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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Montage einer Strömungsmaschine mit einem Gehäuse und einem Läufer, bei dem zumindest ein Deckel des Gehäuses am Läufer befestigt wird, dieser Verbund in ein Unterteil des Gehäuses eingelegt und dann von einem Oberteil des Gehäuses umschlossen wird.
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Strömungsmaschinen dienen zum Entspannen oder Verdichten von Gasen. So werden bei einer Turbine Eintrittsgase mit einem hohen Druck in die Turbine eingeführt und entspannen sich dort unter Abgabe von Energie an den Läufer. Verdichter wiederum dienen zur Verdichtung von Luft oder anderen Gasen auf Enddrücke von bis zu 100 bar und mehr. Hierbei können auch aggressive Gase verdichtet werden, die nicht in die Umgebung gelangen sollen. Entsprechend sind Strömungsmaschinen so abzudichten, dass deren Betriebsgase nicht oder nur unwesentlich durch die Spalte zwischen Welle und Gehäuse nach außen entweichen können.
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Aus der
DE 39 40 925 C2 ist ein gattungsnahes Verfahren zum Einbauen einer Welle in ein Lagergehäuse bereits bekannt. Aus der
DE 35 22 916 A1 ist ein gattungsnahes Verfahren für einen Turbosatz mit wenigstens einem Außengehäuse und einem Innengehäuse bekannt.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Montage einer Strömungsmaschine anzugeben, das einen abgedichteten Betrieb der Strömungsmaschine erleichtert.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, bei dem der Verbund erfindungsgemäß beim Einlegen auf zumindest einem Führungselement im Gehäuse abgestützt wird und das Führungselement eine Führung des Deckels im Gehäuse bildet, durch die der eingelegte Deckel mit einem radialen Montagespalt vom Gehäuseober- und -unterteil beabstandet gehalten wird. Durch die Einhaltung des Montagespalts kann gewährleistet werden, dass während der Montage eine Dichtung nicht beschädigt wird, so dass ein abgedichteter Betrieb der Strömungsmaschine ermöglicht oder zumindest erleichtert wird.
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Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass Strömungsmaschinen mit Gasen beaufschlagt werden, deren Temperatur zum Teil erheblich von der Gehäusetemperatur bzw. Umgebungstemperatur der Strömungsmaschine abweichen kann. So wird beispielsweise eine Turbine mit einem heißen Gas beaufschlagt, das sich in der Turbine entspannt. Entsprechend werden manche Elemente der Turbine durch das heiße Gas mehr erhitzt als andere. Bei Verdichtern kann es wiederum vorkommen, dass extrem kalte Gase eingeführt und verdichtet werden, so dass diese das Gehäuse am Ort der Einströmung stark abkühlen. Je nach Führung des Betriebsgases durch die Strömungsmaschine kühlen sich unterschiedliche Elemente der Strömungsmaschine unterschiedlich schnell ab. Bei einem Verdichter erreicht kaltes Gas beispielsweise vornehmlich das Gehäuse und einen Eintrittsleitapparat. Diese Elemente kühlen sich also verhältnismäßig stark ab. Ein axialer Deckel des Gehäuses kühlt jedoch im Vergleich zu radialperipheren Bereichen des Gehäuses relativ langsam ab, so dass sich diese Bereiche des Gehäuses stärker als der Deckel zusammenziehen. Auch während des Betriebs erreichen die beschriebenen Elemente nicht die gleiche Temperatur.
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Die Erfindung geht weiter von der Überlegung aus, dass der Deckel zum Abdichten gegenüber dem restlichen Gehäuse in einen Passungsbereich des Gehäuses eingeführt wird, in der eine oder mehrere Dichtungen angeordnet sind. Liegen Deckel und Gehäuse vor einem Betrieb radial aneinander an, so kommt es bei einem Abkühlen des Gehäuses zu einem starken Anpressen des sich zusammenziehenden Gehäuses radial von außen auf den Deckel. Mit entsprechender Kraft wird die Teilfuge zwischen Gehäuseunterteil und Gehäuseoberteil aufgedrückt, so dass dort eventuell Undichtigkeiten entstehen. Um dieses Aufdrücken der Gehäuseteilfuge zu vermeiden, sollte zwischen dem Deckel und dem Gehäuse ein Radialspalt von einigen Millimetern verbleiben, der bei einem Zusammenziehen des Gehäuses als Spiel benutzt werden kann.
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Bei großen Maschinen kann die Deckelabdichtung über zwei Abdichtungsstufen erfolgen, wobei die innere Stufe einen größeren Durchmesser als die äußere Stufe aufweist. Diese Ausführung macht es erforderlich, den Läufer zusammen mit den beiden Deckeln als eine Montageeinheit beziehungsweise als einen Verbund in das Unterteil des Gehäuses einzulegen. Wird dieser Verbund bei der Montage nun auf den durch den Spalt etwas weiteren Passungsbereich des Gehäuseunterteils aufgelegt, so ist der Deckel und mit ihm die Welle nicht zentriert im Gehäuse gehalten. Bei der anschließenden Zentrierung der Welle im Gehäuse kann dies zu einer Beschädigung der Wellendichtung führen, die nach unten entsprechend der Spaltabmessung gequetscht wird.
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Um dies zu vermeiden, wird der Verbund gemäß der Erfindung bereits bei der Montage mit dem radialen Montagespalt vom Gehäuseober- und -unterteil beabstandet gehalten, insbesondere rundum beabstandet gehalten. Das Führungsmittel sorgt dafür, dass der Verbund insbesondere zentriert im Gehäuse abgestützt wird, so dass der radiale Montagespalt eingehalten wird. Hierdurch ist auch die in den Deckeln gelagerte Welle zentriert im Gehäuse gehalten, so dass bei der Montage der Versandeinsatz bzw. im Betrieb die Wellendichtung nicht gequetscht wird.
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Der Verbund wird zweckmäßigerweise auf das Führungsmittel abgelegt. Weiter zweckmäßigerweise wird durch die Führung durch das Führungsmittel erreicht, dass der Verbund mit weniger als 1% seiner Masse auf einer Dichtungsfläche des Verbunds, insbesondere des Deckels, aufliegt, insbesondere mit keinem Gewicht.
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Durch die Ablage des Verbunds auf dem Führungsmittel kann eine vertikale Führung des Deckels im Gehäuse erreicht werden, so dass der Deckel beziehungsweise Verbund nicht auf einen Passungsbereich des Gehäuseunterteils aufgelegt werden muss. Von diesem Passungsbereich bleibt der Deckel beziehungsweise der Verbund um die Breite eines Spalts, z. B. des Montagespalts, beabstandet. Der Deckel und mit ihm die Welle kann zentriert innerhalb des Gehäuses gehalten werden, so dass eine Beschädigung der Wellendichtung vermieden wird.
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Die Erfindung weist den besonderen Vorteil auf, dass die zentrierte Abstützung des Verbunds bereits während der Montage der Strömungsmaschine erfolgt und diese Abstützung auch während des Betriebs, also während der thermischen Bewegung des Gehäuses relativ zum Deckel, mit dem gleichen Führungmittel aufrechterhalten bleiben kann. Der Verbund wird also zwar im Gehäuse abgestützt und ist auf ein Element des Gehäuses aufgelegt, wird jedoch durch das Führungsmittel so im Gehäuse gehalten, dass er unabhängig von einer thermischen Bewegung des Gehäuses relativ zum Verbund stets zentriert im Gehäuse gehalten werden kann. Es kann somit auf eine separate Montagelagerung, z. B. im Passungsbereich, verzichtet werden und somit auch auf eine zusätzliche Zentrierungslagerung zur Zentrierung des Deckels und der Welle bei thermischen Bewegungen während des Betriebs.
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Da die Erfindung neben der Montage auch den Betrieb vereinfacht bzw. eine separate Betriebszentrierung überflüssig machen kann, betrifft die Erfindung besonders vorteilig auch ein Verfahren zum Inbetriebnahme der Strömungsmaschine beziehungsweise ein Verfahren zu ihrer Montage und zu ihrem Betrieb, so dass der Betrieb der Strömungsmaschine mit eingeschlossen werden kann.
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Die Strömungsmaschine kann eine Entspannungsmaschine, wie eine Turbine, oder ein Verdichter sein, beispielsweise ein Turboverdichter, insbesondere eine Einwellenradialverdichter. Der Verbund kann neben dem Deckel und dem Läufer weitere Elemente enthalten, beispielsweise einen Strömungsleitapparat, insbesondere einen Eintrittsleitapparat. Der Montagespalt liegt zweckmäßigerweise im Passungsbereich von Deckel und Gehäuseober- und -unterteil, sodass der Deckel und die Gehäuseteile im Passungsbereich um den Montagespalt voneinander beabstandet sind. Die Weite des Montagespalts beträgt vorteilhafterweise zwischen 1 mm und 20 mm, insbesondere zwischen 2 mm und 10 mm.
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Das Führungsmittel umfasst vorteilhafterweise ein, insbesondere zwei Führungselemente, auf denen der Verbund abgelegt wird. Die Führungselemente stützen den Verbund zweckmäßigerweise auf dem Gehäuseunterteil auf. Die Führungselemente sind vorteilhafterweise so im Gehäuse angeordnet, dass der Deckel mittig zwischen ihnen im liegt. Durch eine solche Symmetrie kann eine zentrierte Halterung des Verbunds einfach gewährleistet werden. Zweckmäßigerweise sind die beiden Führungselemente auf der Höhe der Teilfuge des Gehäuses angeordnet. Auf diese Weise kann eine Höhenzentrierung des Verbunds im Gehäuse ohne weitere Ausgleichsmittel erreicht werden.
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Das Führungsmittel kann am Gehäuse und/oder am Verbund befestigt sein. Beispielsweise umfasst das Führungsmittel eine Ausformung am Verbund, so dass der Verbund an dieser Ausformung auf eine entsprechende Lagerfläche des Gehäuses aufgelegt wird. Zusätzlich oder alternativ ist es möglich, dass das Gehäuse eine Ausformung enthält, in die ein Führungselement des Verbunds eingelegt wird. Eine Lagerfläche des Gehäuses umfasst zweckmäßigerweise eine Vertiefung, in die ein Führungselement beziehungsweise eine Ausformung des Führungsmittels eingelegt wird.
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Neben der vertikalen Führung des Verbunds, insbesondere seiner vertikalen Zentrierung im Gehäuse, ist es vorteilhaft, wenn der Verbund auch horizontal im Gehäuse geführt ist. Hierzu bildet der Verbund in einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung beim Einlegen einen Formschluss mit einem Führungselement des Führungsmittels, wobei dieser Formschluss eine horizontale Führung bildet, durch die der Deckel beziehungsweise der Verbund horizontal geführt im Gehäuse gelagert wird. Die horizontale Führung kann eindimensional sein und z. B. nur eine seitliche Führung sein. Insbesondere ist die horizontale Führung eine Führung quer zur Längsachse des Läufers, wobei die Richtung in Längsachse zweckmäßigerweise vom Führungselement ungeführt bleibt.
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Der Verbund kann beispielsweise auf das Führungsmittel aufgesteckt werden, das von unten in den Verbund eingreift. Möglich ist es auch, dass das Führungselement eine Ausformung des Verbunds ist, das in eine entsprechende Ausnehmung des Gehäuses eingesteckt wird. Zweckmäßigerweise ist das Führungselement unterhalb der beiden anderen Führungselemente des Führungsmittels angeordnet, insbesondere unterhalb des Deckels. Auf diese Weise wird bereits eine Führung des Verbunds beim Einlegen in das Gehäuseunterteil erreicht.
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Weiter vorteilhafterweise ist das Führungsmittel derart ausgestaltet, dass der Deckel – bei einem thermischen Schrumpfen des Gehäuses relativ zum Deckel – in der Führung verrutscht und zentriert zum Gehäuse verbleibt. Durch die rutschfähige Führung wird eine Bewegung des Deckels relativ zum Gehäuse oder andersherum einfach erreicht. Die Führung kann sich hierbei auf die vertikale Führung des Führungsmittels beziehen. Zweckmäßigerweise verrutscht der Deckel jedoch in beiden Führungen, also der vertikal und der horizontalen Führung, so dass er bei der thermischen Bewegung von Deckel und Gehäuse relativ zueinander zweidimensional zentriert im Gehäuse angeordnet bleibt.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Deckel zum Abdichten im Gehäuse axial nach außen gegen eine Axialdichtung gezogen wird und hierbei in der Führung verrutscht. Eine solche nach außen gerichtete Axialabdichtung ist besonders für große Maschinen geeignet. Durch das Verrutschen des Deckels in der Führung bei einer solchen Axialbewegung zum Abdichten kann das Abdichten im Montagevorgang besonders einfach und zügig erfolgen. Der Deckel verrutscht hierbei zweckmäßigerweise in der vertikalen Führung, insbesondere in beiden Führungen, so dass er zweidimensional zentriert bleibt.
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Außerdem ist die Erfindung auf eine Strömungsmaschine mit einem Läufer und einem Gehäuse gerichtet, das ein Gehäuseunterteil, zumindest einen in das Gehäuseunterteil eingelegten Deckel und ein auf den Deckel aufgelegtes Gehäuseoberteil aufweist.
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Es wird vorgeschlagen, dass der Deckel erfindungsgemäß im Gehäuse auf einem Führungsmittel abgestützt ist und das Führungsmittel eine Führung des Deckels im Gehäuse bildet, durch die der mit einem radialen Montagespalt vom Gehäuseunterteil und Gehäuseoberteil beabstandet gehalten ist. Weitere Details zur Strömungsmaschine sind oben zum Verfahren beschrieben.
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Der Deckel ist vorteilhafterweise im Gehäuseunterteil mittelbar oder unmittelbar auf dem Führungsmittel abgestützt. Die Abstützung erfolgt zweckmäßigerweise sowohl bei Temperaturgleichheit mit dem Gehäuse als auch bei einer um mehr als 100 Kelvin verschiedenen Temperatur zwischen Deckel und Gehäuse. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass die Führung sowohl bei der Montage als auch im regulären Betrieb durch das gleiche Führungsmittel erfolgt. Auf weiter beziehungsweise unterschiedliche Führungselemente bei der Montage und im Betrieb kann verzichtet werden.
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Das Gehäuse umgreift den Deckel zweckmäßigerweise von außen in Axialrichtung, so dass er abdichtend axial nach außen gegen das Gehäuse gedrückt werden kann, beziehungsweise drückt. Der Deckel ist hierbei zweckmäßigerweise so im Gehäuse gehalten, dass ein Abnehmen des Gehäuses ohne ein Trennen des Gehäuseoberteils vom Gehäuseunterteil unmöglich ist.
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Wie oben beschrieben, wird die zentrierte Führung zweckmäßigerweise sowohl bei der Montage – also unter Aufrechterhaltung eines Montagespalts – als auch im Betrieb – unter Bildung eines Betriebsspalts – durch die Führung gehalten. Die zentrierte Führung kann somit durch die Abstützung des Deckels mit Hilfe des Führungselements im Gehäuse erreicht werden. Montage- und Betriebsspalt sind die gleichen Spalte. Der Deckel kann unmittelbar auf einem Führungselement des Führungsmittels aufliegen oder mittelbar über das Führungselement im Gehäuse abgestützt sein, zum Beispiel über einen Strömungsleitapparat, insbesondere einen Eintrittsleitapparat. Das Gewicht des Deckels liegt zweckmäßigerweise zumindest bei der Montage beziehungsweise einem gleich temperierten Zustand vollständig auf dem Führungsmittel beziehungsweise dessen Führungselementen auf. Auch im Betrieb beziehungsweise bei einem Temperaturdifferenzzustand liegt der Deckel mit seinem vollen Gewicht auf dem Führungsmittel beziehungsweise dessen Führungselementen auf, wobei es im Extremfall jedoch vorkommen kann, dass das Gewicht direkt im Gehäuse aufliegt, wenn dieses den Deckel berührend umschließt, wie es bei einer sehr großen Temperaturdifferenz vorkommen kann.
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Das Führungsmittel ist zweckmäßigerweise getrennt von dem Passungsbereich des Deckels mit dem Gehäuse angeordnet. Hierdurch kann eine Führung unabhängig von der Passung erfolgen. Zweckmäßigerweise ist das Führungsmittel außerhalb des radialen Montagespalts angeordnet.
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Weiter zweckmäßig ist das Führungsmittel innerhalb des Gehäuses angeordnet. Eine Abstützung im Gehäuse kann hierdurch besonders einfach erfolgen.
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Ein weiterer Vorteil wird erreicht, wenn der Deckel an einem Strömungsleitapparat, insbesondere einem Eintrittsleitapparat, befestigt ist und der Deckel über den Strömungsleitapparat und das Führungsmittel im Gehäuse abgestützt ist. Hierdurch kann der Deckel radial relativ klein ausgeführt werden, so dass eine Abdichtung beziehungsweise Montage erleichtert wird. Das Führungsmittel beziehungsweise dessen Führungselemente sind hierbei vorteilhafterweise radial außerhalb des Deckels angeordnet.
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Mit gleichem Vorteil ist zweckmäßigerweise ein Führungselement des Führungsmittels an einem Strömungsleitapparat befestigt und liegt auf dem Gehäuseunterteil auf.
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Eine horizontale Führung kann besonders einfach und bereits bei der Montage erreicht werden, wenn das Führungsmittel ein Führungselement aufweist, durch das der Deckel – unmittelbar oder mittelbar über einen Strömungsleitapparat – mit dem Gehäuse einen Formschluss bildet, der eine horizontale Führung des Deckels bildet, durch die der Deckel horizontal geführt im Gehäuse gelagert ist. Diese horizontale Führung ist zweckmäßigerweise dergestalt ausgeführt, dass sie in allen Temperaturfällen, also auch während des Betriebs und nicht nur bei einer Montage, aufrechterhalten bleibt.
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Die horizontale Führung kann einfach erreicht werden, wenn das Führungselement im Gehäuse, insbesondere im Gehäuseunterteil, befestigt ist, und in den Verbund, insbesondere den Deckel, eingreift.
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Die bisher gegebene Beschreibung vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung enthält zahlreiche Merkmale, die in den einzelnen Unteransprüchen teilweise zu mehreren zusammengefasst wiedergegeben sind. Diese Merkmale wird der Fachmann jedoch zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Insbesondere sind diese Merkmale jeweils einzeln und in beliebiger geeigneter Kombination mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Strömungsmaschine gemäß den unabhängigen Ansprüchen kombinierbar.
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Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der Erfindung, sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Die Ausführungsbeispiele dienen der Erläuterung der Erfindung und beschränken die Erfindung nicht auf die darin angegebene Kombination von Merkmalen, auch nicht in Bezug auf funktionale Merkmale. Außerdem können dazu geeignete Merkmale eines jeden Ausführungsbeispiels auch explizit isoliert betrachtet und mit einem beliebigen der Ansprüche kombiniert werden.
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Es zeigen:
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1 Eine schematische Schnittdarstellung einer Strömungsmaschine,
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2 ein Gehäuseunterteil der Strömungsmaschine mit einem eingelegten Deckel,
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3 ein Ausschnitt aus 2 mit einem Führungselement, mit dem der Deckel auf dem Gehäuseunterteil abgestützt ist,
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4 einen Schnitt durch das Führungselement aus 3,
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5 ein weiteres Führungsmittel, auf dass der Deckel aufgesteckt ist und
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6 eine Schnittdarstellung durch einen Teil des Deckels und des Gehäuseunterteils.
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Bei großen Strömungsmaschinen ist das Gehäuse in ein Gehäuseunterteil und ein Gehäuseoberteil zweigeteilt. Zur Montage der Strömungsmaschine wird zunächst das Gehäuseunterteil aufgestellt und dann wird ein Läuferverbund von oben in das Gehäuseunterteil eingesetzt. Dies ist in 1 schematisch dargestellt. Das Gehäuseunterteil 4 der Strömungsmaschine 2 steht auf einem festen Untergrund und der Verbund 6 wird von oben in das Gehäuseunterteil 4 abgesenkt. Anschließend wird das Gehäuseoberteil 8 auf das Gehäuseunterteil 4 aufgesetzt und mit diesem verschraubt, sodass sich das gesamte Gehäuse 10 ergibt. Der Verbund ist vom Gehäuse 10 umschlossen, wobei zwei Deckel 12 des Verbunds 6 von außen sichtbar bleiben und auch als Teil des Gehäuses 10 bezeichnet werden können. Die beiden Deckel 12 wiederum sind verbunden mit dem Läufer 14, dessen Welle 16 durch die beiden Deckel 12 hindurchgeführt ist und in den beiden Deckeln 12 mit einer nicht dargestellten Wellendichtung abgedichtet ist. Deckel 12 und Läufer 14 mit Welle 16, sowie ggf. weitere Bauelemente, bilden den Verbund 6.
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2 zeigt das Gehäuseunterteil 4 mit einem der beiden Deckel 12 in einer groben perspektivischen Darstellung. Die Strömungsmaschine 2 ist in diesem Ausführungsbeispiel ein Einwellenradialverdichter mit einem Gaseinlass 18 und einem Gasauslass 20. Das zu verdichtende Gas strömt durch den Gaseinlass 18 in die Strömungsmaschine 2, wird durch die Rotation des Läufers 14 verdichtet und verlässt die Strömungsmaschine 2 in verdichtetem und aufgeheizten Zustand durch den Gasauslass 20. Über Stützen 22 ist das Gehäuseunterteil 4 am festen Untergrund befestigt.
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2 zeigt keinen Montagezustand der Strömungsmaschine 2, da der Deckel 12 der besseren Darstellbarkeit halber einzeln und ohne den Läufer 14 und den weiteren gegenüberliegenden Deckel 12 dargestellt ist. Vollständig wäre die 2 so zu denken, dass der gezeigte Deckel 12 auf die Welle 16 des Läufers 14 aufgesetzt ist und der gegenüberliegende Deckel 12 ebenfalls auf der Welle 16 positioniert ist. Während der Montage ist der Deckel 12 über einen Versandeinsatz 28 (6) an der Welle 16 positioniert. Dieser Verbund 6 ist nun bei dem in 2 gezeigten Zustand in das Gehäuseunterteil 4 abgelegt. Der Verbund 6 ist hierbei über ein Führungsmittel 24, das in den 3 bis 5 detaillierter dargestellt ist, im Gehäuseunterteil 4 abgestützt. Hierdurch ist der Verbund 6 und mit ihm die Deckel 12 und der Läufer 14 zentriert innerhalb des Gehäuses 10 gehalten.
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6 zeigt einen Ausschnitt aus dem Deckel 12 und dem Gehäuseunterteil 4 in einer geschnittenen Draufsicht. Zu sehen ist ferner die Welle 16 und ein Eintrittsleitapparat 26, durch den das durch den Gaseinlass 18 einströmende und zu verdichtende Gas zum Läufer 14 geleitet wird.
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Zur Montage der Strömungsmaschine 2 beziehungsweise des Turboverdichters wird der Verbund 6 aus den beiden Deckeln 12 und dem Läufer 14 gebildet. Dieser Verbund 6 wird in das Gehäuseunterteil 4 abgesenkt und dort eingelegt. Dieser Montagezustand ist in 6 gezeigt. Die Welle 16 ist zu diesem Zeitpunkt noch durch einen Versandeinsatz 28 in den beiden Deckeln 12 gehalten, sodass die Welle 16 und mit ihr der gesamte Läufer 15 zentriert in den beiden Deckeln 12 positioniert ist. Anschließend wird das Gehäuseoberteil 8 auf das Gehäuseunterteil 4 aufgelegt und die beiden Teile 4, 8 werden miteinander verschraubt.
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Nun wird der Deckel 12 über Montagelaschen nach axial außen gezogen, sodass er an in 6 schematisch dargestellten Dichtungen 30 anliegt und somit gegen das Gehäuse 10 abgedichtet ist. Dann werden die Wellendichtungen montiert, die die Welle 16 gegen die beiden Deckel 12 abdichten. Anschließend werden die Lageraufnahmen 32 (siehe 2) und die Wellenlager montiert, sodass die Welle 16 nun in den beiden Deckeln 12 gelagert ist. Nun wird die Welle 16 von außen festgehalten und der Versandeinsatz 28 – beziehungsweise beide Versandeinsätze 28 zu beiden Deckeln 12 – wird entfernt. Die Welle 16 wird hierbei zentriert gehalten.
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Beim Einlegen des Verbunds 6 in das Gehäuseunterteil 4 ist darauf zu achten, dass der Verbund und insbesondere die Welle 16 zentriert im Gehäuse 10 angeordnet wird. Dies kann nicht dadurch erreicht werden, dass der Verbund 6 mit den beiden Deckeln 12 in die entsprechende Passung des Gehäuses 10 eingelegt wird, da zwischen dem Gehäuse 10 und den beiden Deckeln 12 ein radialer Montagespalt 34 verbleiben muss, der eine thermische Bewegung des Gehäuses 10 gegenüber den Deckeln 12 ermöglicht. Auch nach unten hin muss dieser Montagespalt 34 erhalten bleiben, sodass die beiden Deckel 12 nicht in das Gehäuse 4 einfach eingelegt werden können.
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Zur zentrischen Lagerung des Verbunds 6 und der beiden Deckel 12 im Gehäuse 10 wird der Verbund 6 beim Einlegen in das Gehäuseunterteil 4 mit Hilfe des Führungsmittels 24 – zu jedem Deckel ist ein Führungsmittel 24 vorhanden – im Gehäuseunterteil 4 abgestützt. Hierzu umfasst das Führungsmittel 24 zwei Führungselemente 36, von denen eines in 3 und 4 dargestellt ist.
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Die beiden Führungselemente 36 liegen einander gegenüber, wie in 2 angedeutet ist, in Höhe der Teilfuge 38, auch „horizontal split line” genannt, an der das Gehäuseoberteil 8 auf dem Gehäuseunterteil 4 aufliegt und verschraubt ist. Die beiden Führungselemente 36 sind am Eintrittsleitapparat 26 fest verschraubt und ragen als Ausformung aus diesem nach axial vorne hervor. Mit ihrer unteren Auflagefläche liegen sie auf einer Auflagefläche 40 des Gehäuseunterteils 4 auf, die in 4 schematisch gezeigt ist.
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4 zeigt einen schematischen Schnitt durch ein Führungselement 36 am Eintrittsleitapparat 26 und am Gehäuseunterteil 4. In das Gehäuseunterteil 4 ist eine Tasche 42 eingearbeitet, deren Unterfläche die Auflagefläche 40 ist. In dieser Tasche 42 liegt das Führungselement 36. Die vertikalen Abmessungen der Tasche 42 und des Führungselements 36 sind hierbei so bemessen, dass die Oberkante des Führungselements 36 an der Oberkante des Gehäuseunterteils 4, also in Höhe der Teilfuge 38 liegt, so dass das Führungselement 36 und das Gehäuseunterteil nach oben hin bündig abschließen. Durch das Aufliegen des Führungselements 36 auf der Auflagefläche 40 stützt es den Eintrittsleitapparat 26 auf dem Gehäuseunterteil 4 ab.
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Eines der Führungselemente 36 ist in 6 von oben dargestellt. Es liegt in der Tasche 42 auf der Auflagefläche 40 auf und ist an dem Eintrittsleitapparat 26 befestigt. Dieser ist wiederum mit dem Deckel 12 befestigt und ragt radial nach außen über den Deckel 12 heraus. Durch diese Anordnung des Führungselements 36 am Eintrittsleitapparat 26 kann der Deckel 12 an sich radial relativ klein gehalten bleiben, da dass weiter außen liegende Führungselement 36 nicht unmittelbar am Deckel 12 befestigt sein muss.
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Durch die beiden Führungselemente 36 wird der Verbund 6 in vertikaler Richtung zentriert im Gehäuse 10 gehalten. Der radiale Montagespalt 34 ist hierdurch oberhalb und unterhalb des Deckels 12 gewährleistet. Seitlich kann er durch ein exaktes Einlegen des Verbunds 6 im Gehäuseunterteil 4 erreicht werden. Diese horizontale Zentrierung wird allerdings durch ein weiteres Führungselement 44 erleichtert, das in 5 dargestellt ist.
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Das Führungselement 44 ist axial von vorn auf das Gehäuseunterteil 4 aufgeschraubt und weist eine Ausformung 46 auf, die in eine Ausnehmung 48 des Deckels 12 formschlüssig eingreift. Hierdurch wird eine horizontale Führung des Deckels 12 beziehungsweise des Verbunds 6 im Gehäuseunterteil 4 erreicht, sodass der Verbund 6 und der Deckel 12 horizontal zentriert im Gehäuse 10 angeordnet sind, und zwar senkrecht zu einer Axialrichtung des Läufers 14. Auf diese Weise wird mit Hilfe der drei Führungselemente 36, 44 eine zweidimensionale Führung – vertikal und seitlich – des Deckels 12 und des Verbunds 6 im Gehäuse 10 erreicht. Hierdurch wird der Montagespalt 34 in gleichmäßiger Dicke rundum den Deckel 12 beziehungsweise zwischen Deckel 12 und Gehäuse 10 erreicht.
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Wird das Gehäuseoberteil 8 von oben auf das Gehäuseunterteil 4 abgesenkt, so umschließt er auch die Führungselemente 36 des Führungsmittels 24, sodass diese innerhalb des Gehäuses 10 zu liegen kommen.
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Das Führungsmittel 24 ist so gestaltet, dass der Verbund 6 und mit ihm der Deckel 12 in Axialrichtung beweglich zum Gehäuse 10 verbleibt. Dies ist besonders für die Abdichtung des Deckels 12 im Gehäuse 10 von Vorteil, da der Deckel nach axial außen gegen die Abdichtung 30 gezogen werden kann. Die beiden Führungselemente 36 des Führungsmittels 24 rutschen auf dem Gehäuseunterteil 4 entsprechend dieser Bewegung. Auch das Führungselement 44 lässt eine axiale Bewegung zu, da der Formschluss durch die Ausformung 44 in der Ausnehmung im Deckel 12 nur eine tangentiale Fixierung erzeugt und eine vertikal-radiale und axiale Bewegung zulässt.
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Das gleiche gilt auch für die horizontal-radiale Bewegung, die durch die beiden Führungselemente 36 des Führungsmittels 24 zugelassen wird. Bei einer thermischen Bewegung des Verbunds 6 zum Gehäuse 10 rutschen die beiden Führungselemente 36 radial über die Auflagefläche 40 des Gehäuseunterteils 4. Die thermische Bewegung wird somit durch die Zentrierfixierung nicht behindert.
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Das Führungselement 44 ist in Verbindung mit der Ausnehmung 48 so bemessen, dass ein tangentialer Spalt 54 zwischen dem Führungselement 44 und der Ausnehmung 48 enger ist als ein radialer Spalt 56, 58 zwischen dem Führungselement 44 und der Ausnehmung 48. Insbesondere ist der radiale Spalt 56, 58 zumindest doppelt so breit, weiter insbesondere zumindest 5 × so breit, wie der tangentiale Spalt 54. Durch die größere Breite ist gewährleistet, dass eine exakte horizontale Führung erreicht wird, wohingegen ein großes vertikales Spiel für Temperaturbewegungen ermöglicht wird.
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Hinsichtlich des Führungselements 36 ist dieses in der Tasche 42 so angeordnet, dass zwischen Tasche 42 und Führungselement 36 beidseitig des Führungselements 36 ein radialer Spalt 50 und vor dem Führungselement 36 ein axialer Spalt 52 vorhanden ist. Die Spalte 50 sind breiter als die Spalte 54, zweckmäßigerweise zumindest doppelt so breit, insbesondere zumindest 5 × so breit wie die Spalte 54. Eine geeignete Breite für die Spalte 50 liegt zwischen 10 mm und 20 mm. Durch die breiteren Spalte 50 wird eine radiale Temperaturbewegung des Deckels 12 relativ zum Gehäuseunterteil 4 erlaubt. Die exakte vertikale Führung wird durch das Aufliegen des Führungselements 36 auf der Auflagefläche 40 erreicht.
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Durch die Aufgabentrennung von horizontaler Führung (Führungselement 36) und vertikaler Führung (Führungselement 44) kann eine exakte Führung des Deckels 12 bzw. des Läufers 14 im Gehäuse auch bei deutlichen Temperaturbewegungen im Betrieb erreicht werden.
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Durch das Verrutschen der Führungselemente 36 auf der Auflagefläche 40 bleibt die vertikale Zentrierung des Verbunds 6 im Gehäuse 10 erhalten. Die horizontale Zentrierung bleibt durch das Führungselement 44 erhalten, auch wenn dieses radial und/oder axial durch beispielsweise eine thermische Bewegung relativ zum Deckel 12 bewegt wird. Insofern ist eine radiale und axiale Bewegung möglich, ohne dass die Zentrierung hiervon nachteilig beeinflusst wird.
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Durch das Vorsehen des Führungsmittels 24 wird die Zentrierung des Verbunds 6 beziehungsweise des Deckels 12 im Gehäuse 10 räumlich vom Passungsbereich des Deckels 12 im Gehäuse 10 getrennt. Dem Passungsbereich kommt hierdurch keine Funktion der Zentrierung zu, sodass durch diese Funktionentrennung ein gewünschter und einstellbarer Montagespalt 34 erzeugbar ist. Das Führungsmittel 24 beziehungsweise dessen Führungselemente 36 sind hierzu radial außerhalb des Montagespalts 34 angeordnet, sodass der Deckel 12 von außen in das Gehäuseunterteil 4 eingehängt ist.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
