwischen dem Innenelement 9 und der Kurbelwelle 2 erfolgt.

Weiters umfasst die Schmiermittelaufnahme 1 das Innenelement 9, das eine Mantelfläche 10 aufweist, die sich entlang einer Längsachse 11 des Innenelements 9 von einem unteren Ende 12 bis zu einem oberen Ende 13 erstreckt und im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Rille 14 aufweist. Diese Rille 14 verläuft spiralförmig in Richtung vom unteren Ende 12 zum oberen Ende 13 und erstreckt sich vom unteren Ende 12 bis zum oberen Ende 13 der Mantelfläche 10. Erfindungsgemäß weist die Rille 14 einen variierenden Steigungswinkel auf, der

vorzugsweise vom unteren Ende 12 zum oberen Ende 13 der

Mantelfläche 10 hin zunimmt. Die Innenwand 34 weist im

dargestellten Ausführungsbeispiel keine Rille auf, obgleich dies prinzipiell möglich ist.

Im Betriebszustand der Schmiermittelaufnahme 1 ist das

Innenelement 9 mit seiner Mantelfläche 10 zumindest

abschnittsweise - im dargestellten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen vollständig - innerhalb des lichten Querschnitts 5 des Hülsenelements 4, genauer in einem zur Aufnahme

vorgesehenen Aufnahmesegment 33 des lichten Querschnitts 5, angeordnet. Dabei ist in Richtung vom unteren Ende 8 zum oberen Ende 9 des Hülsenelements 4 gesehen das untere Ende 12 der Mantelfläche 10 vor dessen oberen Enden 13 angeordnet, d.h. das Hülsenelement 4 und das Innenelement 9 sind

gewissermaßen gleich orientiert bzw. ausgerichtet. Das

Hülsenelement 4 und das Innenelement 9 sind weiters so

ausgelegt, dass das Innenelement 9 und das Hülsenelement 4 relativ zueinander um die Längsachse 6 des Hülsenelements 4 und/oder die Längsachse 11 des Innenelements 9 verdrehbar sind. Diese Drehung wird beim Betrieb des

Kältemittelkompressors 3 durch die drehfeste Verbindung der Schmiermittelaufnahme 1 mit der Kurbelwelle 2 vermittelt bzw. erzeugt. Grundsätzlich kommt es nur auf die relative Drehung zwischen dem Hülsenelement 4 und dem Innenelement 9 an, d.h. es wäre denkbar, dass das Innenelement 9 rotatorisch

angetrieben wird und das Hülsenelement 4 rotatorisch im

Wesentlichen fixiert ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird aufgrund der drehfesten Verbindung des Hülsenelements 4 mit der Kurbelwelle 2 das Hülsenelement 4 rotatorisch

angetrieben, wenn sich die Kurbelwelle 2 dreht, das

Innenelement 9 hingegen nicht.

Um Drehbewegungen des Innenelements 9 weitgehend zu vermeiden, kann dieses z.B. mit dem Stator 21 mittels eines

Fixierungsmittels verbunden werden. Das Innenelement 9 kann hierfür, wie in Fig. 1 dargestellt ist, ein

Befestigungselement in Form einer Öse 16 aufweisen, mit der das Fixierungsmittel in Eingriff gebracht werden kann.

Wie beispielsweise aus Fig. 2 hervorgeht, ergibt sich im

Betriebszustand, d.h. bei der Anordnung des Innenelements 9 im Hülsenelement 4, ein Spalt 30 mit einer Spaltbreite 31

zwischen der Mantelfläche 10 und der Innenwand 34, die den lichten Querschnitt 5 und damit insbesondere das

Aufnahmesegment 33 begrenzt. Entsprechend kann in diesen Spalt 30 das Öl 15 aus dem Schmiermittelsumpf 26 eintreten, wenn das Innenelement 9 und das Hülsenelement 4 zumindest

abschnittsweise in den Schmiermittelsumpf 26 ragen. Dabei ragt das Hülsenelement 4 insbesondere im Bereich seines unteren Endes 8 in den Schmiermittelsumpf 26 und das Innenelement 9 insbesondere im Bereich des unteren Endes 12 seiner

Mantelfläche 10. Aufgrund der Viskosität des Öls 15 bzw. der Reibung zwischen Öl 15 und Hülsenelement 4 wirkt auf das Öl 15 bei Drehung des Hülsenelements 4 eine entsprechende

Zentrifugalkraft. Diese drückt das Öl 15 im Spalt 30 und insbesondere in der mindestens einen Rille 14 in Richtung vom unteren Ende 12 zum oberen Ende 13 der Mantelfläche 10 und damit in Richtung Kurbelwelle 2.

Über die Rille 14 kann das Öl 15 in jedem Fall besonders gut Richtung Kurbelwelle 4 fließen - unabhängig von der genauen Spaltbreite 31. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel steht die Bohrung 27 der Kurbelwelle 2 mit dem lichten Querschnitt 5 und damit insbesondere auch mit der Rille 14 in fluidischer Verbindung, sodass das Öl 15 bis in die Bohrung 27 gelangen kann .

Einerseits verjüngt sich erfindungsgemäß der lichte

Querschnitt 5 zumindest im Aufnahmesegment 33 in Richtung vom unteren Ende 8 zum oberen Ende 7 hin. Andererseits verjüngt sich erfindungsgemäß das Innenelement 9 im Bereich der

Mantelfläche 10 in Richtung vom unteren Ende 12 zum oberen Ende 13 der Mantelfläche 10 hin. Durch die Verjüngung des Innenelements 9 bzw. des Aufnahmesegments 33 kann dieses im Bereich des unteren Endes 12 der Mantelfläche 10 einen großen Durchmesser aufweisen, wodurch auch bei niedrigen Drehzahlen hinreichend große Tangentialgeschwindigkeiten bzw.

Zentrifugalkräfte (im Spalt 30) realisiert werden, um eine zuverlässige Förderung des Öls 15 zu gewährleisten. Andererseits kann durch die Verjüngung des Innenelements 9 bzw. des Aufnahmesegments 33 sichergestellt werden, dass im Bereich des oberen Endes 13 der Mantelfläche 10 ein im

Wesentlichen kontinuierlicher Übergang, d.h. ein Übergang ohne abrupten Druckabfall, für das Öl 15 vom Spalt 30 in die

Bohrung 27 der Kurbelwelle 2 erfolgt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird dieser kontinuierliche Übergang nochmals verbessert, indem das Innenelement 9 mit seiner

Verjüngung so ausgelegt ist, dass das Innenelement 9 in die Bohrung 27 hineinragt, vgl. Fig. 2. Entsprechend kann eine nachteilige Reduktion des Schmiermittelflusses praktisch vollständig vermieden werden.

Die Form der Verjüngung des lichten Querschnitts 5 im

Aufnahmesegment 33 einerseits und die Form der Verjüngung des Innenelements 9 im Bereich der Mantelfläche 10 andererseits sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aufeinander abgestimmt, um eine optimale Anordnung des Innenelements 9 im Hülsenelement 4 im Betriebszustand zu ermöglichen. Hierzu ist einerseits der lichte Querschnitt 5 des Hülsenelements 4 zumindest in seinem Aufnahmesegment 33 kegelstumpfförmig ausgebildet, wobei dieser Kegelstumpfform ein Kegel mit einem ersten Öffnungswinkel Q1 zugrunde liegt. Andererseits ist die Mantelfläche 10 des Innenelements 9 abgesehen von der

mindestens einen Rille 14 als Mantelfläche eines Kegelstumpfs ausgebildet, wobei dieser Kegelstumpfform ein Kegel mit einem zweiten Öffnungswinkel Q2 zugrunde liegt. Die oben genannte Abstimmung wird bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel weiters dadurch optimiert, dass der Absolutbetrag der Differenz zwischen dem ersten Öffnungswinkel Q1 und dem zweiten

Öffnungswinkel Q2 kleiner gleich 10°, bevorzugt kleiner gleich 5°, besonders bevorzugt gleich 0°, ist.

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist weiters vorgesehen, dass das Innenelement 9 bezogen auf die Längsachse 6 des Hülsenelements 4, d.h. mit einem Richtungsanteil parallel zur Längsachse 6, beweglich gelagert ist. Im Zusammenspiel mit dem sich verjüngenden Aufnahmesegment 33 und dem sich verjüngenden Innenelement 9 kann hierdurch die Spaltbreite 31 grundsätzlich justiert werden, insbesondere zur Anpassung an

Betriebsparameter wie etwa die Temperatur und/oder die

Viskosität des Öls 15 und/oder die Drehzahl, um einen

optimalen Schmiermittelfluss zu ermöglichen. Beispielsweise könnte bei einem dünnflüssiger werdenden Öl 15 die Spaltbreite 31 reduziert werden, um eine erhöhte Förderung zu bewirken. Besonders genau ist die Justiermöglichkeit bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel aufgrund der oben genannten

Kegelstumpfformen .

Konkret ist bei der gezeigten Ausführungsform sogar eine automatische Justierung vorgesehen. Gemäß Fig. 3 ist hierfür das Fixierungsmittel als Federelement in Form eines federnden Drahtbügels 32 ausgebildet, mit dem das Innenelement 9 im Wesentlichen drehfest mit dem Stator 21 verbunden ist.

Geringfügige Verdrehwinkel des Innenelements 9, die sich aufgrund der Elastizität des federnden Drahtbügels 32

möglicherweise ergeben, können dabei toleriert werden. Der federnde Drahtbügel 32 bewirkt jedenfalls, dass das

Innenelement 9 bis zu einem gewissen Grad in Richtung

Aufnahmesegment 33 gedrückt wird, was tendenziell zu einer Verringerung der Spaltbreite 31 führt. Dem wirkt ein gewisser Druck des Öls 15 im Spalt 30 entgegen, welcher Druck von unterschiedlichen Faktoren abhängt. Beispielsweise wird das Innenelement 9 von der Innenwand 34 des Aufnahmesegments 33 gegen die Federkraft des federnden Drahtbügels 32 umso stärker weg gedrückt, je dickflüssiger das Öl 15 ist oder je größer die Drehzahl ist, und desto größer bleibt die Spaltbreite 31. Wird das Öl 15 dünnflüssiger oder sinkt die Drehzahl, so wird das Innenelement 9 durch das im Spalt 30 strömende Öl 15 von der Innenwand des Aufnahmesegments 33 weniger stark gegen die Federkraft des federnden Drahtbügels 32 weg gedrückt, und die Spaltbreite 31 verringert sich entsprechend.

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BEZUGSZEICHENLISTE

1 Schmiermittelaufnahme

2 Kurbelwelle

3 Kältemittelkompressor

4 Hülsenelement

5 Lichter Querschnitt des Hülsenelements

6 Längsachse des Hülsenelements

7 Oberes Ende des Hülsenelements

8 Unteres Ende des Hülsenelements

9 Innenelement

10 Mantelfläche des Innenelements

11 Längsachse des Innenelements

12 Unteres Ende der Mantelfläche

13 Oberes Ende der Mantelfläche

14 Rille

15 Öl

16 Öse

18 Kompressorgehäuse

19 Elektrische Antriebseinheit

20 Rotor

21 Stator

22 Kolben-Zylinder-Einheit 23 Kolben

24 Zylinder

25 Bodenbereich

2 6 Schmiermittelsumpf

27 Bohrung der Kurbelwelle

2 8 Austrittsbohrung

2 9 Drehachse der Kurbelwelle

30 Spalt

31 Spaltbreite

32 Federnder Drahtbügel

33 Aufnahmesegment des lichten Querschnitts

34 Innenwand

Q1 Erster Öffnungswinkel

Q2 Zweiter Öffnungswinkel