DE102005040305B4

DE102005040305B4 - Side channel machine

Info

Publication number: DE102005040305B4
Application number: DE102005040305.0A
Authority: DE
Inventors: Detlef Schrade; Dipl.-Ing. Ellinghaus Wolfgang
Original assignee: Duerr Dental SE
Current assignee: Duerr Dental SE
Priority date: 2005-08-24
Filing date: 2005-08-24
Publication date: 2015-05-21
Anticipated expiration: 2025-08-25
Also published as: ITMI20061642A1; DE102005040305A1

Abstract

Seitenkanalmaschine mit einem umlaufenden scheibenförmigen Laufrad (24), bei dem in mindestens einer der Stirnflächen eine Vielzahl auf einem gemeinsamen Teilkreis (106; 114) in Umfangsrichtung verteilter Taschen (36; 40) ausgebildet ist, mit einem Gehäuse (12, 16), welches eine das Laufrad (24) aufnehmende Arbeitskammer (22) aufweist, wobei in den Taschen (36; 40) des Laufrades (24) gegenüberliegenden Stirnwänden der Arbeitskammer (22) die Bahnen der Taschen (36; 40) des Laufrades (24) überdeckende Seitenkanäle (44; 52) ausgebildet sind, welche eine Winkelerstreckung von weniger als 360° aufweisen, so daß zwischen den Endabschnitten der Seitenkanäle Stege stehen bleiben, und wobei die Endabschnitte der Seitenkanäle jeweils mit einem Einlaßkanal (80; 108) in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, dass von den einander gegenüberliegenden Flächen von Laufrad (24) und Arbeitskammer (22) mindestens eine einen Rauheitswert Rz im Bereich 20 μm < Rz < 100 μm aufweist, und dass die Rauheit in Umfangsrichtung verlaufende Riefen aufweist.Side channel machine with a peripheral disc-shaped impeller (24), in which at least one of the end faces a plurality on a common pitch circle (106; 114) circumferentially distributed pockets (36; 40) is formed, with a housing (12, 16) which a working chamber (22) accommodating the impeller (24), side channels in the pockets (36; 40) of the impeller (24) opposite end walls of the working chamber (22) covering the paths of the pockets (36; 40) of the impeller (24) (44, 52) are formed, which have an angular extent of less than 360 °, so that remain between the end portions of the side channels webs, and wherein the end portions of the side channels in each case with an inlet channel (80, 108) are in communication, characterized in that at least one of the surfaces of impeller (24) and working chamber (22) facing each other has a roughness value Rz in the range of 20 μm <Rz <100 μm, and that the roughness has circumferentially extending grooves.

Description

Die Erfindung betrifft eine Seitenkanalmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a side channel machine according to the preamble of claim 1.

Eine derartige Seitenkanalmaschine ist in der DE 196 49 529 A1 beschrieben. Sie ist insbesondere für den Einsatz im dentalen Bereich bestimmt.Such a side channel machine is in the DE 196 49 529 A1 described. It is especially intended for use in the dental field.

Aus der DE 94 20 591 U1 ist eine Seitenkanalmaschine bekannt, bei der mittels einer aufgerauten Fläche eine Dichtwirkung zwischen Einlass und Auslass erzielt wird. Die aufgeraute Fläche weist Rillen auf, die im Wesentlichen radial verlaufen.From the DE 94 20 591 U1 is known a side channel machine in which by means of a roughened surface, a sealing effect between the inlet and outlet is achieved. The roughened surface has grooves that are substantially radial.

Durch die vorliegende Erfindung soll eine Seitenkanalmaschine der eingangs angesprochenen Art dahingehend weitergebildet werden, dass sie mit noch besserem Wirkungsgrad arbeitet.By the present invention, a side channel machine of the type mentioned above is to be further developed so that it works with even better efficiency.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst mit einer Seitenkanalmaschine, welche die im Anspruch 1 aufgeführten Merkmale aufweist.This object is achieved with a side channel machine, which has the features listed in claim 1.

Es wurde herausgefunden, dass man dann, wenn man einander gegenüberliegende Flächen von Laufrad und Arbeitskammer des Gehäuses rauh ausbildet, überraschend einen verbesserten Wirkungsgrad der Seitenkanalmaschine erhält. Bisher waren die Hersteller von solchen Maschinen der Auffassung, dass man den besten Wirkungsgrad dann erhält, wenn man die einander gegenüberliegenden Flächen möglichst glatt macht und möglichst nahe einander gegenüberstellt.It has been found that when rough surfaces are formed on opposite surfaces of the impeller and the working chamber of the housing, surprisingly improved side channel machine efficiency is obtained. So far, the manufacturers of such machines were of the opinion that you get the best efficiency then, if you make the opposite surfaces as smooth as possible and as close as possible to each other.

Möglicherweise ist diese Verbesserung des Wirkungsgrades darauf zurückzuführen, dass die Rauhigkeiten in den zwischen ihnen liegenden Spalt Strömungsmuster erzeugen, die dynamisch eine bessere Abdichtung zwischen Einlass und Auslass der Seitenkanalmaschine bewerkstelligen als man dies durch glatte einander unter sehr geringem Abstand gegenüberliegende Flächen erzielen kann.Perhaps this improvement in efficiency is due to the fact that the roughnesses in the gap between them create flow patterns that dynamically provide a better seal between the inlet and outlet of the side channel machine than can be achieved by smoothly spaced, very closely spaced surfaces.

Geordnete Rauhigkeiten, wie sie im Anspruch 1 angesprochen sind, sind im Hinblick auf eine gute Sperrwirkung zwischen Druckseite und Ansaugseite der Seitenkanalmaschine von Vorteil.Ordered roughness, as they are addressed in claim 1, are in view of a good barrier effect between the pressure side and suction side of the side channel machine advantage.

Diese erfindungsgemäß erhaltene Verbesserung wird mit geringem Aufwand erhalten. Entweder erzeugt man die entsprechenden einander gegenüberliegenden Flächen schon von Anfang an nicht mit einer hochwertigen, zu sehr geringer Rauhheit der Oberfläche führenden Bearbeitung, oder man arbeitet die Rauhheit in einem einfachen zusätzlichen Arbeitsgang in die betrachtete Oberfläche ein, z. B. durch Überdrehen.This improvement obtained according to the invention is obtained with little effort. Either you create the corresponding opposing surfaces from the beginning not with a high quality, leading to very low roughness of the surface machining, or you work the roughness in a simple additional operation in the considered surface, z. B. by overspeeding.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.Advantageous developments of the invention are specified in subclaims.

Die Ansprüche 2 und 3 geben Bereiche der Rauhheit an, mit denen das Ziel einer guten Abdichtung von Saugseite und Förderseite der Seitenkanalmaschine besonders gut erreicht wird.The claims 2 and 3 indicate areas of roughness with which the goal of good sealing of the suction side and delivery side of the side channel machine is achieved particularly well.

Für manche Anwendungen ist es vorteilhaft, wenn gemäß Anspruch 4 beide Flächen gleiche Rauhheit haben.For some applications, it is advantageous if, according to claim 4, both surfaces have the same roughness.

Für andere Anwendungen kann es vorteilhaft sein, wenn eine der einander gegenüberliegenden Flächen größere Rauhheit aufweist als die andere (Anspruch 5), wobei gemäß Anspruch 6 besonders bevorzugt wird, dass die rauhere Fläche die vom Laufrad getragene ist. Die rauhe Fläche trägt dann besonders gut zur dynamischen Sperrwirkung bei.For other applications, it may be advantageous if one of the opposing surfaces has greater roughness than the other (claim 5), wherein according to claim 6 is particularly preferred that the rougher surface is that carried by the wheel. The rough surface then contributes particularly well to the dynamic locking effect.

Gibt man den geordneten Rauhigkeiten in Form von Riefen gemäß Anspruch 7 noch eine Anstellung gegenüber der Drehrichtung, so sorgen sie für einen besonders effektiven Pumpeffekt.If one gives the ordered roughness in the form of grooves according to claim 7 nor a position with respect to the direction of rotation, so they provide a particularly effective pumping effect.

Die Herstellung der Rauhigkeiten durch Drehen gemäß Anspruch 8 ist im Hinblick auf besonders einfache und kostengünstige Herstellung von Vorteil.The production of roughness by turning according to claim 8 is in terms of particularly simple and inexpensive production of advantage.

Sieht man die Rauhigkeiten auf der Umfangsfläche des Laufrades und der Umfangsfläche der Arbeitskammer vor, so ist die Sperrwirkung ebenfalls eine besonders gute.Looking at the roughnesses on the peripheral surface of the impeller and the peripheral surface of the working chamber, the blocking effect is also a particularly good.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:The invention will be explained in more detail by means of exemplary embodiments with reference to the drawing. In this show:

1: einen axialen Schnitt durch eine zweistufige Seitenkanal-Saugmaschine mit auf der Gehäuseachse liegender Einlassöffnung und einer zusätzlichen einlassseitigen Vorverdichter- und Umlenkstufe, die in das Laufrad integriert ist; 1 FIG. 2 is an axial section through a two-stage side channel suction machine with an inlet opening located on the housing axis and an additional inlet-side pre-compression and deflection stage integrated in the impeller; FIG.

2: eine Aufsicht auf die Unterseite eines oberen Gehäuseteiles der Saugmaschine nach 1, wobei in einem Quadranten zusätzlich eine Aufsicht auf die Unterseite des Laufrades wiedergegeben ist; 2 : A view of the underside of an upper housing part of the suction machine after 1 , wherein in a quadrant additionally a view of the underside of the impeller is shown;

3: eine Aufsicht auf die Oberseite eines unteren Gehäuseteiles der in 1 gezeigten Saugmaschine, wobei in einem Quadranten zusätzlich eine Aufsicht auf die Oberseite des Laufrades wiedergegeben ist; 3 : a top view of the top of a lower housing part of in 1 shown suction machine, wherein in a quadrant additionally a view of the top of the impeller is shown;

4: einen radialen Schnitt durch das Laufrad der in 1 gezeigten Saugmaschine; 4 : a radial section through the impeller of the 1 shown suction machine;

5: einen längs einer Sekanten des Laufrades gelegten Schnitt in vergrößertem Maßstab; und 5 a section taken along a secant of the impeller on an enlarged scale; and

6: eine Abwicklung der Mantelflächen des Laufrades und der dieses aufnehmenden Arbeitskammer der Saugmaschine. 6 a development of the lateral surfaces of the impeller and this receiving working chamber of the suction machine.

Die Zeichnung zeigt eine insgesamt mit 10 bezeichnete Seitenkanal-Saugmaschine für dentale Einsatzzwecke mit einem Gehäuse, welches ein oberes Gehäuseteil 12, sowie ein eine Umfangswand 14 aufweisendes schalenförmiges unteres Gehäuseteil 16 aufweist. Letzteres trägt einen mittigen Einlassstutzen 18, der mit dem Auslass einer nur gestrichelt bei 20 angedeuteten Abscheideeinheit verbunden ist. Letztere scheidet aus der vom zahnärztlichen Arbeitsplatz kommenden Luft flüssige und feste Bestandteile ab, so dass die Saugmaschine 10 nur mit trockener Luft beaufschlagt ist.The drawing shows a total of 10 designated side channel suction machine for dental applications with a housing having an upper housing part 12 , as well as a peripheral wall 14 having cup-shaped lower housing part 16 having. The latter has a central inlet port 18 that with the outlet of a dashed only at 20 indicated separation unit is connected. The latter separates liquid and solid components from the air coming from the dental workstation, so that the suction machine 10 only dry air is applied.

Die Gehäuseteile 12 und 16 begrenzen zusammen eine Pumpenkammer 22, in welcher ein Laufrad 24 umläuft.The housing parts 12 and 16 limit together a pump chamber 22 in which an impeller 24 circulates.

Das Laufrad 24 ist fliegend auf dem Ende einer Motorwelle 26 gelagert, die zu einem an der Oberseite des oberen Gehäuseteiles 12 angebrachten Elektromotor 28 gehört. Dessen oberes Motorgehäuseteil ist mit 30 bezeichnet. Ein oberer Endabschnitt der Motorwelle 26 trägt ein Lüfterrad 32. Auf radialen Rippen des Motorgehäuseteiles 30 ist ein Außengehäuse 34 aufgesetzt, welches den vom Lüfterrad 32 erzeugten Luftstrom über die Außenfläche des Motorgehäuseteiles 30 führt.The impeller 24 is flying on the end of a motor shaft 26 mounted to one at the top of the upper housing part 12 attached electric motor 28 belongs. Its upper motor housing part is with 30 designated. An upper end section of the motor shaft 26 carries a fan 32 , On radial ribs of the motor housing part 30 is an outer casing 34 mounted, which the fan of the 32 generated air flow over the outer surface of the motor housing part 30 leads.

Das Laufrad 24 hat zwei planparallele Stirnflächen LS1 und LS2 sowie eine Umfangsfläche LU (vgl. 4). In die obere Stirnfläche LS1 sind im Randbereich in radialer Schnittansicht gesehen großzügig an den Ecken gerundet rechteckigen bzw. in der Mitte gestreckten halbkreisförmigen Querschnitt aufweisende Taschen 36 eingestochen, zwischen denen Seitenkanal-Verdichterschaufeln 38 verbleiben. Fluchtend, jedoch um eine halbe Teilung versetzt (vgl. 5) sind in den Randbereich der unteren Stirnfläche LS2 des Laufrades 24 Taschen 40 eingestochen, zwischen denen Seitenkanal-Verdichterschaufeln 42 verbleiben. Wie aus 5 ersichtlich, ist das in Drehrichtung gesehene hintere Ende der Stirnfläche der Verdichterflügel 38 jeweils unter 45° schräg zur Mittelebene des Laufrades 24 zurückspringend ausgebildet.The impeller 24 has two plane-parallel end faces LS1 and LS2 and a peripheral surface LU (see FIG. 4 ). In the upper end face LS1 are in the edge region in radial sectional view seen at the corners rounded rectangular or in the middle stretched semicircular cross-section having pockets 36 between which side channel compressor blades 38 remain. Escaping, but offset by half a division (cf. 5 ) are in the edge region of the lower end face LS2 of the impeller 24 Bags 40 between which side channel compressor blades 42 remain. How out 5 can be seen, seen in the direction of rotation rear end of the end face of the compressor blades 38 each at 45 ° oblique to the median plane of the impeller 24 designed to spring back.

Mit der Bahn der Verdichterschaufel 38 fluchtend ist in der Unterseite des oberen Gehäuseteiles 12 ein erster Seitenkanal 44 ausgebildet, dessen Winkelerstreckung (gemessen bei seiner in Umfangsrichtung verlaufenden Mittellinie) etwa 330° beträgt. Der Seitenkanal 44 hat einen radial schräg nach aussen verlaufenden Auslassabschnitt 46, der mit einem axialen Verbindungskanal 48 des unteren Gehäuseteiles 14 in Verbindung steht und zu einem Einlassabschnitt 50 eines zweiten Seitenkanales 52 führt, der in der Oberseite des unteren Gehäuseteiles 16 vorgesehen ist und mit der Bahn der Verdichterschaufeln 42 fluchtet. Die Umfangserstreckung des Seitenkanales 52 beträgt wieder etwa 330°, wie aus 3 ersichtlich. Ein Auslassabschnitt 54 des Seitenkanales 52 steht mit einem Auslassstutzen 56 des unteren Gehäuseteiles 16 in Verbindung.With the train of the compressor blade 38 is aligned in the bottom of the upper housing part 12 a first side channel 44 formed, whose angular extent (measured at its extending in the circumferential direction center line) is about 330 °. The side channel 44 has a radially outwardly extending outlet section 46 that with an axial connection channel 48 of the lower housing part 14 communicates and to an inlet section 50 a second side channel 52 which leads into the top of the lower housing part 16 is provided and with the train of the compressor blades 42 flees. The circumferential extent of the side channel 52 is again about 330 °, like out 3 seen. An outlet section 54 of the side channel 52 stands with an outlet 56 of the lower housing part 16 in connection.

Damit haben Stege 45 bzw. 53, welche zwischen den Enden der Seitenkanäle 44, 52 stehenbleiben, eine Umfangserstreckung von 30° (wieder gemessen bei ihrer radialen Mitte). Diese Winkelerstreckung kann bei anderen Ausführungsbeispielen zwischen etwa 20° und etwa 40° liegen. Bei dieser Wahl der Winkelerstreckung der Stege 45 und 53 hat man einerseits eine zufriedenstellende Abdichtung der unter unterschiedlichem Druck stehenden Enden der beiden Seitenkanäle gegeneinander, andererseits eine große Umfangserstreckung der Seitenkanäle, die im Hinblick auf die Erzeugung hoher Druckunterschiede bzw. hohen Wirkungsgrad der Seitenkanalmaschine vorteilhaft ist.This has webs 45 respectively. 53 which are between the ends of the side channels 44 . 52 stand still, a circumferential extent of 30 ° (measured again at its radial center). This angular extent may be between about 20 ° and about 40 ° in other embodiments. In this choice of the angular extent of the webs 45 and 53 on the one hand has a satisfactory sealing of the under different pressure ends of the two side channels against each other, on the other hand, a large circumferential extent of the side channels, which is advantageous in terms of generating high pressure differences or high efficiency of the side channel machine.

In den Auslassstutzen 56 ist ein Schalldämpfer 58 eingesetzt, der von einem Dämpfergehäuse 60 umgeben ist, welches eine nur schematisch angedeutete Auslassöffnung 62 aufweist, die mit einer gebäudeseitigen Abluftleitung verbunden wird.In the outlet 56 is a silencer 58 used by a damper housing 60 is surrounded, which is an only schematically indicated outlet opening 62 has, which is connected to a building-side exhaust duct.

In einem mittigen Bereich des Laufrades 24 sind in Drehrichtung gekrümmte Verdichterschaufeln 64 einer Vorverdichtungssstufe vorgesehen, die von einer gekrümmten rotationssymmetrischen Leitwand 66 überdeckt sind, deren einlassseitiger Endabschnitt achsparallel ist, während ihr auslassseitiger Abschnitt unter nur geringem Winkel zu einer transversalen Ebene angestellt ist. Die unteren Stirnflächen der Verdichterschaufeln 64 fallen vom Rand nach innen zu einem Nabenabschnitt 68 des Laufrades 24 ab.In a central area of the wheel 24 are curved compressor blades in the direction of rotation 64 a precompression provided by a curved rotationally symmetrical baffle 66 are covered, the inlet-side end portion is parallel to the axis, while their outlet-side section is made at a slight angle to a transverse plane. The lower faces of the compressor blades 64 fall from the edge inwards to a hub section 68 of the impeller 24 from.

Das einlassseitige Ende der Leitwand 66 fluchtet mit dem oberen Rand einer kegelförmigen Einlassöffnung 70 des Gehäuses, die im Boden des unteren Gehäuseteiles 16 vorgesehen ist. Die Innenfläche der Einlassöffnung 70 stellt im wesentlichen eine glatte Fortsetzung eines kegelförmig auf geweiteten Endabschnittes des Einlassstutzens 18 dar, der über eine Dichtung 72 auf das untere Gehäuseteil 12 dicht aufgesetzt ist und dort mit einem axialen Randabschnitt 74 über eine kreisförmige Positionierrippe 76 positioniert ist.The inlet end of the baffle 66 is aligned with the upper edge of a conical inlet opening 70 of the housing, which is in the bottom of the lower housing part 16 is provided. The inner surface of the inlet opening 70 essentially provides a smooth continuation of a conically widened end portion of the inlet nozzle 18 that is about a seal 72 on the lower housing part 12 is tightly fitted and there with an axial edge portion 74 via a circular positioning rib 76 is positioned.

Axial über den auslassseitigen Enden der Verdichterschaufeln 64 ist ein Zwischenkanal 78 in der Unterseite des oberen Gehäuseteiles 12 vorgesehen, dessen Tiefe proportional zu seiner Winkelerstreckung in Richtung zu einem koplanaren Verbindungskanal 80 hin zunimmt, der nach außen zu einem Einlassabschnitt 82 des ersten Seitenkanales 44 führt. Der Verbindungskanal 80 steht mit einem achsparallelen Nebenluftkanal 84 in Verbindung, an welchen eine Nebenluft-Steuereinheit 86 angeschlossen ist, wie in 1 schematisch angedeutet. Über letztere kann unter Umgehung der durch die Verdichterschaufeln 64 gebildeten Verdichtereingangsstufe Nebenluft direkt dem zweiten Einlass des zweistufigen Seitenkanalverdichters zugeführt werden, der durch die Verdichterschaufeln 38, 42 und die Seitenkanäle 44, 52 gebildet ist.Axial over the outlet ends of the compressor blades 64 is an intermediate channel 78 in the bottom of the upper housing part 12 whose depth is proportional to its depth Angular extension towards a coplanar connection channel 80 increases toward the outside to an inlet section 82 the first side channel 44 leads. The connection channel 80 stands with an axis-parallel secondary air duct 84 in connection to which a secondary air control unit 86 connected as in 1 indicated schematically. About the latter, bypassing the through the compressor blades 64 Compressor input stage formed secondary air can be supplied directly to the second inlet of the two-stage side channel compressor, passing through the compressor blades 38 . 42 and the side channels 44 . 52 is formed.

Wie aus der obenstehenden Beschreibung und auch aus 1 ersichtlich ist, werden durch die im mittigen Bereich des Laufrades 24 vorgesehenen Verdichterschaufeln 64 weder die axialen noch die radialen Abmessungen der Saugmaschine vergrößert. Das Gehäuse der Saugmaschine besteht nur aus zwei Gehäuseteilen 12 und 16, die sich leicht durch Gießen herstellen lassen.As from the description above and also from 1 It can be seen by the in the central area of the impeller 24 provided compressor blades 64 neither increases the axial nor the radial dimensions of the suction machine. The housing of the suction machine consists of only two housing parts 12 and 16 that are easily made by casting.

Eine obere in Umfangsrichtung verlaufende Wand 90 des oberen Gehäuseteiles 12 bildet zusammen mit der Deckenwand des Gehäuseteiles 12 ein unteres Motorgehäuseteil. von der Wand 90 springen Positionierrippen 92 radial nach innen über, die beim Gussrohling für das Gehäuseteil 12 Übermaß aufweisen und dann auf Endmaß so abgedreht werden, dass sie den Stator 94 des Elektromotors 28 formschlüssig aufnehmen. Dadurch, dass man die Positionierrippen 92 unterschiedlich weit abdreht, kann die Wand 90 ein unteres Motorgehäuseteil für Elektromotoren unterschiedlicher Leistung bilden.An upper circumferential wall 90 of the upper housing part 12 forms together with the ceiling wall of the housing part 12 a lower motor housing part. from the wall 90 jump positioning ribs 92 radially inward over, which in the casting blank for the housing part 12 Have oversize and then turned to final dimensions so that they are the stator 94 of the electric motor 28 record positively. By doing that the positioning ribs 92 Turns off differently far, the wall can 90 form a lower motor housing part for electric motors of different power.

Wie aus 2 ersichtlich, mündet der Verbindungskanal 80 in die radial innenliegende Begrenzungswand 96 des Einlassabschnittes 82 des Seitenkanales 44. Der Anstellwinkel zu diesem Abschnitt der Begrenzungswand beträgt etwa 60°, und die radial außenliegende Wand des Verbindungskanales 80 geht durch den Eckpunkt, welche die radial innenliegende Begrenzungswand 96 mit einer hinteren Begrenzungswand 98 des Einlassabschnittes 82 einschließen würde, wenn die Begrenzungswand 96 durchgezogen wäre. Die radial innenliegende Begrenzungswand des Verbindungskanales 80 geht über eine den Kanal auf weitende Schrägfläche 100 in die radial innenliegende Begrenzungswand 96 des Seitenkanales 44 unter Bildung eines Winkels von etwa 30° über.How out 2 can be seen, opens the connection channel 80 in the radially inner boundary wall 96 of the inlet section 82 of the side channel 44 , The angle of attack to this section of the boundary wall is about 60 °, and the radially outer wall of the connecting channel 80 goes through the corner, which the radially inner boundary wall 96 with a rear boundary wall 98 of the inlet section 82 would include if the boundary wall 96 pulled through. The radially inner boundary wall of the connecting channel 80 goes over a channel on wide sloping surface 100 in the radially inner boundary wall 96 of the side channel 44 forming an angle of about 30 ° about.

Von derjenigen Stelle, an welcher die Schrägfläche 100 die radial innenliegende Begrenzungswand 96 des Seitenkanales 44 trifft, geht eine verglichen mit der Breite der Laufradtaschen schmale Leitwand 102 aus, die gegenüber einem durch ihre Mitte gehenden Radiusstrahl einen Winkel w von etwa 40° einschließt. Zugleich steht die Leitwand 102 im wesentlichen senkrecht auf der Längsachse des Verbindungskanales 80.From the point where the beveled surface 100 the radially inner boundary wall 96 of the side channel 44 meets, compared to the width of the impeller pockets narrow baffle 102 which encloses an angle w of about 40 ° with respect to a radius jet passing through its center. At the same time is the guide wall 102 substantially perpendicular to the longitudinal axis of the connection channel 80 ,

Die Leitwand 102 ist mit ihrem unteren Ende an den Boden des Seitenkanales 44 angeformt und erstreckt sich mit ihrer Stirnfläche bis exakt in die Stirnfläche des Gehäuseteiles 12. Die stromabwärtige Kante der Leitwand 102 ist mit einer Anfasung 104 versehen.The baffle 102 is with its lower end to the bottom of the side channel 44 formed and extends with its end face to exactly in the end face of the housing part 12 , The downstream edge of the baffle 102 is with a chamfer 104 Mistake.

Bei laufendem Betrieb wird der in Umfangsrichtung verlaufende Zwischenkanal 78 mit vorverdichteter Luft beaufschlagt, wie oben beschrieben wurde. Der vom Verbindungskanal 80 abgegebene Luftstrom kann sich in den Einlassabschnitt 82 hin auffächern und auch auf Grund der Schrägfläche 100 auffächern. Auf Grund der Leitwand 102 wird die Luftströmung gestaut und in zur Zeichenebene von 2 senkrechter Richtung nach oben (also in 1 nach unten) umgelenkt. Die umgelenkte Luft gelangt somit in die Taschen 40, die in der Oberseite des Laufrades 24 vorgesehen sind.During operation, the running in the circumferential direction of the intermediate channel 78 charged with precompressed air as described above. The from the connection channel 80 discharged airflow may be in the inlet section 82 Fanning out and also due to the inclined surface 100 fan out. Due to the baffle 102 the air flow is jammed and in to the plane of 2 vertical direction upwards (ie in 1 down) deflected. The deflected air thus enters the pockets 40 in the top of the wheel 24 are provided.

Da die Leitwand 102 senkrecht auf der Längsachse des Verbindungskanales 80 steht, hat man eine gute Stauwirkung. Da umgekehrt die Leitwand 102 bezüglich des mit 106 gekennzeichneten Teilkreises des Laufrades und damit auch der gebogenen Längsachse des Seitenkanales 44 gekippt ist, erfolgt das Umlenken des Luftstromes in Drehrichtung des Laufrades gesehen progressiv. Durch diese asymmetrische Anordnung der Leitwand 102 wird somit die Ausbildung einer wendelförmigen Strömung begünstigt, wie sie sich im stationären Betrieb des Seitenkanalverdichters erst nach Drehung des Laufrades um einen größeren Winkel 24 ergeben würde.Because the baffle 102 perpendicular to the longitudinal axis of the connecting channel 80 stands, one has a good storage effect. Conversely, the baffle 102 regarding the with 106 marked pitch circle of the impeller and thus also the curved longitudinal axis of the side channel 44 is tilted, the deflection of the air flow takes place progressively seen in the direction of rotation of the impeller. Through this asymmetric arrangement of the baffle 102 Thus, the formation of a helical flow is favored, as they are in stationary operation of the side channel compressor only after rotation of the impeller to a larger angle 24 would result.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, entspricht die Umfangserstreckung der Leitwand 102 der Umfangserstreckung von etwa drei aufeinanderfolgenden Taschen 40 (gleich der dreier Taschen 36).As can be seen from the drawing, the circumferential extent of the baffle corresponds 102 the circumferential extent of about three consecutive pockets 40 (equal to the three bags 36 ).

Durch die bessere Mitnahme von Luft aus dem Zwischenkanal 80 ergibt sich ein besserer Wirkungsgrad und ein besserer Unterdruck.Due to the better entrainment of air from the intermediate channel 80 results in a better efficiency and a better vacuum.

Wie 2 zeigt, ist eine stromabseitige Endwand 107 des Seitenkanales 44 unter einem Winkel e gegen einen durch ihre Mitte gehende Radiusstrahl gekippt, der beim gezeigten Ausführungsbeispiel 35° beträgt. Auf diese Weise wird die verdichtete Luft zunehmend aus dem Laufrad ausgekoppelt und in radiale Richtung umgelenkt.As 2 shows is a downstream end wall 107 of the side channel 44 tilted at an angle e against a radius beam passing through its center, which is 35 ° in the embodiment shown. In this way, the compressed air is increasingly decoupled from the impeller and deflected in the radial direction.

Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel betrug der Anstellwinkel w der Leitwand 102 40°. In der Praxis wurden mit Anstellwinkeln, die zwischen 20° und 50° liegen, Verbesserungen gegenüber dem Stand der Technik erzielt, wobei der Bereich zwischen 35° und 45°, insbesondere 40° die besten Ergebnisse lieferte.In the embodiment described above, the angle of attack was w of the baffle 102 40 °. In practice, with angles of attack which are between 20 ° and 50 °, improvements over the prior art, the Range between 35 ° and 45 °, especially 40 ° gave the best results.

3 zeigt eine ähnliche Einkopplung der zu fördernden Luft in den Einlassabschnitt 50 der zweiten Verdichterstufe. Der Verbindungskanal 48 steht mit einem radialen Kanalabschnitt 108 in Verbindung, der das Ende des Seitenkanales 52 in radialer Einwärtsrichtung schneidet. 3 shows a similar coupling of the air to be conveyed in the inlet section 50 the second compressor stage. The connection channel 48 stands with a radial channel section 108 in contact, the end of the side channel 52 in the radial inward direction.

Eine Leitwand 110 ist gegenüber einem durch ihre Mitte gehenden Radiusstrahl um einen Winkel W angestellt. Dieser ist beim hier betrachteten Ausführungsbeispiel gleich dem Winkel w, also 40°. Die obere Stirnfläche der Leitwand 110 hat wieder eine stromabseitige Anfasung 112.A baffle 110 is set at an angle W with respect to a radius beam passing through its center. This is in the embodiment considered here equal to the angle w, ie 40 °. The upper face of the baffle 110 again has a chamfer on the downstream side 112 ,

Der Schnittpunkt der Leitwand 110 und des mit 114 bezeichneten Teilkreises für die unteren Laufrad-Taschen 36 bzw. den unteren Seitenkanal 52 liegt in Drehrichtung gesehen geringfügig hinter der stromabseitigen Begrenzungswand des Kanalabschnittes 108. Damit überdeckt etwa das obere Drittel der Leitwand 110 den Kanalabschnitt 108 und in diesem Bereich ist die Wand des Seitenkanales 52 auch durchbrechungsfrei bis zur Leitwand 110 durchgezogen.The intersection of the baffle 110 and with 114 designated subcircuit for the lower impeller pockets 36 or the lower side channel 52 located in the direction of rotation slightly behind the downstream boundary wall of the channel section 108 , This covers about the upper third of the baffle 110 the channel section 108 and in this area is the wall of the side channel 52 also unbreakable up to the baffle 110 pulled through.

Derjenige Teil des Kanalabschnittes 108, der in Drehrichtung gesehen vor der radialen Mittellinie des Kanalabschnittes 108 und radial außerhalb des Teilkreises 114 liegt, ist durch einen Steg 116 überdeckt. von der Längsmittelebene des Kanalabschnittes 108 geht die Randkante des Steges 116 dann geradlinig in radialer Richtung nach außen zum äußeren Ende der Leitwand 106, wie bei 118 gezeigt.The part of the canal section 108 , seen in the direction of rotation in front of the radial center line of the channel section 108 and radially outside the pitch circle 114 lies, is by a footbridge 116 covered. from the longitudinal center plane of the channel section 108 goes the edge of the bridge 116 then straight in the radial direction outwards to the outer end of the baffle 106 , as in 118 shown.

Durch diese Ausbildung des Überganges zwischen dem Kanalabschnitt 108 und dem Seitenkanal 52 wird ebenfalls einbezogen auf den Teilkreis 114 asymmetrisches Anströmen der Taschen 36 des Laufrades 24 begünstigt. Hinzu kommt die Wirkung der Leitwand 110, welche als bezüglich des Teilkreises 114 asymmetrisches Stauwehr dient. Die schräge vordere Kante 118 des Steges 116 hat sich im Hinblick auf gute Strömungsverhältnisse und geringe Geräuschentwicklung bewährt.Through this formation of the transition between the channel section 108 and the side channel 52 is also included on the pitch circle 114 asymmetric inflating the pockets 36 of the impeller 24 favored. Added to this is the effect of the baffle 110 which as with respect to the pitch circle 114 asymmetrical weir serves. The sloping front edge 118 of the footbridge 116 has proven itself in terms of good flow conditions and low noise.

Die Leitwand 110 hat wieder eine der Dicke der Verdichterschaufeln 38, 42 entsprechende gegenüber der Taschenbreite kleine Dicke und erstreckt sich wieder in Umfangsrichtung über drei Taschen des Laufrades.The baffle 110 again has one of the thickness of the compressor blades 38 . 42 corresponding to the pocket width small thickness and extends again in the circumferential direction over three pockets of the impeller.

Wie ebenfalls aus 3 ersichtlich, ist die in Drehrichtung gesehen vorne liegende Endwand 120 des Seitenkanales 52 gegenüber einem durch ihre Mitte gehenden Radiusstrahl um einen Winkel gekippt, der in der Zeichnung mit E bezeichnet ist. Dieser Winkel beträgt beim dargestellten Ausführungsbeispiel etwa 35°. Hierdurch wird das Auskoppeln der Luft aus dem durch das Laufrad 24 und dem Seitenkanal 52 gebildeten Führungssystem und sein Umlenken in radiale Richtung begünstigt.Like also out 3 can be seen, seen in the direction of rotation front end wall 120 of the side channel 52 opposite to a radius beam passing through its center tilted by an angle which is designated in the drawing by E. This angle is about 35 ° in the illustrated embodiment. As a result, the decoupling of the air from the through the impeller 24 and the side channel 52 formed guide system and its deflection in the radial direction favors.

Bei der oben beschriebenen Seitenkanalmaschine sind zumindest die Umfangsfläche LU des Laufrades 24 und eine dieser gegenüberliegenden Umfangsfläche der Arbeitskammer 22, die das Bezugszeichen AU trägt, als rauhe Flächen gestaltet.In the side channel machine described above, at least the peripheral surface LU of the impeller 24 and one of these opposite peripheral surface of the working chamber 22 bearing the reference AU, designed as rough surfaces.

6 zeigt eine Abwicklung der Umfangsflächen LU und AU von Laufrad 24 und Arbeitskammer 22. 6 shows a settlement of the peripheral surfaces LU and AU of impeller 24 and working chamber 22 ,

Man erkennt, dass die Umfangsfläche des Laufrades mit in Umfangsrichtung verlaufenden Riefen LR versehen ist, welche unter kleinem Winkel gegen die Umfangsrichtung angestellt sind. Entsprechend trägt die Umfangsfläche AU der Arbeitskammer 22 Riefen AR, die jedoch exakt in Umfangsrichtung verlaufen.It can be seen that the peripheral surface of the impeller is provided with circumferentially extending grooves LR, which are employed at a small angle to the circumferential direction. Accordingly, the peripheral surface AU carries the working chamber 22 Scored AR, however, which run exactly in the circumferential direction.

Die Riefen haben jeweils eine Höhe im Bereich von etwa 35 μm bis etwa 45 μm.The grooves each have a height in the range of about 35 microns to about 45 microns.

Für andere Anwendungsfälle können auch kleinere Höhen der Riefen bis herab zu 20 μm oder größere Höhen der Riefen bis hinauf zu 100 μm geeignet sein. Dies hängt im einzelnen von der Art des geförderten Mediums und der Betriebstemperatur der Seitenkanalmaschine ab.For other applications, even smaller heights of the grooves down to 20 microns or greater heights of the grooves up to 100 microns may be suitable. This depends in detail on the type of subsidized medium and the operating temperature of the side channel machine.

Die Riefen LR und AR können einfach durch Überdrehen der Umfangsflächen LU und RU mit einem geeigneten Drehstahl hergestellt sein.The grooves LR and AR can be made simply by over-twisting the peripheral surfaces LU and RU with a suitable turning tool.

In Abwandlung des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels kann man auch unregelmäßige Rauhheiten auf den Umfangsflächen AU und LU vorsehen, z. B. durch Sandstrahlen, Kugelstrahlen oder dergleichen.In a modification of the embodiment described above, one can also provide irregular roughness on the peripheral surfaces AU and LU, z. B. by sandblasting, shot peening or the like.

Beim hier betrachteten Ausführungsbeispiel sind die einander gegenüberliegenden Stirnflächen von Laufrad 24 und Arbeitskammer 22 möglichst glatt und liegen einander so nahe wie möglich gegenüber. In Abwandlung können aber auch diese Flächen mit Rauhigkeiten versehen werden, insbesondere mit geordneten Rauhigkeiten in Form von spiralförmigen Riefen, die man wieder durch Überdrehen herstellen kann. Dabei ist der Drehsinn der Riefen so gewählt, dass man unter Arbeitsbedingungen eine vom Auslass zum Einlass gerichtete Saugwirkung erhält.When considered here embodiment, the opposite end faces of the impeller 24 and working chamber 22 as smooth as possible and face each other as close as possible. Alternatively, however, these surfaces can be provided with roughness, in particular with ordered roughness in the form of spiral grooves, which can be made by over-turning again. The direction of rotation of the grooves is selected such that under working conditions a suction directed from the outlet to the inlet is obtained.

Eingangs wurde darauf hingewiesen, dass man durch die Erfindung den Wirkungsgrad einer Seitenkanalmaschine gegenüber dem einer herkömmlichen Seitenkanalmaschine mit identischen Idealabmessungen von Laufrad und Arbeitskammer verbessern kann.In the introduction, it has been pointed out that the invention can improve the efficiency of a side channel machine over that of a conventional side channel machine having identical ideal dimensions of impeller and working chamber.

Wo man an einer weiteren Verbesserung des Wirkungsgrades der Seitenkanalmaschine nicht interessiert ist, kann man bei gleichen Wirkungsgrad das Spiel zwischen Laufrad und Gehäuse vergrößern, wodurch die Fertigungskosten deutlich gesenkt werden können bzw. die nutzbare Lebenszeit der Seitenkanalmaschine deutlich erhöht werden kann.Where one is not interested in further improving the efficiency of the side channel machine, one can increase the clearance between the impeller and the housing at the same efficiency, whereby the manufacturing costs can be significantly reduced or the usable lifetime of the side channel machine can be significantly increased.

Die genannten Vorteile werden ohne nennenswerten Eingriff in die Seitenkanalmaschine erhalten und verursachen somit keine nennenswerten Kosten.The advantages mentioned are obtained without significant intervention in the side channel machine and thus cause no significant costs.

Claims

Side channel machine with a revolving disk-shaped impeller ( 24 ), in which in at least one of the end faces a plurality on a common pitch circle ( 106 ; 114 ) circumferentially distributed pockets ( 36 ; 40 ) is formed, with a housing ( 12 . 16 ), which one the impeller ( 24 ) receiving working chamber ( 22 ), wherein in the pockets ( 36 ; 40 ) of the impeller ( 24 ) opposite end walls of the working chamber ( 22 ) the webs of the pockets ( 36 ; 40 ) of the impeller ( 24 ) overlapping side channels ( 44 ; 52 ) are formed, which have an angular extent of less than 360 °, so that remain between the end portions of the side channels webs, and wherein the end portions of the side channels each with an inlet channel ( 80 ; 108 ), characterized in that from the opposite surfaces of impeller ( 24 ) and working chamber ( 22 ) has at least one roughness value Rz in the range of 20 μm <Rz <100 μm, and in that the roughness has grooves running in the circumferential direction.

Side channel machine according to claim 1, characterized in that Rz is in the range 30 <Rz <80 microns.

Side channel machine according to claim 2, characterized in that Rz is in the range 35 <Rz <45 microns.

Side channel machine according to one of claims 1-3, characterized in that both surfaces have the same roughness.

Side channel machine according to one of claims 1-3, characterized in that of the opposite surfaces, one surface has greater roughness than the other.

Side channel machine according to claim 5, characterized in that the from the impeller ( 24 ) surface is the larger roughness surface of the opposing surfaces.

Side channel machine according to claim 1, characterized in that the grooves in spiraling in the circumferential direction surface and standing perpendicular to the axis of rotation of the impeller surface. are spiral.

Side channel machine according to claim 1 or 7, characterized in that the grooves are made by turning.

Side channel machine according to one of claims 1-8, characterized in that, of the opposing surfaces, the peripheral surface of the impeller ( 24 ) and the peripheral surface of the working chamber ( 22 ) are.