DE1428054A1 - Einstufiger Kreiselradverdichter - Google Patents
Einstufiger KreiselradverdichterInfo
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Description
BOEGh-VABVSR OQBFOfiAXIOV ι j-v
200 Soutk Mickiga» Avenue I L)Y. CHICAGO 4, Illinois (USA)
6. April 1964
Die Erfindung besieht sich auf einen einstufigen Kreisel-Terdiokter·
Vegen der auftretende» relativ koben Drehaahlen bestand
eine der größten Sokwierigkeiten bei der Ausführung von
laufradverdichter» darin, daS es erforderlich war, die
Toleranzen der vereokiedenen Bestandteile, insbesondere
des O-etriebeeuges, der allge»ein »wischen dem jeweils
rerwendeten Eretantrieb und des Laufrad zur Anwendung ka»,
klein gehalten werden »Usβen. Andererseits führt die entstehende lehlausrloktung der Bestandteile und eine ungleioh-
»äflig· Terteilung der Sreh»o»enteelastungen au eine» vorzeitigen Tersage» eines feiles oder der ganzen Vorrichtungβ
Es ist bekannt, dmS die Torderuag, die Töleransen gans gering
su halten, unter iraktiachen Gesichtspunkten, die während des
HeretellungSTerfakre»e auftreten, »it äußerst hohen Kosten
verbunden ist und demeufelge auch die Kosten für den Benutser bedeutend höher sind· Abgesehen von den Anschaffungskosten begrenst amoh die Forderung, daß die Xoleransen
in gans engen Q-rensen gehalten werden aus sen, die Anwend-
909806/0184 bad original
barkeit der Verdichter, da die Verwendung in Umgebungen, die
starken Temperaturschwankungen und einem weiten Bereich von
äußeren Belastungen ausgesetzt sind, und die unbeabsichtigt
auf die Vorrichtung zur Einwirkung kommen können, ausgeschlossen isto
starken Temperaturschwankungen und einem weiten Bereich von
äußeren Belastungen ausgesetzt sind, und die unbeabsichtigt
auf die Vorrichtung zur Einwirkung kommen können, ausgeschlossen isto
Demzufolge besteht eine Aufgabe der Erfindung in der Schaffung
einer ^etriebeanordnung zwischen der Antriebswelle und eier Abtriebswelle
eines Laufradverdichters, die keine Toleranzen
Ton äußerst geringer Größe verlangt, wobei der Gretriebeeug beim Zusammenbau genau ausgerichtet werden kann, wodurch jegliche
Fehlausriohtung, die den Bestandteilen innewohnt, ausgeglichen werden kannο
Ton äußerst geringer Größe verlangt, wobei der Gretriebeeug beim Zusammenbau genau ausgerichtet werden kann, wodurch jegliche
Fehlausriohtung, die den Bestandteilen innewohnt, ausgeglichen werden kannο
Ferner richtet sich die Erfindung auf die Schaffung einer neuartigen
Einrichtung zum genauen Zentrieren eines Zahnrades auf einer Welle, um dadurch jegliche Exzentrizität des Zahnrades
mit Bezug auf einen anderen auf der Welle angeordneten drehmomentiibertragenden Nabenkörper auszuschließen·
mit Bezug auf einen anderen auf der Welle angeordneten drehmomentiibertragenden Nabenkörper auszuschließen·
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Kupplung zwischen einem Wellenend· und eine» Laufrad,
welche sicherstellt, daß das maximale Drehmoment zwischen diesen beiden Abschnitten der Berührungsfläche zwischen de»
Wellenende und dem Laufrad aufgenommen wird, welche die größte radiale Entfernung von der Drehachse haben·
Wellenende und dem Laufrad aufgenommen wird, welche die größte radiale Entfernung von der Drehachse haben·
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung
einer Sohmieranlage für einen einstufigen Laufraäverdiohter,
in weloher der Druck zur Führung des Schmiermittels von einer
909806/0184 or/G/Näl _
Anzahl Ton Lagern in dem Verdichter abgenommen WlXd9 wobei
der Umlauf der feile, die in den Lagern gelagert sind, den Druck abgeben.
Weiter« Eigenschaften und Torteile der Erfindung gehen aus
der Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen herroro
Ss zeigen*
Pig. 2 eine teilweise sehematische Darstellung des «retriebeaugea der Figur 1,
Pig· 3 einen Sqhnitt durch einen feil des in Jig. 1 gezeigten Verdichters vor dem endgültigen Zusammenbau,
Pig. 4 einen Schnitt durch einen feil des Verdichters nach
Jig. 1 vor dem endgültigen Zusammenbau und
Pig· 5 eine teilweise schematische Endansicht einiger Zahnräder des Verdichters nach Pig. 1.
In figur 1 J,st ein einstufiger Laufradverdichter 30 gemäß der
Erfindung pit einer Antriebswelle, einem 6-etriebesugi der von
dieser WeJ4.e angetrieben wird, und einem Laufrad zum Verdichten
von Gases durch Zentrifugalkraft dargestellt· An dem Eingangsend· nimmt ein Rahmenabschnitt 31 einen ringförmigen Körper
auf, der an eine Platte 32 durch eine Anzahl im Winkel voneinander auf Abstand gehaltener Bolzen 36 befestigt ist· Der ringförmige Körper 34 bildet einen feil einer Dichtung, welche einen
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weiteren ringförmigen Körper aufnimmt, nämlich einen Kohlering
38, der gleitend auf einen zylindrischen Abschnitt des Ringes angeordnet und durch eine Schraubenfeder 40, die gegen beide
Körper anstößt, von ihm fortgedrüokt wirde Vorzugsweise ist
die Innenseite des Kohleringes 36 mit einem O-Ring 42 versehene
Die reohte Seite 39 des Kohleringes 38 stößt drehbar gegen die linke Seite des Kohleringes 380 an, dessen Außenumfang
den Innenumfang des Ringraumes 35, der innerhalb des Rahmenteiles 31 gebildet ist, bei der Drehung berührte Die linke Seite
41 eines Ringes 43 stößt bei der Drehung gegen die rechte Seite des Kohleringes 380a an und ist in ähnlicher Weise vorzugsweise
mit einem O-Ring 44 versehen, welcher einen verjüngten Abschnitt einer umlaufenden Hülse 46 berührt» Während der
Drehung der Hülse 46 dreht sich der Kohlering 38 etwa mit der Hälfte der Drehzahl der Hülse, wobei seine linke Seite gegen
die feststehende Oberfläche 39 und seine rechte Seite gegen die umlaufende linke Seite 41 anstößtο
Die Hülse 46 ist auf halber Länge mit einem angeformten ringförmigen
Drucklagerflansch 48 versehen, der zwischen die Lagerelement«
50 und 52 geschichtet zwischengelegt ist, wobei die Lagerelemente auf der Hülse 46 angeordnet und relativ zu dem
Rahmenteil 31 befestigt sind. Ein Ring 54 wird durch einen bekannten Spreizring 56, der entfernbar in einer Ringnut angeordnet
ist, gegen die reohte Seite des Lagerelement«· 52 gehalten»
Die Hülse 46 nimmt eine langgestreckte und biegsame Welle 58 ,
Ä . BAD ORiGiNAL
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amf and umgibt diese, welche Kraft sum Antrieb des Verdichters
tob einem Erstantrieb erhalte Der rechte Abschnitt der Welle
ist mitfcinem 0-RiDg 60 versehen, um den Austritt des Schmiermittels aus dem Innere» der Vorrichtung zu dem Inneren der Hülse 46 auszuschließenο Das rechte Ende 62 der Welle 58 hat einen
geringere» Durchmesser und ist mit einem Außengewinde versehen, welches au dem Gewinde 64 einer Hülse 66 paßte In der Mitte
der Endseite der Welle 58 ist eine leonische Ausnehmung 59 vorgesehene Die Hülse 66 dient zusammen mit dem Auflager auf der
Welle 58, welches durch die DurOhmesserverminderung des rechten Endes 62 gebildet ist, zum Festklemmen des nach innen verlaufenden ringförmigen Abschnittes 63 der Hülse 46ο Die Hülse
66 ist mit einer angeformten Verlängerung 68 größeren Durchmessers versehen, welche den rechten Abschnitt der Hülse 46
umgibt und wieder mit einem angeformten Flansch 70 versehen ist· Sin allgemein flaoher, ringförmiger Körper 74 ist mit
einem ununterbrochenen Umfangsvorsprung 76 auf seiner einen Umfangaaeite und mehreren von im Winkel voneinander auf Abstaad gehaltenen öffnungen versehen, die jeweils einen Bolzen
78 aufnehmen, wobei diese Bolzen auch durch den Stegabsohnitt eines Zahnrades 72 hindurchgehe* und an dem Plansch 70 befestigt
sind· Di· öffnungen in dem Steg des Zahnrades 72 sind jeweils
ve» einem β»lohen Durchmesser, daß beim Anziehen der Bolzen
die ReifeOBg «wischen der rechten Seite des Flansches 70 und
4er linken Seite des pmfangsvorSprunges 76 die Drehung der
Welle 58 auf das Zahnrad überträgt, und es wird keine Drehbewegung durch die Klader der Bolzenöffnungen ia dem Steg
des Zaharatea aber tragen. BAD ORIGINAL
109806/0184
Ein Rahmen 80 ist an eines Gehäuse 81 mittels Bolzen oder anderen
Befestigungsmitteln befestigt und nimmt Bolzen 82 auf, welohe den Rahmenteil 31 an dem Rahmen 80 befestigen· Jedes von im
Winkel voneinander auf Abstand gehaltene Lager 84 nimmt den linken Abschnitt einer Achse 86 auf, wobei jede Achse mit einem
angeformten Zahnrad 88 versehen ist«. Sie Zähne des Zahnrades 88
kämmen mit den Zähnen des Zahnrades 72 und die Zahnräder sind vorzugsweise schräg verzahnt« obwohl die Erfindung nicht auf eine
solohe Zahnform begrenzt ist0
Ein Zahnrad 90 ist auf der Achse 86 gelagert und weist eine Anzahl von im Winkel voneinander auf Abstand gehaltene Bolzen 92
auf, die durch den Nabenabschnitt 94 des Zahnrades durch entsprechend mit Winkelabständen angeordnete öffnungen 96 hindurchgefUhrt werden, welche durch einen Plansch 98, der an die Achse
86 angeformt ist, sowie durch einen ringförmigen Hing 100 hindurchführen. Der Durchmesser der öffnung 96 ist erheblich größer
als der. Durchmesser der Bolzen 92o
Ein Lagerring 108 ist im Bereich eines Drucklagers 110 angeordnet, auf dessen Umfang sich wieder das Druck- und Pumpenlager
112 abstütztο Dieses -^ager 112 nimmt den Drucküberwurf 114 auf,
durch den sich ein mit Gewinde versehenes Befestigungselement hindurcherstreckt, wobei der Überwurd eine innere mittlere Auenehmung aufweist, die mit einem Durchgang 118 ausgestattet ist,
der von ihr fort zu dem Außenteil des Überwurfes führt, der eine ·
Hingkammer 119 begrenzt0 Das am weitesten außen gelegene Druckelement 120 wird durch einen bekannten Spreizring 122, der in
einer Nut angeordnet ist, an seinem Platz gehaltene
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Bin Zahnrad 130 kämmt mit dem Zahnrad 90« Es ist zu beachten,
dafl drei Zahnräder 90 mit Winkelabstand angeordnet sind, die
jeweils mit dem Zahnrad 130 kämmen. Das Innere der öffnung,
die durch den ^abenabsohnitt des Zahnrades 130 hindurchführt, ist mit Gewinde versehen, das zu dem Gewinde auf dem linken
Ende der Welle 132 paßt. Die Welle 132, wie auch die Welle 58,
ist vorzugsweise aus Stahl hergestellt, und ihr Hauptteil oder mittlerer Teil haben geringen Durehmesser als ihre Endabschnitt·,
um dadurch der Welle die erforderliche Biegsamkeit zu erteilen. Das linke Ende der Welle 132 ist in ihrer Mitte mit
einer konischen Ausnehmung 131 versehen· Eine Bohrung 134 ist in dem mittleren rechten Seil der Welle 132 mit Innengewinde
versehen, welches zu dem Gewinde des Bolzene 135 paßto Ein mittleres
Gehäuse 136 erstreckt sich von der Ebene der Platte 104
nach oben und nimmt in der Mitte die Welle 132 aufo Das rechte
Ende des Gehäuses 136 endigt in einem Trag- und Drucklager mit
einer Zwischenlegsoheibe 150, vorzugsweise aus Stahl, die durch einen bekannten Spreizring 152, der ausdehnbar in einer Nut angeordnet
ist, an ihrem Platz gehalten wird· Ein Drucklager kann aus Aluminium hergestellt sein, an ein Bingelement 156 anstoßen,
welches an die Wolle 132 angeformt ist. Sohmiermitteldurohgänge
157 erstrecken sieh durch das Hingelement 156 hinduroh UBd führen Sohmiormittel von den Einlaßkanälen 137 und
■owlo dor ^ammor 139 su den relativ umlaufenden Berührungsflächen.
Duron Öffnungen 141 In dom Sand 143 doe Ringolemente» 156 strömt
das Schmiermittel zur Auetritteöffnung 145 strömt. Ein weiteres lager 158.ist über dem rechten Abschnitt der Wolle 132 angeordnet
und durch das Gehäuse 136 gestützt· Die Lager 154 und
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U28054
158 stehen mit Bezug auf das Gehäuse und die umlaufende
Welle 132 fest» '
Ein bekanntes Laufrad 160 weist eine Anzahl gebogener,
radial verlaufender Durchgangswege 162 auf, welche mit einer
Anzahl von im Winkel mit Abstand angeordneten gebogenen Durchgangswegen 163 in Verbindung stehen*, die wieder mit
einem ringförmigen Uiafangsraum 164 Verbindung haben, van dem
der Ausgang des LaufradT©rdioht@rs abgenommen wird ο Der mittlere
Übergang 165» d©r an eines Teil eier Mündung Jedes Burahgangsweges
162 angeformt ist9 überdeckt ©in©E Hohlratam 166
in dem mittleren Anschnitt ö<§® Samfraflss, dessen ©in® Oberfläche
mit einem koBYexen, koniachen Abschnitt 16? (siehe 3?igö4)
versehe» ist«, Di© ^eierachei-be 168, die vorzugsweise aus Stahl
hergestellt ist, ist mit ©iner konkaves konischen Oberfläche
169 versshea, welche sich dem Konus des Absehnittee 167 vor
dem Zusammenbau der Elemente stark nähert, sich jedoeh von
diesem unterscheidet.
Vor dem Zusammenbau wird die federscheibe 168 leicht
gegen das Laufrad gehalten, wobei ein kleiner Zwischenraum
zwischen den konischen Abschnitten 167 und 169 in der Nähe
der Verbindung dieser Oberflächen mit der Öffnung der federscheibe
vorhanden ist, durch welch© der Bolzen 135 hindurchgeht© Wenn der radiale Abstand sunimmt 9 dann nimmt dieser
Zwischenraum ab, bis schliellich am äiäBarsten EaM der federscheibe
168 der Zwischenraum gleich lull wird, &.ho der SaM
der Federscheibe berührt ä&m konischen Abschnitt 167© Wä.hren&
des Zusammenbaues macht der Nabenabs chiiitt des Laufrades, der ■
vorzugsweise aus einem verhältnismäßig weichen Metall, zo3.
einer bekannten Aluminiumlegierung hergestellt ist, eine Ver-
. 909806/0184 W °RIGINAL - 9 -
formung durch, wenn der Bolzen 135 angezogen wird, wobei die
aa weitesten entfernten, radialen Abschnitte der Berührungsflächen 174 und 176 zwischen der Welle 132 und dem Laufrad
h die größte Kraft τοη der Klemmwirkung empfangene Die Öffnung durd
die Federscheibe 168 ist bedeutend größer als der Bolzen 135,
so daß ein Zentrieren der konischen Oberflächen 167 und 169
unabhängig τοη der Bolzenzentrierung möglich ist»
Ss wird jetzt auf Figo 4 Bezug genommen, welohe die Berührungsfläche 176 des Laufrades 160 zeigt, die mit einer
zusammenhängenden Spirale 177 ausgestattet ist, die sich von der Oberfläche erhebt« Pie Spirale beginnt in der Nähe der
öffnung der federscheibe und endigt in der Nähe des radial am
weitesten nach außen gelegenen Abschnittes der Oberfläche. Die Berührungsfläche 174 des rechten Abschnittes der Welle
ist alt einer entsprechenden Spirale 17ö versehen, welohe zu den Vertiefungen der Spirale 177 paßt» Aufgrund des Unterschiedes
in der Konusneigung zwischen dem konischen Abschnitt 167 des Laufrades 160 und dem Abschnitt 169 der Federscheibe 163 nehmen die aa weitestes nach außen gelegenen Abschnitte der zueinander passenden Spiralen die größte Klemmwirkung des Bolzens
auf und übernehmen daher das größte Drehmomente Die Drehmomentverteilung an der Berührungsfläche hat sich als besonders
wUnsonsnswert erwiesen, wenn Soherbrüoh· verhindert werden
sollen· In einem Falle wurden die konischen Oberflächen 167 und 169 vor dem Zusammenbau identisch ausgebildet, und der Bolzen
13$ ward· alt seiner üblichen Klemmkraft auf dem Ende der Wellt
132 befestigt. Bsi Imbetriebsetzung dos Verdichters wurde fest-
909806/0184 - ιυ -
gestellt, daß die Spiralen 177 und 178 an den Abschnitten,
die ganz nahe an der öffnung der federscheibe lagen, abseherten9
weil die äußersten Abschnitte der Berührungsflächen 174 und 176 nicht den größeren Teil der Dreimomentlast aufnahmen
(infolge der absichtliehen fehlpassung der konischen Absekaitt®
167 und 169 vor dem Zusammenbau)· Ss sei darauf hingewiesen, daß anstatt der Spiralen andere Berührungsflächenkupplungen
verwendet werden können, wie z.Bo ergänzende, radial -verlaufende
Vertiefungen»
Das vordere oder Ansaugende 180 des Verdichters ist mit einem Kegelstumpfabschnitt 181 versehen, der von seiner
Mündung zum Ansaugteil des Laufrades 160 verläuft» Ser Kegelstumpf
abschnitt 181 kann durch Bolzen oder andere Befestigungsmittel
an seinem Platz gehalten werden» Eine Schnecke 182 des
oberen Umfangsraumes 164 nimmt die ausgestoßenen und verdichteten
Gase auf, die durch die Mündung des Laufrades hindurchgeführt werden, 184 bezeichnet die Wand des unteren Abschnittes
des Umfangsraumes ο Sa der Fluß sich rings herum auf dem Umfang
des Laufrades entlädt und in der Schnecke 182 gesammelt wird, von der er an einem Punkte entlassen wird, verändert sich der
Surohmesser des Umfangsräumea 164 mit der Winkelstellung und
ist somit als am oberen Ende schmäler als am Boden dargestellt«
co Se ist ersichtlich, daß die Bolzen 186 durch den Endrahmenab-ο
^ schluß 187 hindurchgehen, um bei der Befestigung des nach unten
co gerichteten Ansaugendes 180 an seinem Plats unterstützend mit-ο
zuwirkeai dieses Merkmal ist anstelle der bekannten starken
^ Yerdickung der Wand 184 vorgesehen» Bm iet ferner ersichtlioh,
daß die Bellen 186 eich durch im Winkel angeordnete gebogene
" 11 " U28054
Leitschaufel hinduroherstrecken, wobei der Abstand zwischen
diesen den Durohgangsweg 163 begrenzte
Sine ringförmige Stahldiohtung 200 ist mit ihrem Außenumfang
mittels eines Klemmringes 202 an dem Eahmenabechnitt 206 befestigt, wobei sich Bolzen 204 durch die Dichtung 200 und
den Klemmring hinduroher8treokene Der Eahmenabschnitt 203
nimmt einen 3?lansoh 210 auf» dessen Oberfläche dem Innenum- ,
fang der Dichtung 200 zugewendet iste Während des Betriebes
des Verdichters treten die Hochdruokgase, die aus den Lauf- "
raddurohgangswegen 162 auftreten« in eine Kammrt 212 ein,
lind zwar zwischen der Dichtung 200 und dem Hahmenabschnitt
206 durch den liohten Baum 214, drucken die Dichtung gegen den Flansch 210 und verhindern somit den Eintritt der verdiohteten
Grase in das Innere der Vorrichtung· An den vorderen und hinteren Abschnitten des Laufrades 160 sind bekannte
Sohwimmdiohtungen S1 und S2 vorgesehene
Die Figuren 1,2 und 3 zeigen ein bedeutendes Merkmal des Laufradverdiohters
gemäß der Erfindung» Gemäß der Darstellung in Fig. 2 ist zwischen der biegsamen Antriebswelle 58 und der
WtUe 132 ein ffetriebezug eingeschaltete Der Zweok dieses G-e-
triebezuges besteht darin, die Winkelgeschwindigkeit der
Welle 132 zu erhöhen, so daß das Laufrad 160 sich mit einer
ausreichenden Geschwindigkeit drehen kann, um die erforderliche
Verdichtung der Gase zu erzeugen« Der Getriebezug besteht aus den drei mit Winkelabstand angeordneten Aohsen 86
(die beiden, die in Fig. 1 der Zeichnungen nicht gezeigt sind, sind in Fig, 2 mit den Bezugszeiohen 861 bzw, 862 bezeichnet), -
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deren zugeordneten Zahnrädern 88 und 90 sowie den Zahnrädern 72·
Me Zahnräder 88, 881 und 882, welche mit dem Zahnrad 72 kämen,
haben geringeren Durchmesser, und daher besteht eine Zunahme in
der Winkelgeschwindigkeit zwischen der Welle 58 und des Achsen ~ 86, 861 und 862o Außerdem ist, da der Durchmesser der Zahnräder
90, 901 und 902 größer ist als der Durchmesser des Zahnrades, eine weitere Zunahme der Winkelgeschwindigkeit zwischen den
Achsen 86, 861 und 862 und der Abtriebswelle 132 vorhanden»
Es sei darauf hingewiesen, daß die Zahnräder 72 und 130 die alleinigen Stützen für die Enden der Wellen 58 und 132 bilden«
Die Zahnräder werden wieder durch die Plaaetenräder oder die
äußeren Zahnräder gelagerte Biese Anordnung gestattet es, daS die Zähnräder 72 und 130 in dem Mittelpunkt des Kreises, der
durch die Hittellinien der drei äußeren Achsen 86, 861 und 862 hindurchfuhrt, schwimmen, während feste lager für die inneren
Enden der Wellen 58 und 132 dieses nur tun wurden, wenn die Lageranordnungen fehlerfrei wären«
Bei verhältnismäßig hohen Winkelgeschwindigkeiten, die von den
heutigen Laufradverdichtern verlangt werden, gewinnt das Problem der richtigen Ausrichtung der Verdichterbestandteile, beispielsweise der Elemente des Getriebezuges infolge der Herstellungetoleranzen ständig mehr an Bedeutung« 3>er in den Figuren 1 und
2 gezeigte Getriebezug zeigt, dafl die entstehend· Exzentrizität, wenn die Zahnräder 90, 901 und 902 nicht konzentrisch mit den
Zahnrädern 88, 881 und 882 angeordnet SiBd9 zu einer abwechselnden Bewegung der Zahnräder 90, 901 und 902 in Riohtuag auf das ~
Zahnrad 130 zu und von ihm f-o^t, was durch ähnliche en
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Bewegungen der Zahnräder 88, 881 und 882 mit Bezug auf das
Zahnrad 72 begleitet wirdο Diese resultierenden Bewegungen
wurden Sehwinguage- und Abnutzungeprobleme mit sieh bringen
und sind'insbesondere bei Vorrichtungen unerwünscht, die für
einen Betrieb bei relatiT hohen Geschwindigkeiten eingerichtet sind·
Um jegliche Exzentrizität des Zahnrades 90 mit Bezug auf das Zahnrad 88 auszueohÜieBen (die Beschreibung ist die gleiche
für die anderen Gegenstücke dieser Elemente), ist das Zahnrad
90 an seinem laben- oder Stegabschnitt 94 mit im Winkel voneinander auf Abstand gehaltenen öffnungen 945 rersehen, von denen
jede einen der Bolzen 92 aufnimmt0 Yorzugsweiae sind wenigstens
drei solcher öffnungen 945 mit glelohmäfiigem Abstand sowohl im
Winkel al« aueh radial von der Mittellinie der öffnung 91 angeordnet, welche die Achse 86 aufnimmt· Der Mabenabschnitt 94
ist mit einer Umfangsauflagerfläohe 943 i» Bereiche der öffnung
91 rersehen, die gegen den unteren Teil oder den radial am weitesten nach innen gelegenen Absohnitt der rechten Seite des
Tlansohes 98 anstößt· Zwischen der rechten Seites des Planseheβ
98 und der Welle 86 ist eine Umfangenut 87 zur Aufhebung von Spannungskonzentrationen vorgesehen» In dem ^abenabsohnltt 94
ist eine zusammenhängende Sute 944 vorgesehen. Sie Oberfläche
941 auf der linken Seite des Habenabsohnittes 94 ist vor dem
Zusammenbau von der rechten Seite des Plansohee 98 auf Abstand
gemaltem, wie es in Tig. 3 bei 0 bezeiohnet ist·
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Zum Zusammenbau werden die Bolzen 92 in ihren entsprechenden
öffnungen in den Hing 100 eingesetzt und erstrecken sieh durch,
die Öffnungen 96 des Flansches 98 hinduroh und in die öffnungen 945 des Habenabschnittes 94 hinein· Vorzugsweise sind die
Bolzen 92 Bit Gewinde rersehen, deren Enden in die öffnungen .
945 eingeschraubt werden. Bein Ansiehen der Bolzen 92 wird
der Ring 100 fortschreitend fester gegen die linke Seite des
Plane ο he β 98 gedruckt, die Abschnitte 941 und 942 drehen sich
entgegen dem Uhrseigersinne um eine Achse lotrecht zu der Ebene
der Fig. 3 und in der öffnung 94b· Sie Ecke 942 frißt oder
gräbt sich in die Oberfläche der Achse 86 ein, sowie der lichte Raum C auf ITuIl abnimmt, Da dieser Vorgang an mit Winkelabstand angeordneten Abschnitten des Zahnrades 90 stattfindet, wird somit das Zahnrad Mit Beeng auf die Welle 86 zentriert»
Aus Figur 1 der Zeichnungen ist ersiohtlioh, daß der rechte
Abschnitt] eier Achse 86 in einer Platte IO4 des Rahmens gelagert
ist, der durch den mit dem Bahnen 80 aus einem Stüok gebildeten
Ringflanech 102 gelagert wird. Hehrer« Befestigungsmittel 106
halten das Gehäuse an dem Flansch 102· Es sind drei solcher
Platten 104 vorhanden, entsprechend den drei im Winkel versetzten Achsen 86. Der Lagerring 108 aus Aluminium ist im Bereich des
^ Drucklager« 110 angeordnet, gegen das wieder das Druck- und
x> Pumpenlager 112 anatövt· Der Druoküberwurf 114 wird durch ein
mit der Achse um. Di« Tand des DrmokUberwurfea 114 ist mit
^ einem Durchgang 118 versehen, dessen äußeret Ende mit der
Ringkammer 119 in dem Pumpenlager 112 in Verbindung steht,
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während die Kaaner wieder mit einem lippel 115 Verbindung hat,
durch den das Schmiermittel hindurchströmen kann. Das innere
Ende des Durchganges 118 stent mit einer mittleren öffnung
sowohl in dem DruokUberwurf 114 ala auch in dem Pumpenlager
•112 in Terbindung, die wieder mit der öffnung 121 in dem
Druckelement 120 Verbindung haben·
Im Betrieb steht eine der mittleren öffnungen 121 eines der ,
Lager mit einer Sohmiermittelquelle in Verbindung· Das Schmiermittel fließt in die mittlere öffnung 121 hinein und, da der
Druokiiberwurf 114 mit der Achse 86 umläuft, druckt die Zentrifugalkraft das Schmiermittel durch den Durchgang 118 nach außen
in die Hingkammer 119 und von dort durch den Nippel 115« Der
Nippel 115 ist wieder mit einer anderen öffnung 121 einer weiteren Platte 104 verbunden. Auf diese Weise arbeitet jede Plat_
te 104 als eine Schmiermittelpumpe, wobei alle drei in einer Reihe miteinander verbunden sind und der abschließende Sippel
zur Schmierung der verschiedenen Lagerflächen mit diesen in Verbindung steht«
Aus den figuren 1 und 2 der Zeichnungen geht ferner hervor,
daß das Eingangedrehmoment von der Welle 58 über den- Getriebezug und von dort auf die Welle 132 übertragen wird« Die Anzahl
Achsen 86 (861 und 862) sind vorzugsweise mit gleichen Winkelabständen mit Bezug auf die gemeinsame Mittellinie der
Wellen 58 und 132 angeordnet« Vorzugsweise nimmt jede Achse 86 (861 und 862) ihren Anteil der Last auf, und es ist zu
diesem Zweck notwendig, daß der Singriff zwischen den Zahn-
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rädersätzen 88, 881 und 882 und dem Zahnrad 72 derart ist, daS
jedesZahnrad mit dem Zahnrad 72 kämmt, so daß beim Umlauf des
Zahnrades 72 sich jedes Zahnrad um eine gleiche Entfernung im Winkel weiterbewegt* Eg ist außerdem notwendig, daß der Eingriff
zwischen den Zahnrädern 90, 901 und 902 und dem Zahnrad
130 derart iets daß si® alle das gleiche !Drehmoment auf das Zahnrad
130 übertragene Seilten die genannten Bedingungen infolge
eines unrichtigen Zahneingriffes der Terschiedenen Zahnräder nicht eintreten, was cte fall wäre9 wean öle Zahnräder 88 und
90 oder deren Q-egenstüok© in£©lg® v©s H@rstQllungBt©leranzen
nicht di© beabsichtigt© Wiskelfeesieirang aufwiesen ©der aioht
jeweils ein fielfaoh©® tos drei Zähnen Matten, dann würden einzelne
Zahnräder sehr und einige wesiger als die ümes zugedachten
Lastern auf π eimern was au Wartungssehwierigkeiten, Schwingungen
und schließlich sogar sum Bruch führen wurdec Um eine
gleichmäßige Verteilung der Drehmomentbelaetungen eieherzmetellen,
sind di© öffnungen 96 in den flansch 93 erheblich größer,
wenigstens 2/3 der Winkelsteigung, als die dort hindurchgeführten
BoIeqs 92 auegeführt, insbesondere In einer Umfangeriohtungo
Beim Zusammenbau dee Verdichter· werden die Zahnräder 90,
und 902 sowie das Zahnrad 150 in Stellung gebracht, wobei di·
Bolzes §2 nur ein® leichte EiRd©kraft ausüben, um die Zahnräder
90 auf dea Aoheen 86 su haltern® In die hmilBohem
59 und 131 wird ein rundes Kugellager B ©ingeset&t, vm
!•Ilen i)3 und 132 vorübergehend konsentrisek miteinander au*»
zurichten*
Di· Abtriebiwells 132 wird fest gehalten, und die Antriebswelle
58 wird leicht gedreht, bis die drei Zahnräder 88, 881 und 882 eich
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alt dem Umlauf des Zahnrades 72 drehen» Eine Beziehung zwischen den Zahnrädern, bei welcher die Zahnräder 90, 901 und
902 and .das Zahnrad 130 an ihrem Plats sind, jedoch die BOlsen 92 nooh nioht fest angesogen sind, ist in Pig. 5 der Zeichnungen dargestellt· Zum Zwecke der Erläuterung und der besseren darstellung ist das Zahnrad 901 als zu Beginn in vollständiger Antriebsverbindung mit dem Zahnrad 130 im Bereiph A gezeigt· Ss findet jedooh zwischen dem Zahnrad 90 und dem Zahnrad 130 und dem Zahnrad 902 und dem Zahnrad 130 kein Eingriff
statt. Dieses liootvorhandensein eines Eingriffes kann durch
eine Anzahl Teränderungen, z.B. duroh Herstellungstoleranzen,
verursacht werden· Auf jeden ?all ist das Hichtvorhandensein
eines vollständigen Eingriffes jeweils duroh die Bezeichnungen D.J und D2 angedeutet, und zwar im Interesse der besseren
Darstellung in stark übertriebenen Maße. Sas Zahnrad 72 wird
jetzt leioht gedreht und rerureaeht eine Drehbewegung der
Aefesen 86, 861 und 862· Das Zahnrad 130 wird fest gehalten,
das Zahnrad 101 gleitet relativ zu der Aohse 861, und die BerUhrung bei A wird aufrechterhalten· Die Zahnräder 90 und 902
laufen In den angedeuteten Biehtungen um, bis die lichten
Bäum· D1 und D2 rersohwiaden· In dieser Stuft des Zusammenbaues wird das Zahnrad 90 zur rlohtigen Übertragung seines
gleichen Lastanteilee auf das Zahnrad 130 mit Bezug auf sei^s
Aohee 86 fest gsmaltem, und in gleioher Welse sind aueh die
Zahnräder 901 und 902 mit Bezug auf ihre Achsen riohtig Im
Winkel auf Abstand gehfitem, um ihren gleiche» lastabteil
smf das Zahnrad *S0 zu Übertrag·». BAD ORIGINAL
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Jetzt wird das Zahnrad 130 ans der is #ige 1 gezeigtem Stellung
zusammen mit der Welle 132 zurückgezogen, um Zugang
zu den Bolzen 92 auf den drei Zahnrädern 90, 901 und 902 zu gewähren« Die Bolzen 92 werden jetzt angezogen, um ihre
Winkelstellungen mit Bezug auf ihre Acheen, auf denen m±@
angeordnet sind, aufrechtzuerhalten, und das Zahnrad 130 und die Welle 132 werden wieder an ihren Platz gabraefetg
diesmal ohne die Kugellager B zur vorübergehenden Ausriehtungo
Der beschriebene AusriehtYorgang fiadet an dem Platz des
Zusammenbaues statt, im allgemeinen am Herstellungeplatz des Verdichtersο Sails naoh der Xng©teamfeaahm© ©in Auseinandernehmen
erforderlich eeln sollte„ konarG wieder dasselbe Verfahren
zur Anwendung, um die riohtigeE ?/ii&kelbezi@hmngen
der Zahnräder 90, 901 und 902 mit Bezug auf die Achsen, auf
denen sie gelagert sind, sicherzustellen*
BAD
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Claims (1)
- DR. ING. H. NBGBNDANK * 14 28 05 APATENTANWALT BAHBURO Se · NXUIR WALL «I1 -FXRNRUF WTtH UND 804110BORa-WARNEROORPORATION 1 Ur, £JVTj ] I South Michigan Avenue ""—-~«~·~-,».... „ Jf OHIOASO 4, Illineia (USA) 6# April 1964Patentansprüche1·) Kombination einer umlaufenden Welle mit einem Laufrad, das fett auf dem einen Ende der Welle angeordnet werden kann, wobei diese Welle eine in der Längerichtung verlaufende Drehachse hat, die kolinear mit der Drehachse des daran befestigten Laufrades angeordnet ist, und wobei «wischen dem Wellenende und dem Laufrad eine Berührungsfläche, auf dem Laufrad eine Umlauffläche, sowie eine Federscheibe mit einer zweiten Umlauffläche vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet dafl die eine Umlauffläche (167) konvex, die andere (169) konkav und das Laufrad (160) zwischen dem Wellenende und der Federscheibe (168) angeordnet ist, wobei zwischen der federscheibe (168) und der Welle (132) Bolzen (135) vorgesehen sind, um die Federscheibe (168) in Richtung auf die Welle (132) zu drucken und dadurch das Laufrad (160) zu klemmen, wobei die erste und die zweite Umlauf fläche (167,169).909806/0184 - 2 -Coeinander zugewendet sind und vor dem Zusammenbau dee Laufrades und der Welle an denjenigen Abschnitten, die von der gemeinsamen Umlaufachse am weitesten entfernt liegen, näher zusammen sind als an denjenigen Punkten, die näher an der Drehachse liegen, wodurch beim Zusammenbau des Laufrades (160) und der Welle (132) beide Umlaufflächen (167,169) eine leichte Verformung durchmachen und diejenigen Abschnitte der Berührungsfläche (174,176) die fortschreitend weiter von der gemeinsamen Drehachse entfernt sind, fortschreitend größere Soherbelastungen aufnehmeno2· Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührungsflächen (174,176) mit Spiralen (177,178) versehen sind, um das Drehmoment zwangsläufig von der Welle (132) auf das Laufrand (160) zu übertragene3ο Anordnung nach Anspruoh 1, dadurch gekennzeichnet« daß die Federscheibe (168) aus härterem Material gebildet ist als das Laufrad (160)·4* Anordnung einschließlich der Kombination einer Welle und eines Laufrades, das darauf gelagert ist, gekennzeichnet durch eine Achse (86) mit einem Flansch (98), eine Nabe (94), die auf der Welle angeordnet ist und mit einer ersten Anschlagfläche (943) gegen einen feil des Plansehes (98) anstößt, eine zweit· Anschlagfläche (941) auf dieser ^abe (94), die τοη der ersten Nabenanschlagfläohe (943) radial auf Abstand gehalten ist, eine Anzahl im Winkel voneinander auf Abstand gehaltener90980.6/0184- / a. H28054Befwtignngselementβ (92), die duroh die Habe und den Planeoh hindurchgehen, um die Nabe (94) und den Plansch (98) zueinander SK siehea, wobei die aweite Habenansehlagflache (941) gegen einen weiteren Teil des Plane ehe β (98) anschlägt und axial-tob Ihrer entsprechenden Anschlagfläche auf dem Plansch auf Abstand gehalten ist und die erste Anschlagfläohe der lab· Tor dem eadgUltigen Zusammenbau durch die Befestigungen mittel gege* ihre entsprechende Anschlagflache auf dem Plansoh aufschlägt, wodurch bei Benutzung der Befestigungselement· (92) sum Zusammenziehen des Planeehes und der Habe * die Bandabschnitte (942) der duroh die Habe hindurohf uhr enden .- öffnung, welche die Welle aufnehmen, in ihrem Durchmesser •,bm«bjMm9 um sieh daduroh auf der Welle festzusetzen und eine Ken*emtri«ität der Habe mit Bezug auf die Welle sichersu*teilen·5· Aaerinmng naoh Anepruoh 4, daduroh gekennzeichnet dafi die if: ,,lab· swischem den ersten (943) und sweiten üTabenansohlagab-•cknitteM (941) ron rermiaderter Dioke und der Plansch an Aie Wall· angeformt ist, und die Verbindung des Plansohes f mit der Welle mit einer Hut (87) τοπ abgerundetem Querschnitt rersehe» ist, um die 3pannungekonie»tratieneh einer solchen TerbJjidung beim Aufeitsen der labe auf die Welle zu rermis-€· Antriebs-Abtriebsgetriebeeug für eisen laufradkreiselTerdiohter mit einem lahmen, einer Antriebswelle und einem Zahnrad, das auf dieser Welle IUm"Umlauf mit ihr befestigt/ μππγμι aas aux αχιist, gekemaseieluiet dar oh eine Aiisahi τ·β Aohsen (86,8i1,862),909806/Oiöi V ° ° " 4 "* -» H28054deren Enden in dem Rahmen (30) gelagert und mit Bezug auf das erst· Zahnrad im Winkel angeordnet sind, wobei jede dieser Achsen ein erstes Zahnrad (88,881,882) aufweist, welches daran befestigt ist und mit dem Antriebswellenzahnfad (72) kämmt, ein zweites Zahnrad (90,901,902), welches jeweils von den Seitenachaen aufgenommen wird, wobei dieses zweit· Aohsenzahnrad jeweils axial von dem ersten Aohsenzahnrad auf Abstand gehalten ist, eine Abtriebswell· (132), die koaxial zu der Antriebswelle (58) angeordnet ist und sin Zahnrad (130) aufnimmt, welches mit den zweiten Aohsensahnrädern kämmt, wobei die Abtriebswelle auf einem lager (B) in dem Rahmen angeordnet ist und das Lager axial von dem Astri«bszahnrad auf Anstand gehalten isi.7« LaufradkreieelTerdioiiter mit eines Rahmen, einer Abtriebswell·, einem Laufrad, das auf dieser Welle zum Umlauf mit ihr angeordnet ist, einer Ansah! von Gasdurohgangswegen in dem Rahmen, die sowohl mit einer ringförmigen Abtriebekammer, die um den Rahmen herum gebildet ist und den am weitesten nach außen gelegenen Kanälen des Laufrades in Verbindung stehen, gekennzeichnet durch eine flach· Ringdichtung (200), die an einem land des Rahmens befestigt ist, wobei eine Seit· des anderen Randes der Sichtung einen Plansch (210) Überlagert und diese Sichtung ein· Scheidewand zwischen zwei Kammern (212,214) in dem Verdichter bildet, welche während d«s Betriebes des Verdichterβ unterschiedlich· Gasdrücke aufweisen, wobei die Kammer (212), die den höchsten Caedruok aufweist, mit der Seit· der Sichtung is Verbindung steht, die diesem Plansch gegenüberliegt,909806/0184 _ 5 maswührend der Gasdruck in dieser Höohstdruokkammer gegen diese Dlohtung wirke·« ISt9 vm sie in einen Diohtungseingriff ■it de« Auflager su drücken.909806/0184
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