DE4136621A1 - Spiralverdraengermaschine - Google Patents
SpiralverdraengermaschineInfo
- Publication number
- DE4136621A1 DE4136621A1 DE19914136621 DE4136621A DE4136621A1 DE 4136621 A1 DE4136621 A1 DE 4136621A1 DE 19914136621 DE19914136621 DE 19914136621 DE 4136621 A DE4136621 A DE 4136621A DE 4136621 A1 DE4136621 A1 DE 4136621A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- rotor
- blades
- spiral
- displacement machine
- machine according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
- F04C18/0207—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
- F04C18/0246—Details concerning the involute wraps or their base, e.g. geometry
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2230/00—Manufacture
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2230/00—Manufacture
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2250/00—Geometry
- F05B2250/10—Geometry two-dimensional
- F05B2250/15—Geometry two-dimensional spiral
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2250/00—Geometry
- F05B2250/20—Geometry three-dimensional
- F05B2250/25—Geometry three-dimensional helical
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Supercharger (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Spiralverdrängermaschine gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine derartige Maschine, auch
Spirallader oder G-Lader genannt, ist zur Aufladung von Brenn
kraftmaschinen verwendbar und unter anderem beschrieben in der
Motortechnischen Zeitschrift MTZ 46 (1985) Seite 323-327. Ein
scheibenförmiger Läufer mit axial gerichteten und spiralförmig
ausgebildeten Schaufeln kreist exzentrisch in einem ebenfalls
mit spiralförmigen Schaufeln versehenen Gehäuse. Infolge des exzen
trischen Bewegungsablaufs treten im Bereich einer Hauptlagerung
des Läufers große umlaufende Massenkräfte auf. Eine Gewichtsredu
zierung ist jedoch aufgrund der erforderlichen Festigkeit ausge
schlossen. Weiterhin sind an die Maßhaltigkeit des Läufers im
Betrieb sowie an die sich ergebenden Fertigungstoleranzen aufgrund
der komplizierten Kinematik besonders hohe Anforderungen zu stellen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bereits durch konstruk
tive Maßnahmen die im Betrieb am Läufer auftretenden Massenkräfte
zu reduzieren, ohne dabei andere Nachteile wie Festigkeitsverlust
oder geringere Genauigkeiten in Kauf nehmen zu müssen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Läufer
in Verbundbauweise aufgebaut ist mit einem Werkstoff für die Läufer
scheibe und einem anderen Werkstoff für die Läuferschaufeln. Die
auftretenden Massenkräfte greifen im wesentlichen an der Lagerung
der Läuferscheibe auf einer Antriebswelle an. Die Läuferschaufeln
sind demgegenüber nicht so hoch belastet. Hier ist durch Auswahl
eines geeigneten Werkstoffes eine Gewichtseinsparung möglich,
die zugleich die Massenkräfte am Läufer reduziert. Die tatsäch
liche Werkstoffauswahl kann nun in Abhängigkeit von den voneinander
verschiedenen Anforderungen bezüglich der Läuferscheibe und der
Läuferschaufeln vorgenommen werden.
Vorteilhafterweise besteht die Läuferscheibe aus einem Werkstoff
hoher Festigkeit, insbesondere mit einer Zugfestigkeit von mindestens
150 N/mm2, vorzugsweise aus Stahl oder Aluminium. Die Anforderungen
an die Festigkeit sind damit erfüllt. Zugleich sind die genannten
Werkstoffe leicht und rationell zu bearbeiten.
Gemäß Anspruch 3 bestehen die Schaufeln aus einem Werkstoff mit
geringem spezifischen Gewicht, insbesondere mit einer Dichte von
weniger als 2 g/cm3, vorzugsweise aus einer Magnesiumlegierung
oder einem Kunststoff. Die am Läufer auftretenden Massenkräfte
werden hierdurch minimiert. Zugleich ist eine gewisse Maßhaltigkeit
in Verbindung mit geringen Fertigungstoleranzen möglich.
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Schaufeln
mit insbesondere axial ausgerichteten Faserverbundwerkstoffen
verstärkt sind. Dadurch ist eine weitere Reduzierung des Läufer
gesamtgewichts bzw. eine Erhöhung der Steifigkeit der Schaufeln
möglich.
Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung betreffen die Ausge
staltung der Läuferscheibe sowie die Herstellung des Läufers bzw.
der Schaufeln und sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher er
läutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine axiale Draufsicht auf eine Läuferscheibe ohne
Läuferschaufeln;
Fig. 2 einen Schnitt durch die Läuferscheibe entlang
der Linie II-II in Fig. 1 und
Fig. 3 eine axiale Draufsicht auf die Läuferscheibe
gemäß Fig. 1, jedoch mit angegossenen Läufer
schaufeln.
Ein Läufer für eine Spiralverdrängermaschine weist gemäß Fig.
1 als Grundkörper eine Läuferscheibe 10 auf. Diese ist vorzugs
weise aus gießfähigen Werkstoffen hergestellt, beispielsweise
aus Stahl oder Aluminium mit einer Zugfestigkeit von mindestens
150 N/mm . Mittig in der Läuferscheibe 10 und als Teil derselben
ist eine Nabe 11 zur Aufnahme eines Lagers einer Antriebswelle
für den Läufer angeordnet. Zur Erhöhung der Verbindungssteifigkeit
sind im Winkel zwischen Nabe 11 und Läuferscheibe 10 Stege 12,
13 vorgesehen.
Am äußeren Umfang der Läuferscheibe 10 ist eine Nebennabe 14 zur
Aufnahme eines Lagers für eine Führungswelle, welche die exzentri
sche Läuferbewegung sichert, vorgesehen.
In der Läuferscheibe 10 sind spiralförmig aufeinander folgende
Schlitze 15 angeordnet, die zur Aufnahme von spiralförmigen Läufer
schaufeln 16 (Fig. 3) dienen. Jeweils die Enden der Schlitze
15 weisen im wesentlichen kreisförmige Ausbuchtungen 17 auf, die
eine bessere Fixierung der Läuferschaufeln 16 in den Schlitzen
15 ermöglichen.
Jeweils die den inneren Endschlitzen 18 nächstliegenden Stege
12 sind mit Ausnehmungen 19 zur Aufnahme von inneren Läuferschau
felenden 20 versehen. Auch hierdurch wird eine bessere Fixierung
der Läuferschaufeln 16 an der Läuferscheibe 10 erzielt.
Fig. 3 zeigt die Läuferscheibe 10 mit in die Schlitze 15 einge
setzten Läuferschaufeln 16. Diese bestehen aus einem Werkstoff
mit geringem spezifischen Gewicht mit einer Dichte von weniger
als 2 g/cm3, vorzugsweise aus einer Magnesiumlegierung oder einem
Kunststoff. Die beschriebene Läuferzusammensetzung stellt einen
optimalen Kompromiß bezüglich des Gesamtgewichts und der Erfül
lung der Festigkeitsanforderungen dar. Besonders günstig ist es,
wenn der Werkstoff für die Läuferscheibe 10 zugleich eine beson
ders geringe Wärmeausdehnung aufweist. Die Betriebssicherheit
und Langlebigkeit der Spiralverdrängermaschine wird dadurch ins
gesamt erhöht. Die beschriebene Verbundbauweise ermöglicht weiter
hin die Verwendung von Faserverbundwerkstoffen, etwa zur Verstär
kung der Läuferschaufeln 16 in Umfangsrichtung oder der Läuferschei
be 10 in radialer Richtung.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung des beschriebenen
Läufers läuft in folgenden Schritten ab:
Es wird zunächst die Läuferscheibe 10 hergestellt, etwa als Stahl oder Aluminiumgußteil. Dieses Gußteil weist bereits die Naben 11, 14 mit den Stegen 12, 13 sowie die Schlitze 15 auf. In einem zweiten Schritt erfolgt eine Nachbearbeitung der Läuferscheibe 10, insbesondere im Bereich der Naben 11, 14 und der Stege 12 mit den Ausnehmungen 19 sowie der Ausbuchtungen 17. Je nach Guß genauigkeit kann auf diese Nachbearbeitung auch verzichtet werden. Anschließend werden die Läuferschaufeln 16 an die Läuferscheibe 10 angegossen und gegebenenfalls in einem letzten Schritt nach bearbeitet.
Es wird zunächst die Läuferscheibe 10 hergestellt, etwa als Stahl oder Aluminiumgußteil. Dieses Gußteil weist bereits die Naben 11, 14 mit den Stegen 12, 13 sowie die Schlitze 15 auf. In einem zweiten Schritt erfolgt eine Nachbearbeitung der Läuferscheibe 10, insbesondere im Bereich der Naben 11, 14 und der Stege 12 mit den Ausnehmungen 19 sowie der Ausbuchtungen 17. Je nach Guß genauigkeit kann auf diese Nachbearbeitung auch verzichtet werden. Anschließend werden die Läuferschaufeln 16 an die Läuferscheibe 10 angegossen und gegebenenfalls in einem letzten Schritt nach bearbeitet.
Je nach Werkstoff und Gußverfahren können die einzelnen Schlitze
15 unter Bildung von Unterbrechungen 21, das heißt mit Abstand
aufeinander folgen oder aber (nicht gezeigt) als jeweils ein durch
gehender Schlitz von der Ausnehmung 19 bis zur Ausbuchtung 17 aus
gebildet sein.
Gemäß Fig. 3 ist die Läuferscheibe 10 im Bereich der Nabe 11
jeweils in Umfangsrichtung neben dem Steg 12 mit Bohrungen 22
zum Durchlaß der verdichteten Luft vorgesehen. Die Bohrungen 22
können sowohl bereits beim Guß der Läuferscheibe 10 als auch bei
einer späteren Nachbearbeitung hergestellt werden.
In gleicher Weise wie zuvor für den Läufer der Spiralverdränger
maschine beschrieben, kann auch das Gehäuse in Verbundbauweise
gefertigt sein. Hierdurch ergeben sich insbesondere hinsichtlich
des Gesamtgewichts Vorteile.
Bezugszeichenliste
10 Läuferscheibe
11 Nabe
12 Steg
13 Steg
14 Nebennabe
15 Schlitze
16 Läuferschaufeln
17 Ausbuchtungen
18 Endschlitze
19 Ausnehmungen
20 Läuferschaufelenden
21 Unterbrechung
22 Bohrungen
11 Nabe
12 Steg
13 Steg
14 Nebennabe
15 Schlitze
16 Läuferschaufeln
17 Ausbuchtungen
18 Endschlitze
19 Ausnehmungen
20 Läuferschaufelenden
21 Unterbrechung
22 Bohrungen
Claims (9)
1. Spiralverdrängermaschine für kompressible Medien mit einem
in einem Gehäuse exzentrisch antreibbaren, scheibenförmigen
Läufer, der zumindest in axialer Richtung einseitig spiral
förmig ausgebildete Schaufeln aufweist, die mit entsprechenden
Schaufeln in dem Gehäuse zur Bildung spiralförmiger Verdrän
gerkammern zusammenwirken, dadurch gekennzeichnet, daß der
Läufer in Verbundbauweise aufgebaut ist mit einem Werkstoff
für eine Läuferscheibe (10) und einem anderen Werkstoff für
die Läuferschaufeln (16).
2. Spiralverdrängermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Läuferscheibe (10) aus einem Werkstoff hoher Festig
keit, insbesondere mit einer Zugfestigkeit von mindestens
150 N/mm2, vorzugsweise aus Stahl oder Aluminium besteht.
3. Spiralverdrängermaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Läuferschaufeln (16) aus einem Werkstoff
mit geringem spezifischen Gewicht bestehen, insbesondere mit
einer Dichte von weniger als 2 g/cm3, vorzugsweise aus einer
Magnesiumlegierung oder einem Kunststoff.
4. Spiralverdrängermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Läuferschaufeln (16) mit ins
besondere in Umfangsrichtung ausgerichteten Faserverbundwerk
stoffen verstärkt sind.
5. Spiralverdrängermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Läuferscheibe (10) Öffnungen
oder Schlitze (15) zum Durchtritt der Läuferschaufeln (16)
aufweist.
6. Spiralverdrängermaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich
net, daß die Öffnungen als über den Verlauf einer Spirale - ent
sprechend der Spiralkontur der Läuferschaufeln (16) - aufeinander
folgende Schlitze (15) ausgebildet sind.
7. Spiralverdrängermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Läuferschaufeln (16) - gege
benenfalls unter Ausnutzung der Öffnungen oder Schlitze (15) -
an die Läuferscheibe (10) angegossen sind.
8. Spiralverdrängermaschine, insbesondere nach dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse
in Verbundbauweises ausgeführt ist.
9. Verfahren zur Herstellung eines Läufers für eine Spiralverdränger
maschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, gekenn
zeichnet durch folgende Schritte:
- - es wird zunächst eine Läuferscheibe hergestellt,
- - anschließend werden die Läuferschaufeln an die Läuferscheibe angegossen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914136621 DE4136621A1 (de) | 1990-11-16 | 1991-11-07 | Spiralverdraengermaschine |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4036497 | 1990-11-16 | ||
DE19914136621 DE4136621A1 (de) | 1990-11-16 | 1991-11-07 | Spiralverdraengermaschine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4136621A1 true DE4136621A1 (de) | 1992-05-21 |
Family
ID=25898540
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19914136621 Withdrawn DE4136621A1 (de) | 1990-11-16 | 1991-11-07 | Spiralverdraengermaschine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4136621A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016125384A1 (de) * | 2016-12-22 | 2018-06-28 | OET GmbH | Scrollkompressor |
DE102016125400A1 (de) * | 2016-12-22 | 2018-06-28 | OET GmbH | Verfahren zur Herstellung eines Scrollkompressors |
-
1991
- 1991-11-07 DE DE19914136621 patent/DE4136621A1/de not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016125384A1 (de) * | 2016-12-22 | 2018-06-28 | OET GmbH | Scrollkompressor |
DE102016125400A1 (de) * | 2016-12-22 | 2018-06-28 | OET GmbH | Verfahren zur Herstellung eines Scrollkompressors |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69309180T2 (de) | Lüfter | |
DE3040129C2 (de) | ||
DE2231175C3 (de) | Schaufelrad einer Strömungsarbeitsmaschine | |
DE69101953T2 (de) | Mehrphasige Pump- oder Kompressionsvorrichtung und ihre Anwendung. | |
DE2536514A1 (de) | Gehaeuse fuer gasturbinentriebwerke | |
DE69729026T2 (de) | Gasturbinenleitschaufel | |
DE2744366A1 (de) | Laufrad fuer einen radialen turboverdichter | |
EP0048213A1 (de) | Motorengehäuse in Form eines rohrartigen Mantels | |
EP3054179A1 (de) | Welle eines gasturbinentriebwerks in faserverbundbauweise | |
CH652172A5 (de) | Oelgekuehlter schraubenverdichter oder -motor. | |
EP0059267B1 (de) | Elastische Kupplungselemente | |
EP1335136A1 (de) | Vorrichtung zur Beeinflussung der Strömung entlang der Wand des Stömungskanals eines Verdichters | |
EP0186695A1 (de) | Hohlwelle | |
DE3425048C2 (de) | ||
DE4136621A1 (de) | Spiralverdraengermaschine | |
DE952378C (de) | Laeufer fuer Kreiselradmaschinen | |
DE2304043A1 (de) | Laufrad fuer eine stroemungsmaschine | |
DE4214613A1 (de) | Spiralverdraengermaschine | |
DE2308356C3 (de) | Trommelläufer für Gebläse | |
DE2334304A1 (de) | Ventilatorschaufel fuer tangentiale geblaeselueftung | |
DE2503020A1 (de) | Drehkolbenmaschine sowie verfahren zu ihrer herstellung | |
DE1476769A1 (de) | Turbinen-Trommellaeufer | |
DE3036985A1 (de) | Bremstraeger fuer eine scheibenbremse | |
DE29903512U1 (de) | Zahnrad für eine Zahnradpumpe | |
EP0263914A2 (de) | Gehäuse für Strömungsmaschinen oder Fliehkraftabscheidern und Verfahren zur Herstellung des Gehäuses |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8120 | Willingness to grant licenses paragraph 23 | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |