DE2056807A1 - Verfahren zur Verbesserung der Abdichtung einer aerodynamischen Druckwellenmaschine und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zur Verbesserung der Abdichtung einer aerodynamischen Druckwellenmaschine und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens

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DE2056807A1 DE19702056807 DE2056807A DE2056807A1 DE 2056807 A1 DE2056807 A1 DE 2056807A1 DE 19702056807 DE19702056807 DE 19702056807 DE 2056807 A DE2056807 A DE 2056807A DE 2056807 A1 DE2056807 A1 DE 2056807A1
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Description

143/70 BrW/Gu
Aktiengesellschaft Brovm, Boveri & Cie,, Baden {Schwele)
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Verfahren zur Verbesserung der Abdichtung einer aerodynamischen Druckwellenmaschine und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens, - "
Die Erfindung betrifft ein Verfahren 2ur Verbesserung der einen Dichtungsring aufweisenden Abdichtung zwischen einem an seiner kälteren Seite fliegend gelagerten, aus mindestens Zellenrad und Welle bestehenden Läufer und dem läufersei** tigen Lager einer aerodynamischen Druckwellenmaschine, sowie eine Einrichtung 2ur Durchführung des Verfahrens» |
Der Läufer einer aerodynamischen Druckwellenmaschine weist langgestreckte, stirnseitig offene gellen auf» die sich beim Betrieb der Maschine an feststehenden Zu- und Abfuhrkanälen vorbeibewegen» Diese sind in der Regel in Statorgehausenuntergebracht, die stirnseitig an den Läufer ansehliesseni an einer Seite das Gehäuse mit den Kanälen für die heissen Gase, auf der anderen Seite das Gehäuse
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mit den Kanälen für die kalte Luft. Der Läufer ist üblicherweise fliegend im Luftgehäuse gelagert. Die Lager, seien es Gleit- oder Wälzlager, müssen mit Schmieröl versorgt werden, dem durch eine Dichtung der Eintritt in die Läuferzellen verwehrt werden muss. Wenn Druckweilenir.aschinen beispielsweise für die Aufladung von Dieselmotoren eingesetzt werden, gelangt in Uebergangsphasen sowie bei Leerlauf und Teillast russhaltiges Abgas auch auf die kalte Luftseite des Läufers. Sind die Zellenwände des Läufers mit OeI benetzt, so haftet der Russ sehr gut an und es bildet sich ein schmieriger Belag von zunehmender Dicke, der schliesslich die Charakteristik und den Wirkungsgrad der Maschine in ungünstiger Weise beeinflusst. Auf der heissen Seite des Läufers treten diese Schwierigkeiten nicht auf, da sowohl der Russ als auch das OeI dort abbrennen und die Zellenwände daher sauber bleiben.
Als Dichtungen, die den Austritt des OeIs aus dem Lagerraum zum Läufer und zum Antrieb hin verhindern sollen, werden stillstehende Gummidichtringe verwendet, deren elastische Dichtlippe durch Federdruck radial an die rotierende Welle angepresst wird. Schwierigkeiten bereitet dabei die läuferseitige Dichtung, da sie relativ hohen UmgsTan gs tempera tür en ausgesetzt ist. Auch das "kalte" Luftgehäuse nimmt Temperaturen bis l80°C an. Bei diesen Temperaturen versprödet der pummi und wird rissig, sodass das Schmieröl austreten kann und es zu der beschriebenen Verschmutzung kommt.
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-^r-- 1^3/70
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zum Schütze des Dichtungsringes und zur Erhaltung seiner Dichtungseigenschaften seine Betriebstemperatur herabzusetzen und eine Verschmutzung der Zellenwände durch gegebenenfalls austretendes Lecköl zu vermeiden.
Die Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemässdadurch erzielt, dass der Dichtungsring durch Spritzöl gekühlt und am Dichtungsring austretendes Lecköl auf die heisse Seite des Zellenrades geleitet wird. ■ " I
Eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist gekennzeichnet durch Mittel für eine opritzölkühlung des Dichtungsringes und durch an sich bekannte Oelleitbleche, durch die das Lecköl in die hohle Habe des Zellenrades gelangt.
Diese Massnahmen erhöhen die Betriebssicherheit der Maschine erheblich und bringen wirtschaftliche Vorteile, da die Zeiten zwischen den Revisionen verlängert werden können. Bei Verwen- ™ dung der Druckwellenmaschine als Aufladegerät wird durch ihr einwandfreies Arbeiten auch die Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit des zugehörigen Verbrennungsmotors erhöht.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen: .,....:,
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- &~ - ι ^ V? ο
Fig. 1 den Aufbau einer Druckwellenmaschine im Längsschnitt
in schernatischer Darstellung,
Fig. 2 einen Teilausschnitt aus Fig. 1 in grösserem Masstab.
Nach Fig. 1 dreht sich der aus dem Zellenrad 1 und der Welle 2 bestehende Läufer in einem Stator, der aus dem Luftgehäuse 3, dem Gasgehäuse 4 und dem Hantel 5 besteht. Der Läufer ist in den Lpgern 6 und 7 fliegend gelagert, der Antrieb erfolgt über das Rad 8.
Fig. 2 zeigt einen vergrösserten Ausscnnitt der Fig. 1 mit der Welle 2 und den beiden Lagern 6 und J, die als Gleitlager ausgebildet sind. Am abgesetzten Teil 9 der Welle 2 sitzt die Nabenscheibe 10, die mit der Schraube 11 festgehalten ist. Zwischen einem Absatz der Welle 2 und der Nabe 12 der Nabenscheibe 10 ist der Kammlagerring 13 eingespannt.
Im läuferseitigen Lager 6 ist der Dichtungsring 14 angeordnet, der im allgemeinen aus Gummi besteht. Er stützt sich am OeI-leitblech 15 ab, das gegen axiale Verschiebung gesichert ist. Die Dichtungslippe 16 des Dichtungsringes wird durch die Ringfeder 17 an die rotierende Nabe 12 angepresst.
Die Oelzuführung,für die Lagerschmierung erfolgt durch den Kanal 18 im Luftgehäuse 3 und den Jian.al 19 im Lager 7 zur Ringnut 20, von der das Lager 7 mit Drucköl versorgt wird. Von der Ringnut 20 gelangt das OeI weiter über die V.'ellenkanäle
209819/0905 "BAD ORIGINAL
21 und 22 zur Bohrung 23, durch die das Lager 6 versorgt wird.. Vom Wellenkanal 22 zweigen aber auch die Kanäle 24 ab, die in den Ringraum 25 des Kammlagerringes IJ führen. Durch den Druckunter dem das Schmieröl steht, und durch die Zentrifugalkraft tritt das OeI aus dem Ringraum 25 durch die Bohrungen 26 aus und spritzt auf den Dichtungsring 14. Da die Oeltemperatur etwa 90 G beträgt und die Dichtungsringtemperatur an der Dichtungslippe bis 2000C betragen kann, ist die Kühlung sehr wirkungsvoll.
Das Spritzöl wird durch die Bohrungen 27 im Lager 6 und die Bohrung 8 im Luftgehäuse 5 wieder abgeführt. Sollte die stillstehende Dichtungslippe 16 gegen die rotierende Nabe 12 wegen eines Montagefehlers oder thermischer Ueberbeanspruchung nicht völlig abdichten, so tritt Leeköl zwischen der Nabe 12 und dem Oelleitblech 15 aus und wird vom Oelleitblech 29 aufgefangen. Durch die Bohrungen 30 gelangt das Lecko'l in die hohle Nabe des Zellenrades 1 und fliesst weiter gegen die heisse Seite des Zellenrades, wo es verbrennt. Auf diese Weise wird verhindert, dass Leeköl auf das kalte, lagerseitige Ende des Zellenrades gelangt und dort zu Verschmutzungen Anlass gibt.
Gelegentlich kann es vorteilhaft sein, dass Spritzöl auf einem anderen Wege zum Dichtungsring zu führen, z.B. durch das Luft-'
BAD
MV)B Ί '; Ό im f.
gehäuse oder durch den Lagerkörper, um dann durch eine oder mehrere Düsen auf den Dichtungsring zu spritzen. Auch muss es nicht vom Schmieröl für die Lager abgezweigt werden, doch ist es einfacher, wenn nur ein Oelsystem vorhanden ist.
BAD ORIGINAL

Claims (4)

  1. Patentansprüche
    Verfahren zur Verbesserung der einen Dichtungsring aufweisenden Abdichtung zwischen einem an seiner kälteren Seite fliesend gelagerten, aus mindestens Zellenrad und Welle bestellenden Läufer· und dem lauferseitigen Lager einer aerodynamischen" Druckwellenmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass der· Dichtungsring (I2O durch Spritz81 gekühlt und am Dichtungsring austretenden Lecköl auf die heisse Seite des Zellenrades (1) geleitet wird.
  2. 2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I3 gekennzeichnet durch Mittel (18, 19, 21, 22, 24, 25, 26) für eine Spritzölkühlung des Dichtungsringes (14) und durch an sich bekannte Oelleitbleche (15* 29), durch die das Lecköl in hohle Nabe des Zellenrades (l) gelangt,
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Spritzöl durch die Welle (2) des Läufers zum Dichtungsring (14) gelangt.
  4. 4. Einrichtung nach Anspruch 2 für eine Druckwellenmaschine mit druckölgeschinierten Lagern, dadurch gekennzeichnet, dass das Spritzöl vom Drucköl für die Lager (6, 7) abgezweigt wird,
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    5· Einrichtung nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Spritzöl durch das lauferseitige Lager (6) zum Dichtungsring (l4) gelangt.
    Aktiengesellschaft Brown. Boveri & Cie.
    209819/0905
    Leerseite
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