DE3936429A1 - Stroemungsmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Strömungsmaschine, z. B. Pumpe, Verdichter oder dgl. mit mindestens einem umlaufenden und einem diesem zugeordneten, ortsfesten oder beweglichen weiteren Maschinenteil, deren Oberflächen einen Abdichtungs­ spalt begrenzen. Bei Maschinen dieser Art ist es in der Regel erforderlich, Räume, die mit unterschiedlichem Druck erfüllt sind, gegeneinander gut abzudichten.

Sind die Dichtungspassungen zu eng, so ergeben sich hohe Reibungsverluste, die insbesondere beim Anlaufen der Maschi­ ne unerwünscht sind. Gleichzeitig ergibt sich ein hoher Verschleiß und damit eine sehr begrenzte Lebensdauer der Maschine. Ein weiterer Nachteil der bekannten Dichtungen besteht darin, daß sie leicht durch eingedrungene Fremdkör­ per beschädigt werden können. Wählt man dagegen größere Spaltabmessungen, erkauft man dies mit erheblichen Wirkungs­ gradverlusten.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Maschinen der eingangs genannten Art eine Dichtung zu schaffen, die ohne merkbare Wirkungsgradverluste ein gutes Anlaufen der Maschine und selbst Fremdkörper zuläßt und dabei keine Einschränkung ihrer Lebensdauer erfährt.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich erfindungsgemäß aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1. Die Unteran­ sprüche beziehen sich auf vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Nachstehend ist die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Radialverdichter,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen Seitenkanalverdichter,

Fig. 3 einen teilweisen Querschnitt durch einen Seitenkanal­ verdichter,

Fig. 4 eine Schnittabwicklung nach der Linie IV-IV in Fig. 2,

Fig. 5 einen Längsschnitt durch einen Seitenkanalverdichter,

Fig. 6 einen teilweisen Schnitt durch einen Seitenkanalver­ dichter,

Fig. 7 eine Ansicht einer Beflockungsstruktur,

Fig. 8 eine Ansicht einer anderen Beflockungsstruktur,

Fig. 9 einen Querschnitt durch eine Vielzellenmaschine,

Fig. 10 einen Längsschnitt durch eine Vielzellenmaschine,

Fig. 11 einen Querschnitt durch eine Rootsmaschine, und

Fig. 12 einen Querschnitt durch eine innenachsige Rotations­ kolbenmaschine.

Die Zeichnung zeigt eine Anzahl Anwendungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Abdichtung.

Fig. 1 zeigt im Längsschnitt einen Radialverdichter mit einem Laufrad 1 und einem Gehäuse 2. Die auf dem Laufrad 1 sitzenden, nach außen gekrümmten Verdichterschaufeln 3 bestreichen eine gekrümmte Gehäuseoberfläche 4 und bilden mit dieser zeitweilig einen Dichtungsspalt. Die Gehäuseober­ fläche 4 weist eine Beflockung 5 mit Fasermaterial auf. Dieses kann aus Kunststoff, Glas, Kohle, Mineralfasern oder Textilfasern bestehen. Weitere Beflockungsschichten 6 und 7 befinden sich am Spalt des Druckausgleichkolbens 8 und am Durchtritt der Laufradwelle 9 durch das Gehäuse 2.

Vorteilhaft enthalten die Zwischenräume zwischen den Fasern, aus denen die Beflockungsschichten gebildet sind, nachträg­ lich eingelagerte pulverförmige oder pastöse Stoffe. Diese tragen wesentlich dazu bei, die Beflockungsfelder zu verdichten. Vorzugsweise bestehen die eingelagerten Stoffe aus reibungsarmen oder gute Gleiteigenschaften aufweisenden Stoffen wie Graphit, Molybdändisulfid, Fett oder dgl.

Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch einen Seitenkanalver­ dichter. Auf der Welle 10 sitzt ein im zweiteiligen Gehäuse 11, 11′ umlaufendes Laufrad 12, das mit dem Gehäuseteil 11 den Seitenkanal 13 bildet. Bei dieser Ausführungsform sind im gesamten Spaltbereich die axialen und radialen Oberflä­ chen der Gehäuseteile 11, 11′ mit Beflockungen 14 ausgestat­ tet. Wie Fig. 4 zeigt, erstreckt sich die Beflockung 14 auch über den Unterbrecherbereich 15 zwischen dem Ein- und Auslaß 17 bzw. 18.

Fig. 3 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform eines Seiten­ kanalverdichters. Hierbei ist im Gegensatz zu der Darstel­ lung der Fig. 2 nur ein Teil der Gehäuseteile 11, 11′ mit einer Beflockung 14′ ausgestattet, nämlich unmittelbar an den den Seitenkanal 13 benachbarten Dichtspalten.

Fig. 5 zeigt einen Seitenkanalverdichter ähnlich Fig. 2. Im Unterschied zu diesem ist hierbei jedoch das Laufrad 12 mit einer Beflockung 16 versehen, die mit den Gehäuseteilen 11, 11′ in Berührung steht.

Fig. 6 zeigt ähnlich Fig. 3 eine Abwandlung der Ausführungs­ form nach Fig. 5 dahingehend, daß hierbei das Laufrad 12 nur an den unmittelbar neben dem Seitenkanal 13 gelegenen Flächen eine Beflockung 16 aufweist.

Die Beflockung kann gleichmäßig über ihre Fläche erfolgen. Sie kann indes, wie Fig. 7 zeigt, auch in hintereinander angeordneten, durchlaufenden oder unterbrochenen, ggf. auch zueinander versetzten reihenförmigen Beflockungsfeldern 19 angeordnet sein oder, wie Fig. 8 zeigt, auch aus einer Vielzahl einzelner kurzer Beflockungsfelder 19 bestehen, die auch zueinander um eine halbe Teilung versetzt angeordnet sein können (nicht dargestellt).

Die Fig. 9 und 10 zeigen die Anwendung der erfindungsgemäßen Abdichtung durch Beflockung am Beispiel einer Vielzellenma­ schine. Diese weist ein zylindrisches Gehäuse 21 auf, in dem exzentrisch ein im Durchmesser kleiners Vielzellenrad 22 umläuft. Dieses besteht aus einer Trommel 23 mit radialen, über ihre Länge reichenden Schlitzen 25, in denen Zellen­ schaufeln 24 radial bewegbar so angeordnet sind, daß ihre Vorderkanten 20 auf der inneren Mantelfläche des Gehäuses 21 schleifen. Vorteilhaft weist die gesamte Oberfläche, d. h. die Mantel- und die Stirnflächen der Trommel 23 eine Beflockung 26 auf. Damit werden der Radialspalt 27 und der jeweilige Axialspalt 28 abgedichtet. (Fig. 10).

Eine weitere Anwendung der erfindungsgemäßen Abdichtung durch Beflockung zeigt Fig. 11 bei einem Rootsgebläse. Dieses besteht im wesentlichen aus zwei in einem entsprechend geformten Gehäuse 29 umlaufenden und miteinander stets in Abrolleingriff stehenden Rotoren 30, die jeweils einen einer Acht ähnlichen Querschnitt haben. Die Oberflächen dieser aufeinander abrollenden und teilweise am Gehäuse 29 entlang gleitenden Rotoren 30 weisen jeweils eine Beflockungsschicht 31 auf, mit der die entstehenden Spalte abgedichtet werden. Wie bei Fig. 9 und 10 können hierbei auch die Stirnseiten der Rotoren 30 eine Beflockung aufweisen.

Fig. 12 zeigt ein weiteres Anwendungsbeispiel der Erfindung bei einer innenachsigen Rotationskolbenmaschine. Diese weist einen hohlradartigen, mit vorstehenden Abrollflächen 32 versehenen Außenläufer 33 auf, der exzentrisch zu einem umlaufenden Rotationskolben 34 angeordnet ist. Die Mantel­ flächen und ggf. auch die Stirnflächen des Außenläufers 33 weisen eine Beflockung 35 auf.

Claims (4)

1. Strömungsmaschine z. B. Pumpe, Verdichter oder dgl. mit mindestens einem umlaufenden und einem diesem zugeordne­ ten ortsfesten oder beweglichen weiteren Maschinenteil, deren Oberflächen einen Abdichtungsspalt begrenzen, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden den Abdichtungsspalt begrenzenden Oberflächen eine Beflockung (5, 6, 7, 14, 14′, 16, 16′, 26, 31, 35) mit Fasermaterial aufweist.

2. Strömungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Zwischenräume zwischen dem Fasermaterial der Beflockung (5, 6, 7, 14, 14′, 16, 16′, 26, 31, 35) nachträglich eingelagerte pulverförmige oder pastöse Stoffe, vorzugs­ weise solche mit guten Gleiteigenschaften wie Graphit, Molybdändisulfid, Fett oder dgl. enthalten.

3. Strömungsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Beflockung (5, 6, 7, 14, 14′, 16, 16′, 26, 31, 35) in einzelne Beflockungsfelder (19) unterteilt ist.

4. Strömungsmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Beflockungsfelder (19) zueinander versetzt angeordnet sind.