DE19812976C2

DE19812976C2 - Flüssigkeitsringverdichter

Info

Publication number: DE19812976C2
Application number: DE1998112976
Authority: DE
Inventors: Peter Fischer; Robert Siebenwurst; Juergen Bross; Ottmar Hahm; Rudi Dittmar
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Gardner Denver Elmo Technology GmbH
Priority date: 1998-03-24
Filing date: 1998-03-24
Publication date: 2000-05-04
Anticipated expiration: 2018-03-25
Also published as: DE19812976A1; EP0945621A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsringverdichter mit mindestens einer Antriebswelle, einem Arbeitsraumgehäuse mit einem darin umlaufenden, auf der Antriebswelle befindlichen Laufrad und einer Steuerscheibe.

Bei den bisher bekannten Flüssigkeitsringverdichtern, die in der EP 0 517 277 A1 und der EP 0 645 521 A1 beschrieben sind, handelt es sich jeweils um ein einseitig fliegend gelagertes Laufrad, bei dem die Spalteinstellung und die axiale Befesti gung durch eine Spezialschraube erfolgt. Diese Spalteinstel lungen gestalten sich bei Montage und Reparaturarbeiten als sehr zeitaufwendig und kompliziert.

Ausgehend davon, besteht die Aufgabe der Erfindung darin, die zeitaufwendige Axialspalteinstellung des Laufrades im Gehäuse sowohl bei der Montage als auch bei Wartungs- und Repara turarbeiten zu vereinfachen.

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt dadurch, daß das Laufrad auf der Antriebswelle und innerhalb des Arbeitsraum gehäuses axial frei beweglich ist und daß wenigstens auf der Laufradstirnseite und auf dem ihr gegenüberliegenden Teil der Steuerscheibe gleichnamige Magnetpole einander zugeordnet sind. Durch die axiale, frei bewegliche Laufradbefestigung wird insbesondere der Montagezeitaufwand des Laufrades auch bei Wartungsarbeiten auf ein Minimum reduziert, da keine Spalteinstellung mehr vorgenommen werden muß, sondern sich diese im Betrieb der Flüssigkeitsringpumpe konstruktionsbe dingt selbst ergibt. Gleichnamige Magnetpole in der Lauf radstirnseite und auf oder in dem ihr gegenüber liegenden Teil der Steuerscheibe verhindern eine Berührung von Lauf radstirnseite und Steuerscheibe und tragen so außerdem zur Spalteinstellung bei. Damit wird eine Berührung von Lauf radstirnseite und Steuerscheibe, sowohl im Stillstand als auch im Betrieb, aufgrund der abstoßenden Kräfte gleichnami ger Magnetpole verhindert. Die Magnete sind in Vertiefungen der Laufradstirnseite und der Steuerscheibe plaziert. Die Vertiefungen können als axial durchgehende Öffnungen oder sacklochartige Ausnehmungen ausgeführt sein. Die Fixierung der Magnete kann durch eine erhärtende Masse erfolgen, die den Gasen und Flüssigkeiten im Betrieb standhält. Die Anord nung der Magnetpole muß so gewählt werden, daß "rastmomen tähnliche" Drehmomentverläufe des Laufrades vermieden werden. Dabei müssen die Kräfteverhältnisse derart ausgebildet sein, daß die magnetischen Kräfte größer oder gleich der Summe der achsparallelen hydrodynamischen Kräfte während des Betriebs des Flüssigkeitsringverdichters in Richtung Steuerscheibe sind.

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt auch dadurch, daß das Laufrad auf der Antriebswelle und innerhalb des Gehäuses axial frei beweglich ist und daß die Antriebswelle eine Wel lenschulter aufweist, die gegenüber der dem Laufrad zugewand ten Seite der Steuerscheibe axial vorsteht. Damit wird eben falls eine Berührung zwischen Laufradstirnseite und Steuer scheibe verhindert.

Diese Ausführung der Erfindung ist besonders fertigungstech nisch einfach herzustellen und vermeidet ebenso wie die oben beschriebene Lösung eine Berührung von Laufradstirnseite und Steuerscheibe.

Eine axial frei bewegliche Lagerung des Laufrades auf der An triebswelle wird in einer bevorzugten Ausführungsform durch Polygon-, Paßfederverbindungen oder andere bekannte Welle- Nabe-Verbindungen realisiert.

Die beschriebenen Mittel zur Vermeidung der Berührung zwi schen Laufradstirnseite und Steuerscheibe sind insbesondere für Laufrader mit konischer Nabe vorzusehen, da dort die achsparallele hydrodynamische Kraft in Richtung Steuerscheibe besonders ausgeprägt ist.

In einer weiteren Ausführungsform ist die Antriebswelle durch ein Axiallager axial gesichert, dies ist insbesondere dann notwendig, wenn die Antriebswelle nicht die axiale Verlänge rung der Motorwelle bildet, also der Antrieb des Flüssig keitsringverdichters über einen Riemen erfolgt.

Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt im Längsschnitt einen Flüssigkeitsring verdichter 1 mit einem auf einer Antriebswelle 2 einer nicht dargestellten Antriebseinheit befindlichen Laufrad 3, dessen Laufradnabe 4 und einer Wellendichtungsvorrichtung 5. Die An triebskräfte der Antriebswelle 2 werden durch eine Paßfeder verbindung 6 über die Laufradnabe 4 auf das Laufrad 3 über tragen. Eine axiale Sicherung der Antriebswelle 2 ist nicht vorgesehen, da bei derartigen Flüssigkeitsringverdichtern 1 die axiale Sicherung durch Lager der Antriebseinheit erfolgt. Eine Steuerscheibe 7 zeigt Druck- 8 und Saugöffnungen 9, die in einen Pumpendeckel 10 münden. Die nicht explizit darge stellten Druck- bzw. Saugräume sind voneinander getrennt und münden jeweils in ihren Druck- bzw. Saugstutzen. Das Laufrad 3 wird von einem schematisch dargestellten Gehäuse 11 umge ben. Zwischen Steuerscheibe 7 und Laufrad 3, als auch zwi schen Gehäuse 11 und Laufrad 3 befinden sich Spalte S1 und S2. Diese Spalte stellen sich konstruktionsbedingt bei Be trieb dieses Flüssigkeitsringverdichter 1 aufgrund der hydro dynamischen Druckverhältnisse des Flüssigkeitsrings selbstän dig ein. Eine Berührung der Laufradstirnseite 12 mit der Steuerscheibe 7 wird aufgrund einer gegenüber der Steuer scheibe 7 axial vorstehenden mitdrehenden Wellenschulter 13 vermieden.

Die beschriebenen Mittel zur Vermeidung der Berührung von Laufradstirnseite 12 und Steuerscheibe 7 ist speziell für Flüssigkeitsringverdichter 1 mit konischer Nabe 4 des Laufra des 3 vorteilhaft, da die hydrodynamische Kraft F_AXDYN aufgrund der konischen Nabe 4 des Laufrades 3 im Betrieb in Richtung Steuerscheibe 7 sehr stark ausgeprägt ist.

Claims

1. Flüssigkeitsringverdichter (1) mit:

a) mindestens einer Antriebswelle (2),
b) einem Gehäuse (11) mit einem darin umlaufenden, auf der Antriebswelle (2) befindlichen Laufrad (3),
c) einer Steuerscheibe (7),

dadurch gekennzeichnet, daß das Lauf rad (3) auf der Antriebswelle (2) und innerhalb des Gehäuses (11) axial frei beweglich ist und daß wenigstens auf der Laufradstirnseite (12) und auf dem ihr gegenüberliegenden Teil der Steuerscheibe (7) gleichnamige Magnetpole einander zugeordnet sind.

2. Flüssigkeitsringverdichter (1) mit:

dadurch gekennzeichnet, daß das Laufrad (3) auf der Antriebswelle (2) und innerhalb des Gehäuses (11) axial frei beweglich ist und daß die Antriebswelle (2) eine Wellenschulter (13) aufweist, die gegenüber der dem Laufrad zugewandten Seite der Steuerscheibe (7) axial vor steht.

3. Flüssigkeitsringverdichter (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Lauf rad (3) durch eine Polygon- oder Paßfeder-Verbindung mit der Antriebswelle (2) verbunden ist.

4. Flüssigkeitsringverdichter (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß das Laufrad (3) eine konische Nabe (4) aufweist.

5. Flüssigkeitsringverdichter (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß die Antriebswelle (2) in an sich be kannter Weise axial gesichert ist.