DE10084486T5

DE10084486T5 - Ausrichtung der Lager der Kurbelwelle eines Spiralverdichters

Info

Publication number: DE10084486T5
Application number: DE10084486T
Authority: DE
Inventors: Jean-Francois Weber; Jean-Michel Pfister; Pierre Ginies
Original assignee: Danfoss Maneurop SA
Current assignee: Danfoss Maneurop SA
Priority date: 1999-04-20
Filing date: 2000-04-19
Publication date: 2004-04-22
Anticipated expiration: 2020-04-20
Also published as: US6616429B1; CN1196863C; AU3831800A; KR100729194B1; DE10084486B4; FR2792718B1; WO2000063560A1; FR2792718A1; KR20020008836A; CN1355873A

Abstract

Verfahren zum Montieren und Ausrichten der Lager der Kurbelwelle eines Spiralverdichters, dadurch gekennzeichnet, daß es umfaßt:
das Montieren des Körpers (14) des Verdichters und der Verdichtungselemente (7, 15, 16) im Gehäuse (2) des Verdichters, unter Abstützung des Körpers oder der feststehenden Spirale an dem einen Ende des Mantels des Gehäuses, und das nachfolgende Anschweißen einer Haube am Mantel, wobei die Kurbelwelle (10) zuvor oder danach mit einem ersten Lager (17), das zu dem beweglichen Teil der Spiralverdichtungsstufe gehört, und mit einem zweiten Lager (13), das zu dem Körper (14) gehört, in Eingriff gebracht wird, wobei die Kurbelwelle in ähnlicher Weise mit ihrem der Spiralverdichtungsstufe abgekehrten freien Ende in einem dritten Lager (12; 120) zu montieren ist, das seinerseits in einer Stütze (27; 127) montiert ist, die der Befestigung am Gehäuse (2) des Verdichters dient,
das Verschieben des freien Endes der Kurbelwelle (10) in mehreren Richtungen senkrecht zu ihrer...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Montieren und Ausrichten der Lager der Kurbelwelle eines Spiralverdichters, auf eine Vorrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens und auf einen Spiralverdichter, bei dem dieses Verfahren angewandt worden ist.
In 1 der beiliegenden schematischen Zeichnung ist ein Spiralverdichter im Längsschnitt dargestellt. Dieser Verdichter hat ein hermetisches Gehäuse 2, in dem eine Saugkammer 3 mit einem Einlaß 4 für das Gas und eine Auslaßkammer 5 oder Druckkammer mit einem Auslaß 6 für das Gas ausgebildet sind.
Die Saugkammer 3 und die Auslaßkammer 5 sind durch eine Trennwand 7 getrennt. In der Saugkammer 3 ist ein Elektromotor angeordnet, dessen Ständer 8 und Läufer 9 in der Zeichnung dargestellt sind. Der Läufer 9 ist mit einer Welle 10 verbunden, die eine Kurbelwelle bildet, die in einem unteren Lager 12 und einem innerhalb des Körpers 14 des Verdichters montierten oberen Lager 13 geführt ist.
Die zur Sicherstellung des Druckanstiegs des Gases dienende Pumpe besteht aus zwei Spiralen, einer feststehenden Spirale 15, die zur Trennwand 7 gehört, und einer beweglichen Spirale 16, die durch das Ende der Kurbelwelle angetrieben wird. Dieses Ende ist exzentrisch in Bezug auf die mit den Lagern 12 und 13 konzentrischen Kurbelwellenachse. Dieses Ende der Welle ist in dem Rotorteil des Verdichters mittels eines Lagers 17 gelagert. Während der Orbitalbewegung des beweglichen Teils in Bezug auf den feststehenden Teil des Verdichters nimmt das Volumen in den Taschen, in denen das Gas eingeschlossen ist, in der Weise ab, daß das Gas verdichtet wird, bevor es über einen Auslaßport 18 entweicht, an dem ein Auslaßventil 19 angebracht ist, das das verdichtete Gas zur Druckkammer 5 durchläßt und den Durchgang des Gases aus derselben Kammer zur Saugkammer sperrt, wenn der Motor anhält.
Es sei darauf hingewiesen, daß es wichtig ist, sicherzustellen, daß die Lager 12 und 13 der Kurbelwelle exakt zueinander ausgerichtet sind bzw. miteinander fluchten, und das untere Lager axial zu positionieren, um funktionelle Spiele zwischen dem oberen Ende der Kurbelwelle 10 und dem Ende des Lagers 17, das die bewegliche Spirale 16 des Spiralverdichters antreibt, sowie zwischen einem mit der Kurbelwelle 10 und dem Körper 14 einstückigen Gegengewicht 39 (2) einerseits und der Unterseite der beweglichen Spirale 16 des Spiralverdichters andererseits sicherzustellen.
Das dargelegte Problem kann ohne große Schwierigkeiten gelöst werden, wenn der Stator in einem Rohr gelagert wird, das seinerseits innerhalb des Körpers des Verdichters gelagert ist.
Das Problem besteht jedoch weiter, wenn der Stator direkt in dem Mantel des Verdichters eingeführt ist, da in diesem Falle die Geometrie der Maschine durch das von dem Mantel gebildete Gehäuse bestimmt wird.
Bei einigen Verdichtern kann sich diese Geometrie bei der Herstellung des Verdichters ändern. Dies gilt insbesondere dann, wenn der Körper des Verdichters mit dem das Gehäuse bildenden Mantel in Druckberührung kommt und das Gehäuse mittels einer Haube geschlossen wird, die am Mantel in der Nähe der Anlagestirnfläche des Körpers an dem Mantel angeschweißt ist. Dieses Verschweißen verformt den Mantel und ändert die Bezugsstellen.
In einem solchen Fall ist es von Vorteil, eine Möglichkeit zur Ausrichtung der Lager der Kurbelwelle zu haben, insbesondere des Lagers für die Montage der Kurbelwelle in dem Körper und des Lagers für die Montage der Kurbelwelle in dem Bereich des Motors, nachdem die Schweißung durchgeführt worden ist.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, die diese Ausrichtung ermöglichen.
Zu diesem Zweck umfaßt das erfindungsgemäße Verfahren zum Montieren und Ausrichten der Lager der Kurbelwelle eines Spiralverdichters:
das Montieren des Körpers des Verdichters und der Verdichtungselemente im Gehäuse des Verdichters, unter Abstützung des Körpers oder der feststehenden Spirale an dem einen Ende des Mantels des Gehäuses, und das nachfolgende Anschweißen einer Haube am Mantel, wobei die Kurbelwelle zuvor oder danach mit einem ersten Lager, das zu dem beweglichen Teil der Spiralverdichtungsstufe gehört, und mit einem zweiten Lager, das zu dem Körper gehört, in Eingriff gebracht wird, wobei die Kurbelwelle in ähnlicher Weise mit ihrem der Spiralverdichtungsstufe abgekehrten freien Ende in einem dritten Lager zu montieren ist, das seinerseits in einer Stütze montiert ist, die der Befestigung am Gehäuse des Verdichters dient,
das Verschieben des freien Endes der Kurbelwelle in mehreren Richtungen senkrecht zu ihrer Achse, um das Spiel des im Körper montierten zweiten Lagers zu berücksichtigen, dann die Ermittlung der erforderlichen Lage der Achse des dritten Lagers anhand der verschiedenen Verschiebungen,
das Positionieren des dritten Lagers in Abhängigkeit von der ermittelten Lage dieser Achse und
das Befestigen der Stütze, die mit dem dritten Lager versehen ist, an dem Gehäuse des Verdichters oder das Befestigen des dritten Lagers an seiner Stütze, die zuvor an dem Gehäuse des Verdichters befestigt wurde.
Vorzugsweise ist dafür gesorgt, daß es das Ausrichten der Lager in einer Lage der Kurbelwelle umfaßt, in der die Verschiebung des freien Endes der Kurbelwelle in einer Ebene ausgeführt wird, die weitgehend senkrecht zu den beiden parallelen Ebenen steht, die durch die Dichtlinien zwischen der feststehenden Spirale und der beweglichen Spirale des Spiralverdichters begrenzt sind, wobei die Dichtlinien parallel zur Achse der Kurbelwelle verlaufen.
Gemäß einer Ausführungsform erfolgt das Befestigen der Stütze des dritten Lagers an der Ummantelung durch Schweißen.
Gemäß einer Möglichkeit weist die Stütze des dritten Lagers wenigstens drei radiale Arme auf.
Gemäß einer ersten Möglichkeit, bei der der Verdichter vertikal mit seiner Spiralverdichtungsstufe nach unten angeordnet ist, umfaßt dieses Verfahren, daß das dritte Lager auf der Kurbelwelle angebracht wird, daß eine vorbestimmte Zugkraft auf die Kurbelwelle ausgeübt wird, um die Kurbelwelle aufzuhängen, daß eine Meßvorrichtung, insbesondere ein Vergleicher, an einem feststehenden Teil, insbesondere an dem Gehäuse des Verdichters oder an einer Stütze, fest positioniert und mit dem dritten Lager oder einem mit letzterem einstückigen Teil zur Anlage gebracht wird, wobei die Symmetrieachse des Gegengewichts des Rotors senkrecht zu einer ersten Richtung einer radialen Verschiebung des dritten Lagers steht, daß die Mitte der Verschiebung in dieser Richtung durch Hin- und Herbewegung der Kurbelwelle ermittelt wird, daß dann die gleiche Maßnahme in wenigstens einer anderen Richtung ausgeführt wird, und daß die erforderliche Lage der Achse des dritten Lagers unter Berücksichtigung der Hälfte der radialen Bewegung in den verschiedenen Verschiebungsrichtungen ermittelt wird.
Eine zweite Möglichkeit besteht darin, daß auf das freie Ende der Kurbelwelle so eingewirkt wird, daß es eine geschlossene oder quasi-geschlossene Bahn durch Ausübung einer radialen Kraft beschreibt, die an diesem Ende der Kurbelwelle um 360° rotiert und bewirkt, daß die Kurbelwelle gegen das in dem Körper montierte zweite Lager drückt, daß der Schwerpunkt der Bahn bestimmt und die Achse des dritten Lagers an diesem Punkt arretiert wird, bevor es an dem Gehäuse befestigt wird.
Es sind unterschiedliche Ausführungsarten des Verfahrens möglich.
Gemäß einer ersten Ausführungsart ist dafür gesorgt, daß vor dem Verschieben der Kurbelwelle zur Ermittlung der erforderlichen Lage der Achse des dritten Lagers an diesem freien Ende das dritte Lager in seiner Stütze angebracht und die Stütze mit radialem Spiel in dem Mantel mit der Möglichkeit montiert wird, an dem Mantel befestigt zu werden.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform dieses Verfahrens ist dafür gesorgt, daß die erforderliche Lage der Achse des dritten Lagers durch Verschiebung des freien Endes der Kurbelwelle in mehreren Richtungen senkrecht zu ihrer Achse ermittelt und dann das dritte Lager auf dem freien Ende der Kurbelwelle angebracht und in ihrer Stütze montiert wird, die ihrerseits mit radialem Spiel in dem Mantel mit der Möglichkeit, an diesem befestigt zu werden, montiert wird.
Gemäß einer dritten Ausführungsart dieses Verfahrens ist dafür gesorgt, daß die Stütze des dritten Lagers in dem Gehäuse des Verdichters unter Berücksichtigung des gewünschten Abstands zwischen dem als Anlagefläche des Körpers dienenden Ende des Mantels und der Stütze befe stigt wird, daß dann, nach der Montage der verschiedenen Bauteile des Verdichters im Verdichtergehäuse, die Ausrichtung des dritten Lagers mit dem zweiten Lager durch Verschiebung des dritten Lagers in einer eine größere Fläche aufweisenden Öffnung der Stütze ausgeführt wird und daß, nach der Ausführung dieser Ausrichtung, das dritte Lager in seiner Stütze befestigt wird.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens, die aufweist:
einen Ständer zur Aufnahme des Verdichters und
eine Einrichtung zum Festhalten des freien Endes der Kurbelwelle.
Bei einer Ausführungsart umfaßt diese Vorrichtung:
eine Platte zur Aufnahme des Verdichters,
einen auf der der Verdichtungsstufe abgekehrten Seite der Platte angeordneten Tisch, der zwei parallele Platten aufweist, die mit Mitteln zum Verschieben und zum Messen der Verschiebungen in zwei zueinander senkrechten Querrichtungen der Kurbelwelle versehen sind,
an der sich am nächsten bei dem Verdichter befindenden Platte des Tisches befestigte Teile zur Befestigung der Arme der Stütze des dritten Lagers und
eine Haube zur Halterung des freien Endes der Kurbelwelle, wobei die Haube so angetrieben wird, daß sie eine Longitudinalbewegung ausführt, um die axiale Lage der Kurbelwelle einzustellen.
Schließlich betrifft die Erfindung einen Spiralverdichter mit einem Gehäuse aus einem Mantel, in dem der Körper des Verdichters und Verdichtungselemente angeordnet sind, wobei der Körper oder der feststehende Teil des Spiralverdichters an dem einen Ende des Mantels anliegt, bevor er durch Anschweißen einer Haube geschlos sen wird, mit einer Kurbelwelle, die den beweglichen Teil des Spiralverdichters antreibt und mit einem ersten Lager, das zu dem beweglichen Teil der Spiralverdichtungsstufe gehört, mit einem zweiten Lager, das zu dem Körper gehört, und mit einem dritten Lager in Eingriff steht, der dadurch gekennzeichnet ist, daß das dritte Lager mit Mitteln zum Einstellen seiner Ausrichtung mit dem zu dem Körper gehörenden zweiten Lager versehen ist.
Gemäß einer ersten Ausführungsart ist dafür gesorgt, daß das dritte Lager passend in einer Stütze montiert ist und daß die Stütze mit radialem Spiel in dem Mantel des Gehäuses montiert und mit Positioniermitteln versehen ist, z.B. mit Schrauben, bevor sie durch Schweißen befestigt wird.
Gemäß einer zweiten Ausführungsart ist dafür gesorgt, daß das dritte Lager mit radialem Spiel in einer Stütze montiert und darin in der ausgerichteten Lage befestigt ist, z.B. durch Verschraubung, wobei die Stütze so bemessen ist, daß sie in den Mantel des Gehäuses paßt, und daß die Stütze in dem Mantel in einem vorbestimmten Abstand von demjenigen Mantelende befestigt ist, das als Widerlager für den Körper oder den feststehenden Teil der Spiralverdichtungsstufe dient.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beiliegenden Zeichnungen mehrerer Ausführungsbeispiele einer Vorrichtung zum Montieren und Ausrichten der Lager der Kurbelwelle und zweier Spiralverdichter beschrieben. Darin stellen dar:
1 einen Längsschnitt durch einen ersten Spiralverdichter, wie vorstehend beschrieben;
2 einen Längsschnitt desselben Verdichters mit nach unten gekehrter Verdichtungsstufe und in Verbindung mit einer ersten Vorrichtung, die es ermöglicht, die Lager auszurichten;
3 eine Explosionsdarstellung der Hauptbauteile der Vorrichtung zur Ausrichtung der Lager, die in 2 verwendet wird;
4 eine Draufsicht während der Messung der Verschiebung der Kurbelwelle längs der Achse eines der Arme der Stütze des unteren Lagers;
5 einen Längsschnitt zur Veranschaulichung der Positionierung eines der Arme der Stütze des unteren Lagers relativ zum Gehäuse des Verdichters;
6 eine Ansicht zur Veranschaulichung der Arretierung des gleichen Armes in der richtigen Lage relativ zum Gehäuse;
7 einen Längsschnitt des Verdichters nach
1 während der Ausrichtung der Lager, wobei das freie Ende der Kurbelwelle in diesem Falle nach unten gekehrt ist;
8 eine perspektivische Ansicht einer anderen Lagerstütze;
9 einen Längsschnitt eines Verdichtergehäusemantels nach der Befestigung der Stütze nach 8;
10 eine perspektivische Explosionsdarstellung des Verdichters, dessen Gehäuse in 9 dargestellt ist;
11 einen Längsschnitt desselben Verdichters nach der Ausrichtung und Befestigung des unteren Lagers.
Die 2 bis 6 stellen eine erste Vorrichtung zur Ausrichtung der Lager dar. Nachdem der Motor in dem Gehäuse des Verdichterkörpers montiert und die Haube an der Ummantelung angeschweißt worden ist, wird der Verdichter mit seiner Oberseite, d.h. der Spiralverdichtungsstufe, nach unten gerichtet in der in 3 dargestellten Vorrichtung angeordnet. Diese Vorrichtung weist einen Ständer 20 auf, dessen oberer Teil mit einem Gurt 22, der sich öffnen läßt, und dessen Sockel mit einem Zapfen 23 versehen ist. Der Verdichter wird mit seiner Oberseite nach unten (kopfüber) auf dem Zapfen angeordnet und durch den Gurt 22 in der vertikalen Lage gehalten wird. Auf dem Gurt 22 liegt ein Ring 24, der genau auf dem Gurt 22 befestigt ist. Dieser Ring 24 dient der Montage eines Komparators 25, der mit einem Fühler 26 versehen ist.
Auf der Kurbelwelle 10 sitzt das Lager 12 in einer Lagerstütze 27, die drei um 120° relativ zueinander in Umfangsrichtung versetzt angeordnete Arme 28 aufweist. Jeder Arm 28 ist an seinem freien Ende mit einer Gewindebohrung versehen, in die ein Gewindestift 29 eingeschraubt ist.
Am Ständer 20 ist ein abgewinkelter Träger 30 befestigt, dessen freies Ende in der Drehachse der Kurbelwelle 10 und über der Kurbelwelle 10 liegt. Der Träger 30 ist mit einem Axialkugellager 32 versehen, dessen vertikale Lage mittels eines Gewindes 33 (2) einstellbar ist. Das Axialkugellager 32 ist mit einem Seil 34 versehen, an dessen Ende eine Haube 35 befestigt ist, die an einem Ölpumprohr 36 der Kurbelwelle 10 angebracht werden soll, um das Rohr 36 und damit die Kurbelwelle 10 mittels radialer Schrauben 37 zu befestigen.
In der Praxis wird die Kurbelwelle 10 – nachdem die Haube 35 an dem Ölpumprohr 36 befestigt worden ist – durch das Verschrauben des Axialkugellagers 32 vertikal verlagert, um die Kurbelwelle 10 vom Auflagedruck zu entlasten und das erforderliche axiale Spiel zu gewährleisten, wobei die Stiftschrauben 29 so weit wie möglich eingeschraubt und in eine Lage gegenüber entsprechenden Löchern 38 im Gehäuse 2 gebracht werden. Die Kurbelwelle 10 wird in eine solche Drehwinkellage gebracht, daß die Symmetrieachse ihres Gegengewichts 39 senkrecht zu einem der Arme 28 des Lagers und links von ihm steht. Der Komparator 25 wird am Ring 24 so angeordnet, daß sein Fühler 26 an diesem Arm anliegt. Dann wird die Kurbelwelle 10 in Richtung dieses Armes hinund herbewegt. Der Nullpunkt des Komparators wird auf die Hälfte des Verschiebungsweges seiner Nadel eingestellt. Danach wird ein ähnliches Verfahren bei den beiden anderen Armen ausgeführt, um die Hälfte ihrer Verschiebungswege zu ermitteln. Dann werden die Stiftschrauben 29 mittels eines Schraubendrehers 41 so weit herausgeschraubt, bis sie an der Innenseite des Gehäuses 2 anliegen und die Lagerstütze 27 in einer Lage halten, die dem Mittelpunkt des Verschiebungsweges jedes der drei Arme entspricht, wie es in 5 dargestellt ist. Sobald diese Positionierung ausgeführt worden ist, wird die Lagerstütze 27 in dieser Lage durch Ausbildung von Schweißstellen 40 mittels eines Schweißbrenners 42 befestigt.
7 stellt eine zweite Vorrichtung dar, bei der die gleichen Bauelemente mit den gleichen Bezugszahlen wie zuvor versehen sind. In diesem Falle werden die Lager mit nach unten gekehrtem freien Ende der Kurbelwelle 10 ausgerichtet.
Diese Vorrichtung weist eine Platte 44 auf, die als Stütze für den unteren Rand des Gehäuses des Verdichters dient, wobei der untere Rand durch Zentrierelemente 45 gegenüber einer Öffnung 46 in der Platte 44 positioniert wird. Unterhalb der Platte 44 und gegenüber der Öffnung 46 ist eine Stütze 47 angeordnet, auf der ein Tisch angebracht ist, der zwei übereinander angeordnete Platten 48 und 49 aufweist, die jeweils in zwei zueinander senkrechten Querrichtungen der Kurbelwelle 10 verschiebbar sind. Auf der oberen Platte 48 sind Arme 50 zur Befestigung der Arme 28 der Kurbelwellen-Lagerstütze 27 angebracht. Die vertikale Lage der Stütze 47 kann mittels einer schematisch durch den Doppelpfeil 52 angedeuteten Einrichtung eingestellt werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung enthält ferner eine Haube 53, die zum Festklemmen des Ölpumprohrs 36 der Kurbelwelle 10 dient und an dem einen Ende einer Welle 54 angebracht ist, wobei das andere Ende der Welle 54 durch eine Orbitalbewegung antreibbar ist.
Ferner enthält diese Vorrichtung einen Motor 57, der mittels eines Exzenters 58 in einer Orbitalbewegung ein Teil 55 antreibt, das etwa die Form einer Schüssel aufweist, in der mittels dazwischen angeordneter radialer Federn 56 das untere Ende der Welle 54 gelagert ist, die mit der Haube 53 zur Halterung des freien Endes der Kurbelwelle 10 und einer Einrichtung 59 für den Drehantrieb der Haube 53 zur Halterung des freien Endes der Kurbelwelle 10 versehen ist.
Sobald die erforderliche Lage der Achse des Lagers 12 ermittelt worden ist, wird das zuvor beschriebene Verfahren ausgeführt, bei dem die Stiftschrauben 29 gelöst werden, um sie mit der Innenseite des Gehäuses 2 in Berührung zu bringen, bevor die Befestigung durch Schweißen ausgeführt wird.
Dieses Verfahren, das in vertikaler Lage des Verdichters ausgeführt wird, kann auch in einer anderen Lage des Verdichters, z.B. in horizontaler Lage, ausgeführt werden.
Die 8 bis 11 veranschaulichen ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die gleichen Bauelemente mit den gleichen Bezugszahlen wie zuvor versehen.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Verdichter mit einer Stütze 127 für das untere Lager 120 der Kurbelwelle versehen.
Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel hat die Stütze 127 drei Arme, deren Enden in Form kreisbogenförmiger Oberflächenteile 128 zwecks Befestigung durch Schweißungen 129 passend an der Innenseite des Gehäuses 2 anliegen sollen. Die Stütze 127 wird parallel zu demjenigen Ende 130 des Gehäuses befestigt, an dem der Körper des Verdichters oder der feststehende Teil des Spiralverdichters anliegen soll. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel hat die Stütze drei Ar me, doch könnte sie auch eine andere Form und eine andere Anzahl von Lagerpunkten an dem Gehäuse aufweisen. Wesentlich ist, daß Öffnungen für den Durchgang des Öls und von Gas vorhanden sind. Beispielsweise könnte die Stütze ringförmig sein und auf ihrem gesamten Umfang am Gehäuse anliegen. Sodann könnte die Befestigung nicht durch Schweißen, sondern im Preßsitz erfolgen, wobei die Einbaulage einfach durch Widerstandsschweißen gesichert würde. Wenn das Teil aus Gußeisen hergestellt ist, ist es möglich, einen Paßsitz auszubilden und die Arretierung durch Laser-Schweißung oder eine mechanische Verformung zu sichern oder sicherzustellen.
Die Stütze 127 hat eine mittlere Öffnung 132 zum Hindurchführen des Rotors und zum Hindurchführen des Werkzeugs, das zur Ausbildung der Schweißung 129 benutzt wird. An ihrer Unterseite hat die Stütze 127 drei ebene Vorsprünge 133, in deren Mitte jeweils eine mit Innengewinde versehene Durchgangsbohrung 134 ausgebildet ist. Nachdem die Stütze 127 in dem Gehäuse befestigt worden ist, bildet sie die vertikale Bezugsstelle für das Lager. Das Lager 120 hat seinerseits einen Ring 135, der mit den Vorsprüngen 133, die eine Bezugsebene bilden, zur Anlage gebracht wird. In dem Ring 135 sind drei Löcher 136 in den gleichen Winkelabständen wie die Löcher 134 in der Stütze, jedoch mit einem größeren Durchmesser als der der Löcher 134 ausgebildet. Die Ausrichtung des auf der Kurbelwelle angebrachten Lagers 120 erfolgt in der zuvor beschriebenen Weise, und nach dieser Ausrichtung erfolgt die Arretierung des Lagers in Bezug auf die Stütze 127 durch Festziehen von Schrauben 137, die durch die Löcher 136 hindurchgeführt und in die mit Innengewinde versehenen Löcher 134 in der Stütze eingeschraubt worden sind. Die Befestigung kann auch auf andere Weise bewirkt werden, z.B. durch Schweißen, weil der Ring 135 des Lagers 120 und die Stütze 127 beide aus Stahl hergestellt sind.
Das zuletzt erwähnte Verfahren ist vorteilhaft, weil es ermöglicht, die axiale Positionierung des Lagers infolge der vorherigen Befestigung der Stütze von der Ausrichtung des Lagers zu trennen, die, wie zuvor erwähnt, bei relativ zur Stütze arretiertem Lager, nachdem die Ausrichtung ausgeführt worden ist, ausgeführt wird.
Zusammenfassung
Ein Verfahren zum Ausrichten der Kurbelwelle eines Spiralverdichters umfaßt das Montieren des Verdichterkörpers und der Verdichtungselemente (7, 15, 16) in einem Gehäuse (2) des Verdichters in einer Lage, in der der Körper oder die feststehende Spirale auf dem einen Ende des Gehäusemantels aufliegt. Dann wird eine Haube auf dem Mantel angeschweißt, die Kurbelwelle (10) mit einem Lager (17), das zu dem beweglichen Teil der Verdichtungsstufe gehört, und mit einem Lager (13), das zu dem Körper gehört, und das freie Ende der Kurbelwelle mit einem Lager (12), das in einer Stütze (27) montiert ist, in Eingriff gebracht, wobei die Stütze (27) mit radialem Spiel in dem Mantel montiert wird, so daß sie an diesem befestigt werden kann. Dann wird das freie Ende der Kurbelwelle (10) in mehreren Richtungen senkrecht zur Achse der Kurbelwelle verschoben, um das Spiel des in dem Körper montierten Lagers (13) zu berücksichtigen.
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Claims

Verfahren zum Montieren und Ausrichten der Lager der Kurbelwelle eines Spiralverdichters, dadurch gekennzeichnet, daß es umfaßt: das Montieren des Körpers (14) des Verdichters und der Verdichtungselemente (7, 15, 16) im Gehäuse (2) des Verdichters, unter Abstützung des Körpers oder der feststehenden Spirale an dem einen Ende des Mantels des Gehäuses, und das nachfolgende Anschweißen einer Haube am Mantel, wobei die Kurbelwelle (10) zuvor oder danach mit einem ersten Lager (17), das zu dem beweglichen Teil der Spiralverdichtungsstufe gehört, und mit einem zweiten Lager (13), das zu dem Körper (14) gehört, in Eingriff gebracht wird, wobei die Kurbelwelle in ähnlicher Weise mit ihrem der Spiralverdichtungsstufe abgekehrten freien Ende in einem dritten Lager (12; 120) zu montieren ist, das seinerseits in einer Stütze (27; 127) montiert ist, die der Befestigung am Gehäuse (2) des Verdichters dient, das Verschieben des freien Endes der Kurbelwelle (10) in mehreren Richtungen senkrecht zu ihrer Achse, um das Spiel des im Körper (14) mon tierten zweiten Lagers (13) zu berücksichtigen, dann die Ermittlung der erforderlichen Lage der Achse des dritten Lagers (12; 120) anhand der verschiedenen Verschiebungen, das Positionieren des dritten Lagers (12; 120) in Abhängigkeit von der ermittelten Lage dieser Achse und das Befestigen der Stütze (27), die mit dem dritten Lager (12) versehen ist, an dem Gehäuse (2) des Verdichters oder das Befestigen des dritten Lagers (120) an seiner Stütze (127), die zuvor an dem Gehäuse des Verdichters befestigt wurde.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es das Ausrichten der Lager (12; 120; 13) in einer Lage der Kurbelwelle (10) umfaßt, in der die Verschiebung des freien Endes der Kurbelwelle in einer Ebene ausgeführt wird, die weitgehend senkrecht zu den beiden parallelen Ebenen steht, die durch die Dichtlinien zwischen der feststehenden Spirale (15) und der beweglichen Spirale (16) des Spiralverdichters begrenzt sind, wobei die Dichtlinien parallel zur Achse der Kurbelwelle verlaufen.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigen der Stütze (27; 127) des dritten Lagers an dem Mantel durch Schweißen ausgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stütze (27; 127) des dritten Lagers (12) wenigstens drei radiale Arme aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdichter vertikal mit seiner Spiralverdichtungsstufe nach unten angeordnet wird, daß das dritte Lager (12) auf der Kurbelwelle (10) angebracht wird, daß eine vorbestimmte Zugkraft auf die Kurbelwelle (10) ausgeübt wird, um die Kurbelwelle aufzuhängen, daß eine Meßvorrichtung, insbesondere ein Vergleicher (25), an einem feststehenden Teil, insbesondere an dem Gehäuse des Verdichters oder an einer Stütze, fest positioniert und mit dem dritten Lager oder einem mit letzterem einstückigen Teil zur Anlage gebracht wird, wobei die Symmetrieachse des Gegengewichts (39) des Rotors (10) senkrecht zu einer ersten Richtung einer radialen Verschiebung des dritten Lagers steht, daß die Mitte der Verschiebung in dieser Richtung durch Hin- und Herbewegung der Kurbelwelle (10) ermittelt wird, daß dann die gleiche Maßnahme in wenigstens einer anderen Richtung ausgeführt wird, und daß die erforderliche Lage der Achse des dritten Lagers (12) unter Berücksichtigung der Hälfte der radialen Bewegung in den verschiedenen Verschiebungsrichtungen ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf das freie Ende der Kurbelwelle (10) so eingewirkt wird, daß es eine geschlossene oder quasi-geschlossene Bahn durch Ausübung einer radialen Kraft beschreibt, die an diesem Ende der Kurbelwelle um 360° rotiert und bewirkt, daß die Kurbelwelle gegen das in dem Körper montierte zweite Lager (13) drückt, daß der Schwerpunkt der Bahn bestimmt und die Achse des dritten Lagers (12) an diesem Punkt arretiert wird, bevor es an dem Gehäuse (2) befestigt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbelwelle (10) gleichzeitig um ihre Achse gedreht wird, während die um 360° rotierende radiale Kraft ausgeübt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Verschieben der Kurbelwelle (10) zur Ermittlung der erforderlichen Lage der Achse des dritten Lagers (12) an diesem freien Ende das dritte Lager (12) in seiner Stütze (27) angebracht und die Stütze (27) mit radialem Spiel in dem Mantel mit der Möglichkeit montiert wird, an dem Mantel befestigt zu werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erforderliche Lage der Achse des dritten Lagers (12) durch Verschiebung des freien Endes der Kurbelwelle (10) in mehreren Richtungen senkrecht zu ihrer Achse ermittelt und dann das dritte Lager (12) auf dem freien Ende der Kurbelwelle (10) angebracht und in ihrer Stütze (27) montiert wird, die ihrerseits mit radialem Spiel in dem Mantel mit der Möglichkeit, an diesem befestigt zu werden, montiert wird.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stütze (27) des dritten Lagers (12) mit wenigstens drei radial einstellbaren radialen Stiften oder Stützen (29) versehen wird, die gegen die Innenseite des Mantels druckbar sind, um die Positionierung dieser Stütze (27) und des dritten Lagers (12) in der ausgerichteten Lage auszuführen.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Einstellung der Stifte (29) durch Verschraubung ausgeführt wird, und zwar mit der Möglichkeit sie zu arretieren, insbesondere mittels eines rasch aushärtenden Klebstoffs.
Verfahren nach den Ansprüchen 5 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbelwelle (10) in einer vertikalen Lage des Verdichters, in der seine Spiralverdichtungsstufe nach unten gekehrt ist, mit dem dritten, in seiner Stütze (27) montierten Lager (12) in Eingriff gebracht wird, wobei diese Stütze (27) wenigstens drei radiale Arme (28) aufweist, daß auf die Kurbelwelle (10) eine vorbestimmte Zugkraft ausgeübt wird, um die Kurbelwelle aufzuhängen, daß eine Meßvorrichtung, insbesondere ein Komparator (25), gegenüber dem ersten Arm (28) angeordnet wird, wobei die Symmetrieachse des Gegengewichts (39) des Rotors (10) senkrecht zu diesem Arm (28) steht, daß durch Ausübung einer Hin- und Herbewegung der Kurbelwelle (10) in Richtung dieses Armes die Mitte des Weges dieses Arms (28) bestimmt wird, daß dann die gleiche Maßnahme mit den anderen Armen (28) ausgeführt wird, und daß die erforderliche Lage der Achse des dritten Lagers (12) unter Berücksichtigung der Hälfte dieses Weges längs der verschiedenen Arme (28) ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stütze (127) des dritten Lagers (120) in dem Gehäuse (2) des Verdichters unter Berücksichtigung des gewünschten Abstands zwischen dem als Anlagefläche des Körpers dienenden Ende (130) des Mantels und der Stütze (127) befestigt wird, daß dann, nach der Montage der verschiedenen Bauteile des Verdichters im Verdichtergehäuse, die Ausrichtung des dritten Lagers (120) mit dem zweiten Lager (13) durch Verschiebung des dritten Lagers (120) in einer eine größere Fläche aufweisenden Öffnung (132) der Stütze (127) ausgeführt wird und daß, nach der Ausführung dieser Ausrichtung, das dritte Lager (120) in seiner Stütze (127) befestigt wird.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Lager (120) mittels eines ringförmigen Teils (135) dieses Lagers an seine Stütze (127) gedrückt wird, so daß das dritte Lager (120) gegen Vorsprünge (133) drückt, die an der Unterseite dieser Stütze (127) ausgebildet sind.
Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Lager (120) mittels Schrauben (137) an seiner Stütze (127) befestigt wird, daß diese Stütze (127) Innengewinde-Bohrungen (134) aufweist und das dritte Lager (120) Löcher (136) oder Schlitze in gleichen Winkelabständen wie die Innengewinde-Bohrungen (134) der Stütze (127), jedoch mit größerem Querschnitt aufweist, so daß die Schrauben (137) hindurchführbar sind und die Möglichkeit einer seitlichen Einstellung des dritten Lagers (120) relativ zu seiner Stütze (127) besteht, um die Ausrichtung des dritten Lagers (120) relativ zu dem zweiten Lager (13) zu bewirken.
Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß sie aufweist: einen Ständer (20; 44) zur Aufnahme des Verdichters und eine Einrichtung (35; 53) zum Festhalten des freien Endes der Kurbelwelle (10).
Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß sie aufweist: einen Ständer (20) zur Aufnahme des Verdichters in vertikaler Lage mit nach unten gekehrter Spiralverdichtungsstufe, einen Ring (24), der an dem Ständer (20) zu befestigen ist und zur Befestigung eines Komparators (25) zum sukzessiven Messen der Verschiebungen der Kurbelwelle (10) längs der Achsen der drei Arme (28) der Lagerstütze (27) dient, und einen Träger (30), der an dem Ständer (20) befestigt ist und dessen mit einem Axialkugellager (32) versehenes Ende mittels eines Seils (34) eine Haube (35) zur Befestigung eines Ölpumprohrs (36) trägt, das an dem freien Ende der Kurbelwelle (10) angebracht ist.
Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß sie aufweist: eine Platte (44) zur Aufnahme des Verdichters, einen auf der der Verdichtungsstufe abgekehrten Seite der Platte (44) angeordneten Tisch, der zwei parallele Platten (48, 49) aufweist, die mit Mitteln zum Verschieben und zum Messen der Verschiebungen in zwei zueinander senkrechten Querrichtungen der Kurbelwelle (10) versehen sind, an der sich am nächsten bei dem Verdichter befindenden Platte des Tisches befestigte Teile (50) zur Befestigung der Arme (28) der Stütze (27) des dritten Lagers (12) und eine Haube (53) zur Halterung des freien Endes der Kurbelwelle (10), wobei die Haube (53) so angetrieben wird, daß sie eine Longitudinalbewegung ausführt, um die axiale Lage der Kurbelwelle einzustellen.
Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die der Halterung des freien Endes der Kurbelwelle (10) dienende Haube (53) an dem einen Ende einer Welle (54) angebracht ist, deren anderes Ende so antreibbar ist, daß es eine Orbitalbewegung ausführt.
Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Motor (57) aufweist, der ein weitgehend schüsselförmiges Teil (55) so antreibt, daß es eine orbitale Bewegung ausführt, wobei das mit der Haube (53) zur Halterung des freien Endes der Kurbelwelle (10) versehene untere Ende der Welle (54) in dem schüsselförmigen Teil (55) und zwischen diesem unteren Ende der Welle (54) und dem schüsselförmigen Teil radiale Federn (56) angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Einrichtung (59) für einen Drehantrieb der das freie Ende der Kurbelwelle (10) haltenden Haube (53) aufweist.
Spiralverdichter mit einem Gehäuse (2) aus einem Mantel, in dem der Körper (14) des Verdichters und Verdichtungselemente (7, 15, 16) angeordnet sind, wobei der Körper (14) oder der feststehende Teil (15) des Spiralverdichters an dem einen Ende des Mantels anliegt, bevor er durch Anschweißen einer Haube geschlossen wird, mit einer Kurbelwelle (10), die den beweglichen Teil (16) des Spiralverdichters antreibt und mit einem ersten Lager (17), das zu dem beweglichen Teil der Spiralverdichtungsstufe gehört, mit einem zweiten Lager (13), das zu dem Körper (14) gehört, und mit einem dritten Lager (12; 120) in Eingriff steht, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Lager (12; 120) mit Mitteln zum Einstellen seiner Ausrichtung mit dem zu dem Körper (14) gehörenden zweiten Lager (13) versehen ist.
Spiralverdichter nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Lager (12) passend in einer Stütze (27) montiert ist und daß die Stütze mit radialem Spiel in dem Mantel des Gehäuses (2) montiert und mit Positioniermitteln versehen ist, z.B. mit Schrauben (29), bevor sie durch Schweißen befestigt wird.
Spiralverdichter nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Lager (120) mit radialem Spiel in einer Stütze (127) montiert und darin in der ausgerichteten Lage befestigt ist, z.B. durch Verschraubung, wobei die Stütze (127) so bemessen ist, daß sie in den Mantel des Gehäuses (22) paßt, und daß die Stütze (127) in dem Mantel in einem vorbestimmten Abstand von demjenigen Mantelende (130) befestigt ist, das als Widerlager für den Körper (14) oder den feststehenden Teil (15) der Spiralverdichtungsstufe dient.