DE2250003B2 - Rotationskolbenmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rotationskolbenmaschine, bestehend aus einem Gehäuse und einem darin mit geringem Axialspiel aufgenommenem Rotor mit beidseitigen Wellenansätzen, die im Gehäuse jeweils mittels eines auch axial belastbaren Radialwälzlagers gelagert sind, dessen Außenring im Gehäuse axial fest eingelassen und dessen Innenring axial verschieblich auf dem zugehörigen Wellenansatz geführt ist, wobei der Innenring des an dem einen Wellenansatz angeordneten W&lzlagers von einer sich gegen eine Schulter des Wellenansatzes abstützenden Feder gegen ein axial einstellbares Stützelement vorgespannt ist.

Eine derartige Rotationskolbenmaschine ist aus der CH-PS 3 39 311 bekannt.

Zur axialen Einstellung des an dem Gehäuse festzulegenden Rotors ist bei der bekannten Maschine, die als Roots-Gebläse ausgebildet ist, das Stützelement von einer Beilagscheibe gebildet, die sich gegen die andere Endfläche des federbelasteten Innenrings des einen als Kugellager ausgebildeten Wälzlagers abstützt und im Verhältnis zu dem dortigen Wellenansatz mittels einer auf ein Gewindeende des Wellenansatzes aufdrehbaren und durch eine Gegenmutter festlegbaren Stellmutter einstellbar ist. Durch Verdrehen der Stellmutter bei gelöster Gegenmutter läßt sich der Rotor im Verhältnis zum Gehäuse axial einstellen, wobei das vorerwähnte Kugellager als Festlager dient, während das andere Lager, in dessen Innenring der dortige Wellenansatz frei verschieblich ist, ein Loslager bildet

Auch axial belastbare Radialwälzlager wie das ■° Kugellager der bekannten Rotationskolbenmaschine sind nicht frei von axialem SpieL Bei manchen Rotationskolbenmaschinen wie beispielsweise druckluftgetriebenen Fiügelzellenmotoren liegt die Größe des axialen Dichtspaltes zwischen dem Rotor und den Gehäuseendwänden in der Größe dieses axialen Lagerspieles. Auch bei noch so genauer mittiger Einstellung des Rotors zwischen den Gehäuseendwänden ist deshalb bei der bekannten Rotationskolbenmaschine zumindest zeitweise eine mechanische Berüh-M rung zwischen jeweils einer Rotorendfläche und der dortigen Gehäuseendwand nicht zu vermeiden. Verschleiß und Reibungswärme sind die notwendige Folge.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Rotationskolbenmaschine zu schaffen, die ungeachtet des Axialspiels in den Wälzlagern bei extrem kleinen axialen Dichtspalten dennoch eine genaue axiale Führung des Rotors zwischen den Get? Suseendwänden ohne mechanische Berührung gewährleistet.

Ausgehend von einer Rotationskolbenmaschine mit

den eingangs genannten Merkmalen wird diese Aufgabe erfindungsgemäU dadurch gelöst, daß das Stützelement am anderen Wellenansatz in Anlage an den Innenring des dortigen Wälzlagers angeordnet ist

Die Erfindung verwendet somit beide Wälzlager als Festlager unter gegenseitiger Verspannung in entgegengesetzten Richtungen, wodurch das den Lagern innenwohnende Axialspiel beseitigt wird. Dabei ist infolge der Einstellbarkeit des am anderen Wellenansatz angeordneten und am lmi<-:iring des dortigen Wälzlagers angreifenden Stützelements dennoch eine genaue axiale Einstellung des nunmehr spielfrei gehaltenen Rotors zwischen den Gehäuseendwänden möglich.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteranspriichen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit der Zeichnung an Hand einer Rotationskolbenmaschine mit Hub- und Schlupfeingrif/ näher erläutert. Es zeigt

Fig. I einen Längsschnitt nach Linie 1-1 in Fig. 2 durch die Rotationskolbenmaschine und

Fig. 2 einen Querschnitt nach Linie 2-2 in Fig. 1,

Fig.3 einen Längsschnitt durch eine Einzelheit aus Fig. I.

Die in der Zeichnung gezeigte Rotationskolbenmaschine besitzt ein Gehäuse mit einem zylindrischen Teil 11 und zwar Endplatten 12, 1.1, die zur Bildung einer geschlossenen zylindrischen Kammer gegeneinander verschraubt sind. Anstatt einer unmittelbaren Ver-&° schraubung gegeneinander können die Teile 11, 12 und 13 auch mittels eines nicht dargestellten Außengehäuses gegeneinander verspannt sein. Ein Rotor 16 hat zwei Wellenansätze 17,18 und eine Anzahl Axialnuten 19 für Kolbenschieber 20. Ein aus einem Außenring 22 einem ^b5 Innern ing 23 und Kugeln 21 bestehendes Kugellager ist auf den Welienansatz 17 derart aufgeschoben, daß der Außenring sowohl radial wie axial in der Endplatte 12 abgestützt ist. In gleicher Weise ist ein Kugellager für

den Wellenansatz 18 in der Endplatte 13 angeordnet Dieses Kugellager besteht aus einem Außenring 25, einem Innenring 26 und Kugeln 24. Der Wellenansatz 17 ist mit einer Ringnut versehen, in welche als Schulter 27 ein Sprengring eingesetzt ist Zwei Tellerfedem 28, 29 sind zwischen dem Sprengring 27 und dem Innenring 23 des Kugellagers 21, 22, 23 verspannt Dadurch übertragen die Kugeln 21 dieses Kugellagers die Kraft der Tellerfedem 28, 29 von dem Innenring Zl auf den Außenring 22. Letzterer ist axial in der Endplatte 12 abgestützt, und die Tellerfedem 28,29 spannen auf diese Weise den Rotor 16 gegen die Endplatte 12, d. h. nach links in P i g. 1 vor. Eine Ringplatte ist als Stützelement 30 axial gegen den Inner.ring 26 des anderen Lagers 24, 25, 26 abgestützt und der Rotor 16 kann mittels einer Einstellschraube 31 gegen die Endplatte 13, d h. nach rechts in F i g. 1 entgegen der Wirkung der Federn 28,

29 gezogen werden. In F i g. 3 sind der Wellenansatz 18 und die Ringplatte 30 im Schnitt gezeigt

Bei Zusammenbau der Rotationskolbenmaschine mit Hub- und Schlupfeingriff (F i g. 2) weiden die Ringplatte

30 und die Einstellschraube 31 als letzte Teil.; montiert Vorzugsweise wird der Einstellschraube 31 zunächst ein Überzug aus Klebstoff oder irgendeiner anderen härtenden Flüssigkeit oder Substanz wie beispielsweise einem anaeroben Kunststoff gegeben, und die Einstellschraube wird dann bis in die Stellung eingedreht, in welcher der Rotor 16 leicht von Hand gedreht werden kann, d. h. bis die zwischen dem Rotor 16 und der Endplatte 12 des Gehäuses v/irkende Axialkraft abzunehmen beginnt, der Rotor jedoch noch gegen die Endplatte anliegt Die Winkelstellung der Einstellschraube wird nun angezeichnet, und die Schraube wird weiter eingedreht, bis es beginnt schwierig zu werden, den Rotor wiederum von Hand zu drehen, d, h. bis der Rotor nunmehr gegen die andere Endplatte 13 des Gehäuses anliegt Diese Winkelstellung der Einstellschraube 31 wird erneut angezeichnet Nun wird die Einstellschraube in eine Stellung genau zwischen den angezeichneten Stellungen gebracht was zur Folge hat,

ίο daß der Rotor 16 eine Mittelstellung einnimmt in welcher das Spiel zwischen dem Rotor und den beiden Endplatten 12, 13 des Gehäuses beiderseits gleich ist Nach einiger Zeit wird der anaerobe Kunststoff ausgehärtet sein, und die Einstellschraube 31 ebenso wie der Rotor sind in ihren Stellungen festgelegt Selbstverständlich kann auch jede andere geeignete Verriegelungsmaschine für die Einstellschraube 33 angewendet werden.

Die Tellerfedem 28, 29 werden beispielsweise derart

ausgewählt daß sie eine Federkraft von etwa 20 kp für einen Rotordurchmesser von 50 mvA liefern. Dabei kann ein vergleichsweise enger Gleitsitz zwischen den Wellenansätzen 17, 18 und den Innenringen 23, 2<> der Kugellager zugelassen werden, so daß ein Verschleiß zwischen den Wellenansätzen und den Lnnenringen nahezu ausgeschlossen ist Jedoch werden die Tellerfedem 28, 29 genügend stark sein, um den Rotor im den lnnenringen der Lager axial zu verschieben. Die Tatsache, daß die Lager fortwährend axial durch eine so große Kraft wie beispielsweise 20 kp vorgespannt sind, hat keinen negativen Einfluß auf ihre Lebensdauer.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche;

1. Rotationskolbenmaschine, bestehend aus einem Gehäuse und einem darin mit geringem Axialspiel aufgenommenen Rotor mit beidscitigen Wellenansätzen, die im Gehäuse jeweils mittels eines auch axial belastbaren Radialwälzlagers gelagert sind, dessen Außenring im Gehäuse axial fest eingelassen und dessen Innenring axial verschieblich auf dem zugehörigen Wellenansatz geführt ist, wobei der Innenring des an dem einen Wellenansatz angeordneten Wälzlagers von einer sich gegen eine Schulter des Wellenansatzes abstützenden Feder gegen ein axial einstellbares Stützelement vorgespannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützelement (30) am anderen Wellenansatz (18) in Anlage an den Innenring (26) des dortigen Wälzlagers (24,25,26) angeordnet ist.

2. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das als Ringplatte (30) ausgebildete Stützelement mittels einer Einstellschraube (31) am Ende des Wellenansatzes (18) befestigt ist.

3. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindegänge der Einstellschraube (31) innerhalb des Wellenansatzes (18) durch ein Verriegelungsmittel, wie insbesondere durch eine Schicht aus einem Kunststoff, fesgelegt sind.

4. Rotationskolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder aus einer Vielzahl von gegeneinander wirkenden Tellerfeder η (28, Ij) besteht

5. Rotationskolbenmaschine nach einem der Ansprüche \ bis 4, dadurch gek ,nnzeichnet, daß die Schulter (27) axial außerhalb des betreffenden Wälzlagers (21,22,23) angeordnet ist und die Feder (28, 29) zwischen der Schulter (27) und dem Innenring (23) dieses Wälzlagers eingespannt ist, wobei sich das Stützelement (30) gegen die axiale Außenseite des Innenrings (26) des anderen Wälzlagers (24,25,26) abstützt.