DE4336687C2

DE4336687C2 - Rotor unit

Info

Publication number: DE4336687C2
Application number: DE4336687A
Authority: DE
Inventors: Roland Jakel
Original assignee: Piller Industrieventilatoren GmbH
Current assignee: Piller Blowers and Compressors GmbH
Priority date: 1992-10-27
Filing date: 1993-10-27
Publication date: 2001-12-06
Anticipated expiration: 2013-10-28
Also published as: DE4336687A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Rotoreinheit für Heißgasgebläse und -turbinen, umfassend ein Laufrad aus Keramikmaterial und eine das Laufrad tragende Welle, mittels welcher die Rotor einheit um eine Drehachse drehbar gelagert ist, wobei das Laufrad gegenüber der Welle zentriert und gegen ein Kippen abgestützt ist.The invention relates to a rotor unit for hot gas blowers and turbines comprising an impeller made of ceramic material and a shaft carrying the impeller, by means of which the rotor Unit is rotatably mounted about an axis of rotation, the Centered impeller opposite the shaft and against tipping is supported.

Aus der US-PS 4,424,003 ist eine derartige Rotoreinheit bekannt, wobei das Laufrad einen Wellenzapfen aufweist und der an das Laufrad angeformte Wellenzapfen neben der Zentrierung auch eine Kippabstützung des Laufrades bewirkt.Such a rotor unit is known from US Pat. No. 4,424,003 known, wherein the impeller has a shaft journal and the shaft journal formed on the impeller next to the Centering also causes a tilt support of the impeller.

Aus der DE 25 37 538 A1 ist eine Befestigung des Laufrades an einer Welle durch einen Zapfen vorgesehen, auf welchem das Laufrad gleitend angeordnet ist und der das Laufrad in Axialrichtung ausfluchten soll, das heißt sowohl radial zentrieren als auch eine Kippabstützung darstellen soll.DE 25 37 538 A1 attaches the impeller to a shaft provided by a pin on which the Impeller is slidably arranged and the impeller in Align axial direction, that is, both radially center as well as a tilt support.

Ausgehend von der US 4,424,003 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine möglichst kostengünstig herzustellende und für Temperaturwechselbelastungen geeignete Rotoreinheit zu schaffen. Starting from US 4,424,003, the invention is the The task is to produce one that is as cost-effective as possible and rotor unit suitable for thermal cycling to accomplish.

Diese Aufgabe wird bei einer Rotoreinheit der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Zentrierung und eine Kippabstütztung für das Laufrad örtlich voneinander getrennt angeordnet sind, wobei die Kippabstütztung bezüglich der Zentrierung radial außenliegend ist.This task is the beginning of a rotor unit described type according to the invention solved in that a Centering and a tilt support for the impeller locally are arranged separately, the Tilt support with respect to the centering radially on the outside is.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist darin zu sehen, daß die Zentrierung und die Kippabstützung des Laufrades voneinander getrennt angeordnet sind und somit in einfacher Weise die thermischen und mechanischen Belastungen, die auf die Zentrierung und die Kippabstützung wirken, beherrschbar sind, daß auch bei einer Beaufschlagung des Laufrades mit Heißgas von Temperaturen über 800°C und insbesondere über 1000°C das Laufrad noch mit der ausreichenden Genauigkeit von der Welle zentriert und abgestützt wird und sich somit die mechanischen Eigenschaften der Rotoreinheit auch bei diesen Temperaturen nicht nachteilig verändern.The advantage of the solution according to the invention can be seen in that the centering and tilt support of the impeller are separated from each other and thus easier Way the thermal and mechanical loads on the centering and the tilt support are manageable are that even when the impeller is loaded with Hot gas from temperatures above 800 ° C and especially above 1000 ° C the impeller still with sufficient accuracy of the shaft is centered and supported and thus the mechanical properties of the rotor unit also in these Do not adversely change temperatures.

Die Zentrierung kann in unterschiedlichster Art und Weise ausgebildet sein. So ist es beispielsweise möglich, daß die Zentrierung durch einen von der Welle gebildeten Zentrier ansatz gebildet wird, welchen das Laufrad umgreift. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Zentrierung einen in mindestens eine Zentrierfläche an der Welle eingreifenden Zentrieransatz des Laufrades aufweist. In diesem Fall ist eine bessere Beherrschung der Wärmeausdehnung möglich, da durch die Ausbildung des Zentrieransatzes aus Keramikmaterial dessen Wärmeausdehnung geringer ist als die Wärmeausdehnung der die Zentrierflächen tragenden Welle, so daß keine Zugspannungen auf den aus sprödem Keramikmaterial gebildeten Zentrieransatz wirken. The centering can be done in many different ways be trained. For example, it is possible that the Centering by a centering formed by the shaft approach is formed, which encompasses the impeller. Especially It is advantageous if the centering at least one a centering surface on the shaft engaging centering approach of the impeller. In this case it is a better one Mastery of thermal expansion possible because of the Formation of the centering approach from ceramic material Thermal expansion is less than the thermal expansion of the Centering bearing shaft, so no tensile stress on the centering projection made of brittle ceramic material Act.

Die Zentrierung mit der Zentrierfläche kann durch jede Art formschlüssiger Verbindung realisiert werden. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn die Zentrierfläche mit der Drehachse einen Winkel von α ≧ 0° einschließt, d. h. daß die Zentrierfläche entweder parallel zur Drehachse aus gerichtet ist oder in einem vorzugsweise spitzen Winkel gegenüber der Drehachse geneigt ist. Dabei kann die Zentrierfläche eine ringförmig um die Drehachse umlaufende Fläche sein. Es ist aber auch denkbar, die Zentrierfläche durch eine Vielzahl ebener Flächen zu bilden, beispiels weise im einfachsten Fall durch ein Vieleck.The centering with the centering surface can be done by any kind positive connection can be realized. Especially However, it is advantageous if the centering surface with the Axis of rotation includes an angle of α ≧ 0 °, d. H. that the centering surface either parallel to the axis of rotation is directed or at a preferably acute angle is inclined to the axis of rotation. The Centering surface a circular around the axis of rotation Area. But it is also conceivable for the centering surface to be formed by a large number of flat surfaces, for example in the simplest case by a polygon.

Konstruktiv besonders einfach läßt sich ein Ausführungs beispiel realisieren, bei welchem die Zentrierfläche mindestens durch Teilbereiche einer zur Drehachse koaxialen Zylinderfläche gebildet ist.An execution can be structurally particularly simple realize example in which the centering surface at least through sections of one to the axis of rotation coaxial cylindrical surface is formed.

Um die Zentrierung möglichst temperaturunabhängig auszu bilden, ist vorgesehen, daß die Zentrierung drehachsennah angeordnet ist, so daß durch Wärmeausdehnung im Bereich der Welle aufgrund des geringen Abstandes von der Dreh achse ebenfalls eine geringe radiale Variation beispiels weise der Position der Zentrierfläche erfolgt.To make the centering as independent of temperature as possible form, it is provided that the centering near the axis of rotation is arranged so that by thermal expansion in the area the shaft due to the small distance from the rotation Axis also a slight radial variation, for example the position of the centering surface.

Hinsichtlich des Zentrieransatzes wurden bislang keine weiteren Ausführungen gemacht. Der Zentrieransatz kann in beliebiger Weise ausgebildet werden, solange er im Zusammenwirken mit der Zentrierfläche eine sichere Zentrierung des Laufrades gewährleistet. Besonders vor teilhaft ist es jedoch, wenn der Zentrieransatz eine der Zentrierfläche zugewandte Außenfläche aufweist, so daß zwischen Zentrierfläche und Zentrieransatz eine flächen hafte Belastung und vorzugsweise keine linien- oder punkt förmige Belastung wirkt. With regard to the centering approach, none have so far made further statements. The centering approach can be in be trained in any way, as long as he is in Interact with the centering surface a safe Centering of the impeller guaranteed. Especially before it is however partial if the centering approach is one of the Centering surface facing outer surface, so that A surface between the centering surface and the centering shoulder heavy load and preferably no line or point shaped load acts.

Dies läßt sich besonders günstig dann realisieren, wenn die Außenflächen und die Zentrierflächen die zusammen wirkenden Flächen einer Passung bilden.This can be realized particularly cheaply if the outer surfaces and the centering surfaces together form the effective surfaces of a fit.

Die Zentrierfläche kann von den unterschiedlichsten, auf der Welle sitzenden Elementen getragen werden. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn die Zentrierfläche von einer zentriert auf der Welle sitzenden Zentrierhülse getragen ist, wobei die Zentrierhülse vorzugsweise fest mit der Welle verbunden ist.The centering surface can vary from one to the other elements sitting on the shaft. Especially However, it is advantageous if the centering surface of a centering sleeve centered on the shaft is worn, the centering sleeve preferably fixed is connected to the shaft.

Um jedoch einen Wärmeeintrag von dem sehr heißen Laufrad in die Welle möglichst gering zu halten, ist vorzugsweise vorgesehen, daß zwischen der Außenfläche und der Zentrier fläche ein wärmeisolierendes Zwischenstück eingesetzt ist. Dieses wärmeisolierende Zwischenstück wirkt vorzugsweise einerseits zur Vervollständigung der Passung zwischen der Außenfläche und der Zentrierfläche und andererseits zur Wärmeisolierung zwischen den beiden, so daß das die Zentrierfläche tragende Material der Welle weniger stark erwärmt wird und somit weniger starken thermischen Aus dehnungen unterliegt. Besonders einfach läßt sich dies realisieren, wenn das Zwischenstück aus wärmeisolierendem Keramikmaterial hergestellt ist.However, in order to introduce heat from the very hot impeller Keeping it as low as possible in the shaft is preferred provided that between the outer surface and the centering surface a heat-insulating intermediate piece is used. This heat-insulating intermediate piece acts preferably on the one hand to complete the fit between the Outer surface and the centering surface and on the other hand Thermal insulation between the two, so that the Centering surface bearing material of the shaft less strong is heated and thus less strong thermal off is subject to stretching. This is particularly easy realize if the intermediate piece is made of heat insulating Ceramic material is made.

Um eine möglichst optimale Zentrierung des Laufrades zu erhalten, ist vorzugsweise vorgesehen, daß die Außenfläche des Zentrieransatzes eine geschliffene Fläche ist.In order to optimally center the impeller obtained, it is preferably provided that the outer surface of the centering shoulder is a ground surface.

In Ergänzung dazu ist es ferner zweckmäßig, wenn das Zwischenstück an der Zentrierfläche und der Außenfläche anliegende geschliffene Flächen aufweist, so daß eine optimale Passung zwischen der Außenfläche und der Zentrierfläche herstellbar ist, wobei insbesondere die Zentrierfläche an der Welle eine mit entsprechender Genauigkeit gedrehte Fläche ist.In addition to this, it is also appropriate if the Intermediate piece on the centering surface and the outer surface has adjacent ground surfaces, so that a optimal fit between the outer surface and the Centering surface can be produced, in particular the Centering surface on the shaft with a corresponding Accuracy is turned surface.

Um zu erreichen, daß die Zentrierung mit möglichst geringem Spiel erfolgt, ist vorzugsweise das Zwischenstück in Umfangsrichtung segmentiert ausgebildet, das heißt daß dieses aus mehreren, beispielsweise drei oder mehr Kreis bogensegmenten zusammengesetzt ist. Der Vorteil dieser Lösung ist darin zu sehen, daß sich aufgrund des hohen Temperaturgradienten zwischen der an der Außenfläche anliegenden und der Zentrierfläche anliegenden Seite der einzelnen Segmente eine unterschiedliche Wärmeausdehnung und somit ein Aufbiegen der einzelnen Segmente ergibt, was einem Spiel bei der Zentrierung entgegenwirkt.To achieve that the centering with as much as possible little play takes place, is preferably the intermediate piece formed segmented in the circumferential direction, that is this from several, for example three or more circles arc segments is composed. The advantage of this Solution can be seen in the fact that due to the high Temperature gradient between that on the outer surface adjacent and the centering side of the individual segments have different thermal expansion and thus bending the individual segments results in what counteracts a game in centering.

Hinsichtlich der Ausbildung der Kippabstützung wurde im Zusammenhang mit den bislang beschriebenen Ausführungs beispielen keine näheren Angaben gemacht. So hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Kippab stützung eine an der Welle angeordnete Stützfläche und ein an dem Laufrad angeordnetes Stützelement aufweist.With regard to the formation of the tilt support was in Connection with the execution described so far examples given no further details. So it happened proven to be particularly advantageous when the kippab support a support surface arranged on the shaft and a has arranged on the impeller support member.

Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, daß die Stützfläche mit der Drehachse einen Winkel β ≦ 90° einschließt, d. h. die Stützfläche steht im einfachsten Fall senkrecht auf der Drehachse oder ist mit einem Winkel β < 90°, vorzugsweise wenig kleiner 90°, nach der einen oder anderen Seite gegenüber der Drehachse geneigt.It is preferably provided that the support surface with the axis of rotation includes an angle β ≦ 90 °, d. H. the In the simplest case, the support surface is perpendicular to the Axis of rotation or is at an angle β <90 °, preferably little less 90 °, on one side or the other inclined to the axis of rotation.

Konstruktiv läßt sich dies vorzugsweise dadurch reali sieren, daß die Stützfläche mindestens durch Teilbereiche einer Flanschfläche gebildet ist. In terms of construction, this can preferably be realized sieren that the support surface at least by partial areas a flange surface is formed.

Eine zweckmäßige Anordnung sieht vor, daß die Kippab stützung radial außenliegend bezüglich der Zentrierung angeordnet ist und somit bei drehachsennah angeordneter Zentrierung eine optimale Abstützung des Laufrades gegen ein Verkippen bezüglich der Welle gewährleistet. Dies ist besonders dadurch möglich, daß die Stützfläche radial außerhalb der Zentrierung liegt.A convenient arrangement provides that the Kippab support radially outside with respect to the centering is arranged and thus arranged near the axis of rotation Centering an optimal support of the impeller against guarantees tilting with respect to the shaft. This is particularly possible in that the support surface is radial is outside the centering.

Eine konstruktiv besonders optimal wirkende Lösung sieht vor, daß die Stützfläche die Zentrierung umschließt.Sees a constructively particularly optimal-looking solution before that the support surface encloses the centering.

Hinsichtlich des Winkels, welchen die Stützfläche und die Zentrierfläche mit der Drehachse einschließen, wurden bis lang keine Abgrenzungen gemacht. So ist es besonders vor teilhaft, wenn der Winkel β zwischen der Drehachse und der Stützfläche größer ist als der Winkel α zwischen der Zentrierfläche und der Drehachse, so daß beispielsweise die Zentrierfläche eine Konusfläche mit einem kleineren Konuswinkel ist als die Stützfläche.Regarding the angle which the support surface and the Include centering surface with the axis of rotation were up to long no demarcations made. So it is especially before partial if the angle β between the axis of rotation and the Support area is greater than the angle α between the Centering surface and the axis of rotation, so that for example the centering surface is a conical surface with a smaller one Cone angle is considered the support surface.

Die Stützfläche kann an den unterschiedlichsten, auf der Welle sitzenden Elementen angeordnet sein. Besonders vor teilhaft hat es sich erwiesen, wenn die Stützfläche von einer sich axial an der Welle abstützenden Stützhülse getragen ist, da damit die Stützhülse besonders den Anforderungen an einen möglichst geringen Wärmefluß von dem Laufrad zur Welle angepaßt werden kann, beispielsweise als dünnes Rohr aus einer Hochtemperaturmetallegierung oder Keramik gefertigt werden kann.The support surface can be on the most varied of surfaces Shaft seated elements can be arranged. Especially before It has proven to be of some advantage if the supporting surface of a support sleeve axially supported on the shaft is worn, so that the support sleeve especially the Requirements for the lowest possible heat flow from the impeller can be adapted to the shaft, for example as a thin tube made of a high temperature metal alloy or ceramic can be made.

Aufgrund des separaten Vorsehens der Stützhülse, vorzugs weise getrennt von der Zentrierhülse, lassen sich Wärme spannungen erheblich reduzieren. Due to the separate provision of the support sleeve, preferred separately from the centering sleeve, heat can be removed significantly reduce tensions.

Hinsichtlich der Fixierung der Stützhülse an der Welle ist vorzugsweise vorgesehen, daß die Stützhülse an einer der Nabe zugewandten Tragfläche anliegt, wobei sich die Trag fläche vorzugsweise in radialer Richtung erstreckt.Regarding the fixation of the support sleeve to the shaft preferably provided that the support sleeve on one of the Hub facing wing rests, the Trag surface preferably extends in the radial direction.

Vorzugsweise ist dabei die Stützhülse in Richtung auf die Tragfläche beaufschlagt.Preferably, the support sleeve is in the direction of Wing applied.

Eine sichere Zentrierung der Stützhülse wird ferner noch dadurch erreicht, daß die Stützhülse mit einer in radialer Richtung wirksamen Fügefläche an der Welle zentriert ist, wobei sich die Fügefläche im einfachsten Fall parallel zur axialen Richtung erstreckt. Die Zentrierung kann vorzugs weise ebenfalls in dem an der Tragfläche anliegenden Bereich der Stützhülse erfolgen.A secure centering of the support sleeve is also still thereby achieved that the support sleeve with a radial Is centered on the shaft in the direction of the effective joining surface, the joining surface in the simplest case parallel to extends in the axial direction. The centering can be preferred also in the adjacent to the wing Area of the support sleeve.

Um insbesondere eine optimale thermische Kopplung zwischen der Kippabstützung und der Zentrierung zu erreichen, ist ferner vorgesehen, daß zwischen der Stützhülse und der Zentrierhülse ein freier Zwischenraum liegt, welcher die beiden Hülsen gegeneinander isoliert.To in particular an optimal thermal coupling between the tilt support and centering can be reached further provided that between the support sleeve and the Centering sleeve is a free space, which the two sleeves isolated from each other.

Eine noch bessere Isolation ist dadurch zu erreichen, daß zwischen der Stützhülse und der Zentrierhülse ein Isolier medium, vorzugsweise ein Isoliermaterial, angeordnet ist.An even better isolation can be achieved by the fact that an insulation between the support sleeve and the centering sleeve medium, preferably an insulating material, is arranged.

Im Rahmen der bisherigen Beschreibung der erfindungs gemäßen Lösung wurde nichts darüber ausgeführt, wie eine Einleitung von Drehmoment von der Welle in das Laufrad erfolgt. Dies kann beispielsweise durch ein zusätzliches Formschlußelement realisiert sein. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn über die Kippabstützung eine Dreh momentübertragung von der Welle auf das Laufrad erfolgt. In the context of the previous description of the Invention According to the solution, nothing was done about how a Introduction of torque from the shaft into the impeller he follows. This can be done, for example, by an additional Form-locking element can be realized. Particularly advantageous it is, however, when a turn over the tilt support torque is transmitted from the shaft to the impeller.

Dies läßt sich konstruktiv besonders einfach dadurch realisieren, daß die Drehmomentübertragung mittels Reib schluß erfolgt.This is structurally particularly simple realize that the torque transmission by means of friction in the end.

Da die Stützflächen radial außenliegend bezüglich der Zentrierung angeordnet sind, hat es sich als besonders günstig erwiesen, wenn zwischen der Stützfläche und einer dieser zugewandten Anlagefläche des Stützelements eine Drehmomentübertragung erfolgt.Since the support surfaces are located radially on the outside with respect to the Centering are arranged, it has turned out to be special proven favorable if between the support surface and a this facing contact surface of the support element a Torque transmission takes place.

Um den Reibschluß zwischen beiden zu erhöhen, um Kontakt spannungen zu reduzieren und um einen Diffusionsschutz zu erhalten, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn zwischen der Stützfläche und einer dieser zugewandten Anlagefläche des Stützelements eine Zwischenlage angeord net ist.To increase the friction between the two to make contact to reduce tensions and to provide diffusion protection received, it has proven to be useful if between the support surface and one of these facing Contact surface of the support element arranged an intermediate layer is not.

Diese Zwischenlage läßt sich vorteilhafterweise aus einem wärmeisolierenden Material herstellen, so daß auch im Bereich der Kippabstützung ein Eintrag von Wärme über das Laufrad in die Welle erheblich verringert ist.This intermediate layer can advantageously be made from one Produce heat insulating material, so that also in Area of tilt support an entry of heat over the Impeller in the shaft is significantly reduced.

Darüber hinaus läßt sich vorteilhafterweise die Zwischen lage aus einem deformierbaren, insbesondere verformbaren Material herstellen, so daß keine sehr genaue Bearbeitung der Anlagefläche erforderlich ist, um einerseits eine definierte Kippabstützung zu erreichen und andererseits einen ausreichend guten Reibschluß bei geringen Kontakt spannungen zwischen der Stützfläche und der Anlagefläche herzustellen. In addition, the intermediate can advantageously layer from a deformable, in particular deformable Manufacture material so that no very precise machining the contact surface is required to one hand to achieve defined tilt support and on the other hand a sufficiently good frictional connection with little contact tensions between the support surface and the contact surface to manufacture.

Alternativ zum Vorsehen der Zwischenlage aus einem defor mierbaren, insbesondere verformbaren Material, ist bei einem anderen Ausführungsbeispiel vorgesehen, daß die Zwischenlage aus einem festen Keramikring hergestellt ist. Dies hat den Vorteil, daß sich kein nennenswertes Setzen der Zwischenlage mehr einstellt.As an alternative to providing the intermediate layer from a defor mable, especially deformable material, is at another embodiment provided that the Liner is made of a solid ceramic ring. This has the advantage that there is no significant setting of the intermediate layer more.

Vorzugsweise ist der Keramikring so ausgebildet, daß er eine niedrige Wärmeleitfähigkeit aufweist, so daß auch noch der Wärmefluß von der Nabe in die Welle durch den Keramikring reduziert werden kann.The ceramic ring is preferably designed such that it has a low thermal conductivity, so that too nor the heat flow from the hub into the shaft through the Ceramic ring can be reduced.

Eine besonders zweckmäßige und insbesondere kostengünstig herstellbare Ausführungsform sieht dabei vor, daß die Anlagefläche eine unbearbeitete, insbesondere unge schliffene Keramikoberfläche ist.A particularly useful and particularly inexpensive manufacturable embodiment provides that the Contact surface an unprocessed, especially unused ground ceramic surface.

Alternativ zu dem Vorsehen einer ungeschliffenen Keramik fläche ist vorzugsweise auch die Anlagefläche als ge schliffene Fläche ausgebildet, was insbesondere bei Ver wendung eines Keramikrings als Zwischenlage erforderlich ist. Dadurch läßt sich jedoch der Wärmefluß erheblich unterdrücken.As an alternative to the provision of an uncut ceramic surface is preferably also the contact surface as ge ground surface formed, which is particularly true in Ver Use of a ceramic ring as an intermediate layer is required is. However, this allows the heat flow to be considerable suppress.

Noch besser läßt sich der Wärmefluß durch den als Zwischenlage verwendeten Keramikring unterdrücken, wenn die Anlagefläche eine geringe radiale Erstreckung gegen über ihrem Außendurchmesser aufweist. Beispielsweise ist die radiale Erstreckung der Anlagefläche kleiner als ein Fünftel, noch besser kleiner als ein Zehntel des Außen radiuses derselben, bezogen auf die Drehachse. The heat flow can be even better through the than Suppress liner used ceramic ring if the contact surface against a slight radial extension has over its outer diameter. For example the radial extension of the contact surface is smaller than one Fifth, better still less than a tenth of the outside radiuses of the same, based on the axis of rotation.

Hinsichtlich der Ausbildung des Laufrades wurden bislang ebenfalls keine weiteren Angaben gemacht. So sieht ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel vor, daß das Laufrad im Bereich einer Nabe in Richtung auf die Welle beaufschlagt, d. h. vorzugsweise gegen die Welle und ins besondere gegen die Stützfläche der Welle gespannt ist.So far, regarding the design of the impeller no further details were given either. So one sees particularly advantageous embodiment that the Impeller in the area of a hub towards the shaft acted upon, d. H. preferably against the shaft and ins especially against the support surface of the shaft.

Dies wird am einfachsten dadurch realisiert, daß die Nabe mittels eines Spannelements gegen die Welle gespannt ist.The easiest way to do this is to have the hub is clamped against the shaft by means of a clamping element.

Konstruktiv läßt sich dies besonders einfach dadurch realisieren, daß das Spannelement ein Zuganker ist, wobei insbesondere der Zuganker mittig der Nabe angreift.In terms of construction, this can be done particularly easily realize that the clamping element is a tie rod, wherein especially the tie rod attacks the center of the hub.

Um einen Wärmeeintrag im Bereich der Nabe und des Zug ankers von dem Laufrad in die Welle zu vermeiden, ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß das Spannelement gegen über der Nabe durch eine Isolierschicht isoliert ist.To heat input in the area of the hub and the train to avoid anchors from the impeller into the shaft advantageously provided that the clamping element against is insulated over the hub by an insulating layer.

Vorzugsweise ist dabei die Isolierschicht als deformier bare Isolierschicht ausgebildet.In this case, the insulating layer is preferably deformed bare insulating layer formed.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Idee ist insbesondere darin zu sehen, daß ein mechanischer Kontakt zwischen Welle und Laufrad über eine zwischen den Kontaktflächen derselben angeordnete thermisch isolierende Schicht erfolgt.An advantageous development of the idea according to the invention can be seen in particular in the fact that a mechanical Contact between shaft and impeller via one between the Contact surfaces of the same arranged thermally insulating Layer takes place.

Insbesondere ist dabei vorgesehen, daß zwischen den zusammenwirkenden Flächen der Welle und des Laufrades eine thermisch isolierende Schicht angeordnet ist. In particular, it is provided that between the interacting surfaces of the shaft and the impeller thermally insulating layer is arranged.

Um einen größeren Freiraum bei der Gestaltung der Nabe zu schaffen, ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß das Spannelement eine vordere Stirnseite der Nabe beaufschlagt und somit die Nabe nicht in deren Innerem. Damit läßt sich insbesondere die Form der Nabe hinsichtlich der statischen Verhältnisse optimaler gestalten.To give greater freedom in the design of the hub create, it is advantageously provided that the Clamping element acts on a front face of the hub and thus the hub not inside. So that can especially the shape of the hub in terms of static Make conditions more optimal.

Besonders vorteilhaft läßt sich eine stirnseitige Beauf schlagung der Nabe dann erreichen, wenn das Spannelement mit einer Druckplatte versehen ist und mit dieser stirn seitig auf die Nabe wirkt.An end face can be particularly advantageous Impact of the hub when the clamping element is provided with a pressure plate and with this forehead acts on the hub.

Um ebenfalls eine thermische Isolierung zwischen der Nabe und dem Spannelement zu erreichen, ist vorzugsweise vor gesehen, daß das Spannelement gegenüber der Nabe durch ein Isolierelement isoliert ist.To also provide thermal insulation between the hub and to reach the clamping element is preferably before seen that the clamping element against the hub by a Insulating element is insulated.

Dieses Isolierelement kann im einfachsten Fall als weiche deformierbare Isolierschicht ausgebildet sein. Noch vor teilhafter ist es jedoch, wenn das Isolierelement ein Keramikring ist, welcher zur Vermeidung von Diffusions effekten zwischen der Druckplatte und der Nabe und zum Schutz der Nabe vorgesehen ist.In the simplest case, this insulating element can be considered a soft one deformable insulating layer may be formed. Before However, it is more advantageous if the insulating element is a Ceramic ring is used to avoid diffusion effects between the pressure plate and the hub and to Protection of the hub is provided.

Um thermische Ausdehnungen im Bereich der Verbindung zwischen Welle und Nabe möglichst gering zu halten, ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß ein das Laufrad tragender Kopf der Welle temperierbar, insbesondere kühl bar, ist. To thermal expansion in the area of the connection between the shaft and hub must be kept as low as possible advantageously provided that a the impeller bearing head of the shaft can be tempered, especially cool cash, is.

Um gezielt den Einfluß von Wärmedehnungen, insbesondere im Bereich der aus Stahl ausgeführten Welle, zu begrenzen, ist es besonders vorteilhaft, wenn die Zentrierung wellen seitig temperierbar ist, so daß die Wärmeausdehnung der des die Zentrierung bildenden Elements der Welle möglichst gering gehalten werden kann.To target the influence of thermal expansion, especially in the Limit the area of the shaft made of steel, it is particularly advantageous if the centering waves is temperable on both sides, so that the thermal expansion of the of the element forming the centering of the shaft if possible can be kept low.

Alternativ oder ergänzend dazu ist es ferner vorteilhaft, wenn die Kippabstützung wellenseitig temperierbar ist, da hierdurch ebenfalls die Verkippungen des Laufrades durch Wärmeausdehnung limitiert werden können.Alternatively or in addition, it is also advantageous to if the tilt support can be tempered on the shaft side, there this also causes the tipping of the impeller Thermal expansion can be limited.

Besonders zweckmäßig läßt sich dies dadurch realisieren, wenn der die Zentrierfläche tragende Wellenteil temperier bar ist, so daß insbesondere die Zentrierfläche selbst temperierbar ist und somit besonders geringen Wärmeaus dehnungen unterliegt.This can be implemented particularly expediently by when the shaft part supporting the centering surface is tempered bar, so that in particular the centering surface itself is temperable and thus particularly low heat levels is subject to stretching.

Gleiches gilt für die Stützfläche, so daß vorteilhafter weise der die Stützfläche tragende Wellenteil temperierbar ist und somit insbesondere auch die Stützfläche aufgrund der Temperierung möglichst geringe Wärmebewegungen aus führt.The same applies to the support surface, so that more advantageous way, the shaft part carrying the support surface can be tempered is and therefore in particular due to the support surface the lowest possible thermal movements leads.

Eine derartige Temperierung läßt sich konstruktiv besonders günstig dadurch lösen, daß die Welle mit einem Versorgungskanal für ein Temperiermedium versehen ist, wobei der Versorgungskanal insbesondere in axialer Rich tung der Welle verläuft. Such tempering can be constructive solve particularly cheap that the shaft with a Supply channel for a temperature control medium is provided, the supply channel in particular in the axial direction direction of the wave.

Ergänzend läßt sich dies ferner dadurch, daß die Welle einen Abführkanal für das Temperiermedium aufweist, wobei auch dieser Abführkanal für das Temperiermedium insbe sondere in axialer Richtung der Welle verläuft.This can also be supplemented by the fact that the shaft has a discharge channel for the temperature control medium, wherein this discharge channel for the temperature control medium in particular runs in particular in the axial direction of the shaft.

Eine konstruktiv möglichst einfache Realisierung der Temperierung des die Zentrierfläche und/oder die Stütz fläche tragenden Wellenteils läßt sich besonders einfach dadurch erreichen, daß ein Wellenkopf im Bereich hinter dem die Zentrierfläche und/oder die Stützfläche tragenden Wellenteil hohl ausgebildet ist und daß dieser Hohlraum von dem Temperiermedium durchströmbar ist.A structurally simple implementation of the Temperature control of the centering surface and / or the support surface-supporting shaft part is particularly easy by having a wave head in the area behind the bearing the centering surface and / or the support surface Shaft part is hollow and that this cavity can be flowed through by the temperature control medium.

Hinsichtlich der Zufuhr des Temperiermediums hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen, wenn dies über ein dem Laufrad entgegengesetztes Ende der Welle erfolgt.With regard to the supply of the temperature control medium, it has proven to be particularly useful if this is via a Impeller opposite end of the shaft is done.

Darüber hinaus hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn der Abführkanal zu im Abstand von dem Laufrad angeordneten Ausströmöffnungen führt.In addition, it has proven to be useful if the discharge channel is arranged at a distance from the impeller Outflow openings leads.

Hinsichtlich der Ausbildung des Laufrades wurden keine weiteren detaillierten Angaben gemacht. So sieht ein besonders zweckmäßiges Ausführungsbeispiel vor, daß das Laufrad ausschließlich aus Keramikmaterial hergestellt und ein sogenannter keramischer Monolith ist.With regard to the design of the impeller, none further detailed information. So one sees particularly expedient embodiment that the Impeller made exclusively from ceramic material and is a so-called ceramic monolith.

Hinsichtlich der Welle wurde bereits erwähnt, daß diese vorzugsweise aus Stahl hergestellt ist. Um diese kosten günstig herzustellen, ist es vorteilhaft, wenn die Welle aus nicht besonders geringe Wärmeausdehnung aufweisendem Stahl hergestellt ist. With regard to the shaft, it has already been mentioned that this is preferably made of steel. To cost this To produce cheaply, it is advantageous if the shaft from not particularly low thermal expansion Steel is made.

Bezüglich der Ausbildung des Laufrades selbst wurden bis lang keine weiteren Angaben gemacht. So sieht ein kon struktive Parameter für Keramik berücksichtigendes Aus führungsbeispiel des Laufrades vor, daß dieses ein zu mindest einseitig offenes Laufrad ist. Besonders einfach läßt sich dieses Laufrad herstellen, wenn dies ein beid seitig offenes Laufrad ist. All diese Konstruktionen sind keramikgerecht und verhindern, daß die Fliehkraft spannungen klein sind und bei großer Erhitzung des Lauf rades thermische Spannungen in diesem auftreten, die zu Rissen und somit einer Zerstörung des Laufrades führen.Regarding the design of the impeller itself, up to long no further information given. So a con structural parameters for ceramic taking into account leadership example of the impeller that this one too impeller is open at least on one side. Particularly easy this impeller can be made if this is both open-sided impeller. All of these constructions are suitable for ceramics and prevent the centrifugal force tensions are small and when the barrel heats up rades thermal stresses occur in this, too Cracks and thus destroy the impeller.

Auch hinsichtlich der Laufradschaufeln ist eine besonders keramikgerechte Konstruktion vorteilhaft, wobei in diesem Fall das Laufrad sich radial erstreckende Laufradschaufeln aufweist.One is also special with regard to the impeller blades ceramic-compatible construction advantageous, in this If the impeller has radially extending impeller blades having.

Besonders bevorzugt ist es dabei, wenn das Laufrad gerade gerichtete und sich radial erstreckende Laufradschaufeln aufweist.It is particularly preferred if the impeller is straight directional and radially extending impeller blades having.

Die Erfindung ist auch anwendbar für einen Ventilator, insbesondere einen Radialventilator, mit einem Gehäuse, einem Antrieb und einer Rotoreinheit, wobei dieser Ventilator dadurch gekennzeichnet ist, daß die Rotor einheit entsprechend einem oder mehreren der voranstehen den Merkmalen ausgebildet ist.The invention is also applicable to a fan, in particular a centrifugal fan, with a housing, a drive and a rotor unit, this fan is characterized in that the rotor unit according to one or more of the preceding the features is formed.

Weitere Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels. In der Zeichnung zeigen: Further features and advantages of the solution according to the invention are the subject of the following description and the graphic representation of an embodiment. In the drawing shows:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Radialventilators; Figure 1 is a schematic representation of a first embodiment of a radial fan.

Fig. 2 einen Schnitt durch das erste Ausführungs beispiel der erfindungsgemäßen Rotoreinheit im Bereich der Verbindung zwischen der Welle und dem Laufrad und Fig. 2 shows a section through the first embodiment example of the rotor unit according to the invention in the region of the connection between the shaft and the impeller and

Fig. 3 einen Schnitt ähnlich Fig. 2 durch ein zweites Ausführungsbeispiel. Fig. 3 shows a section similar to FIG. 2 through a second embodiment.

Ein als Ganzes mit 10 bezeichnetes erstes Ausführungs beispiel eines erfindungsgemäßen Heißgasventilators umfaßt einen Antrieb 12, mit welchem ein als Ganzes mit 14 be zeichneter und ein Ausführungsbeispiel einer erfindungs gemäßen Rotoreinheit darstellender Rotor antreibbar ist, welcher seinerseits in einem als Ganzes mit 16 bezeich neten Gehäuse angeordnet ist.A designated as a whole with 10 first embodiment example of a hot gas fan according to the invention comprises a drive 12 , with which a whole with 14 be signed and an embodiment of a rotor unit according to the invention representing rotor is drivable, which in turn is arranged in a whole with 16 designated housing is.

Der Rotor 14 umfaßt seinerseits eine Welle 18, welche in einem zeichnerisch nicht dargestellten hinteren Lager und einem zeichnerisch dargestellten vorderen Lager 20 ge lagert ist und sich mit einem sogenannten fliegenden Abschnitt 22 über das vordere Lager 20 hinaus erstreckt.The rotor 14 in turn comprises a shaft 18 , which is supported in a rear bearing and a front bearing 20 not shown in the drawing and extends with a so-called flying section 22 beyond the front bearing 20 .

An einem dem vorderen Lager 20 gegenüberliegenden freien Kopf 24 ist ein als Ganzes mit 26 bezeichnetes und Lauf radschaufeln 25 umfassendes Laufrad gehalten. Der Rotor 14, d. h. die Welle 18 und das Laufrad 26, drehen dabei um eine gemeinsame Drehachse 28. On a front head 20 opposite free head 24 is a whole designated 26 and impeller blades 25 comprising impeller held. The rotor 14 , ie the shaft 18 and the impeller 26 , rotate about a common axis of rotation 28 .

Das Laufrad 26 ist insbesondere ausschließlich aus Keramikmaterial hergestellt, wobei vorzugsweise SiSiC- Keramikmaterial gewählt wird. Es ist aber auch denkbar, anstelle dieses Keramikmaterials andere übliche Keramik materialien, wie beispielsweise SiC oder SSiC oder Si-Nitrid zu verwenden. Diese Keramikmaterialien erlauben es, das Laufrad mit Heißgasen von über 800°C, vorzugsweise über 1000°C, in Kontakt zu bringen.The impeller 26 is in particular made exclusively from ceramic material, SiSiC ceramic material preferably being selected. However, it is also conceivable to use other conventional ceramic materials such as SiC or SSiC or Si nitride instead of this ceramic material. These ceramic materials make it possible to bring the impeller into contact with hot gases above 800 ° C, preferably above 1000 ° C.

Das Gehäuse 16, in welchem sich das Laufrad 26 dreht, ist so ausgebildet, daß es einen Innenraum 30 aufweist, in welchem sich das Laufrad 26 dreht und welcher gleichzeitig einen Ausströmkanal für von dem Laufrad 26 radial zur Drehachse 28 beschleunigte Gase dient. Ferner weist das Gehäuse 16 noch einen Einströmkanal 32 auf, welcher vor zugsweise sich auf der dem Kopf 24 gegenüberliegenden Seite des Laufrades 26 parallel zur Drehachse 28 und rotationssymmetrisch zu dieser erstreckt.The housing 16 , in which the impeller 26 rotates, is designed such that it has an interior 30 in which the impeller 26 rotates and which at the same time serves as an outflow channel for gases accelerated radially from the impeller 26 to the axis of rotation 28 . Furthermore, the housing 16 also has an inflow channel 32 which extends parallel to the axis of rotation 28 and rotationally symmetrically to it on the side of the impeller 26 opposite the head 24 .

Das Gehäuse 16 weist ferner angrenzend an den Einström kanal 32 und den Innenraum 30 jeweils wärmeisolierende Dämmschichten 34 auf, welche eine Aufheizung einer Außen seite des Gehäuses 16 durch das vom Laufrad 26 beschleu nigte Heißgas weitgehend verhindern sollen. Diese Dämm schichten sind durch eine Feuerfestmasse, vorzugsweise eine Baumasse mit hydraulischer Bindung, gebildet.The housing 16 also has adjacent to the inflow channel 32 and the interior 30 each heat-insulating layers 34 , which are intended to largely prevent heating of an outer side of the housing 16 by the hot gas accelerated by the impeller 26 . These insulation layers are formed by a refractory mass, preferably a building mass with a hydraulic bond.

Insbesondere ist dabei auch der fliegende Abschnitt 22 der Welle 18 von einer Wärmedämmung 36 in Form eines Feuer leichtbetons umgeben, welche sich bis zum Kopf 24 er streckt, diesen umschließt und eine dem Einströmkanal 32 gegenüberliegende Seite des Innenraums 30 teilweise begrenzt. In particular, the flying section 22 of the shaft 18 is surrounded by thermal insulation 36 in the form of a light concrete, which extends to the head 24 , surrounds it and partially delimits a side of the interior 30 opposite the inflow channel 32 .

Wie insbesondere in Fig. 2 vergrößert dargestellt, umfaßt die Welle 18 ein Wellenrohr 38, auf dessen vorderem Ende 40 eine Hülse 42 sitzt, welche sich mit kegelförmig zur Drehachse 28 verlaufenden Wandbereichen 44 bis zu einem Stützflansch 46 erweiternd erstreckt und mit diesen Wand bereichen 44 den Stützflansch 46 trägt. Dieser Stütz flansch 46 bildet mit einer dem Laufrad 26 zugewandten vorderen Flanschfläche 48 eine Stützfläche, welche das Laufrad 26 gegen ein Verkippen sichert. Hierzu ist an dem Laufrad 26 eine Stützscheibe 50 angeformt, welche mit einer der Flanschfläche 48 zugewandten und als Ringfläche ausgebildeten Anlagefläche 52 an dieser anliegt. Zwischen der Flanschfläche 48 und der Anlagefläche 52 ist vorzugs weise noch eine einen Reibschluß und eine thermische Isolierung zwischen diesen beiden herstellende Zwischen lage 54 gelegt. Vorzugsweise wird die Zwischenlage 54 durch keramisches Fasermaterial, insbesondere Faserpapier, gebildet.As shown particularly in Fig. 2 increased 18 includes the shaft a shaft tube 38, at its front end 40, a sleeve 42 is seated, which to a support flange 46 expanding extends with conically extending perpendicularly to the axis of rotation 28 wall portions 44 and areas with these wall 44 carries the support flange 46 . This support flange 46 forms with a wheel 26 facing the front flange 48 a support surface which secures the wheel 26 against tilting. For this purpose, a support disk 50 is formed on the impeller 26 , which bears against it with a contact surface 52 which faces the flange surface 48 and is designed as an annular surface. Between the flange surface 48 and the contact surface 52 , preference is given to a frictional engagement and thermal insulation between these two intermediate layers 54 . The intermediate layer 54 is preferably formed by ceramic fiber material, in particular fiber paper.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ver laufen die Flanschfläche 48 und die Anlagefläche 52 parallel zu einer Ebene 56, welche senkrecht auf der Dreh achse 28 steht.In the embodiment shown in FIG. 2, the flange surface 48 and the contact surface 52 run parallel to a plane 56 which is perpendicular to the axis of rotation 28 .

Der Stützflansch 46 trägt ferner einen radial innenliegend desselben angeordnete Zentrierhülse 58, welche eine zur Drehachse 28 zylindrische Zentrierfläche 60 bildet, die gegenüber der Stützfläche 48 vom Laufrad 26 weg zurück gesetzt angeordnet ist. Mit dieser Zentrierfläche 60 zusammen wirkt ein an dem Laufrad 26 angeformter und in Richtung des Kopfes 24 über die Stützscheibe vorspringen der Zentrieransatz 62, welcher seinerseits radial außen liegend eine zylindrische, insbesondere geschliffene Außenfläche 64 aufweist. Zwischen dieser Außenfläche 64 und der Zentrierfläche 60 ist vorzugsweise noch ein Zwischenstück 66 angeordnet, welches bevorzugterweise ein Ring aus einem Material mit kleiner Wärmeleitfähigkeit und insbesondere einer Wärmeausdehnung zwischen Stahl und Keramikwerkstoff ist, vorzugsweise ein Keramikring aus Zirkonoxid. Dieser Ring weist erfindungsgemäß geschliffene Zylinderflächen auf, die an der Zentrierfläche 60 und der Außenfläche 64 anliegen und mit diesen eine Passung bilden.The support flange 46 also carries a centering sleeve 58 arranged radially on the inside thereof, which forms a centering surface 60 which is cylindrical with respect to the axis of rotation 28 and which is arranged set back from the impeller 26 opposite the support surface 48 . Together with this centering surface 60 , a centering projection 62 , which is integrally formed on the impeller 26 and projects in the direction of the head 24 via the support disk, acts on the centering projection 62 , which in turn has a cylindrical, in particular ground, outer surface 64 . Between this outer surface 64 and the centering surface 60 there is preferably also an intermediate piece 66 , which is preferably a ring made of a material with low thermal conductivity and in particular a thermal expansion between steel and ceramic material, preferably a ceramic ring made of zirconium oxide. According to the invention, this ring has ground cylindrical surfaces which bear against the centering surface 60 and the outer surface 64 and form a fit with these.

Eine Nabe 68 des erfindungsgemäßen Laufrades 26 weist vorzugsweise eine stufenförmig ausgebildete Innenbohrung 70 auf, in welcher ein Zuganker 72 angeordnet ist, welcher mit seinem Kopf 74 auf einer Stufe 76 der Innenbohrung 70 aufliegt und sich ferner durch die Nabe 68 hindurch er streckt bis zu einem innerhalb des Wellenrohrs 38 angeord neten Zugrohr 80 und in dieses eingeschraubt ist. Das Zug rohr 80 ist durch ein Kraftaufbringungselement vorgespannt.A hub 68 of the impeller 26 according to the invention preferably has a step-shaped inner bore 70 , in which a tie rod 72 is arranged, which rests with its head 74 on a step 76 of the inner bore 70 and further extends through the hub 68 through to one inside the shaft tube 38 angeord Neten pull tube 80 and is screwed into this. The train tube 80 is biased by a force application element.

Vorzugsweise ist auch ebenfalls zwischen dem Zuganker 72 und Innenwänden 82 der Innenbohrung 70 eine Isolierschicht 84 zur thermischen Entkopplung des Zugankers 72 von der Nabe 68 des Laufrades 26 vorgesehen. Diese Isolierschicht 84 erstreckt sich dabei vorzugsweise bis zum Zwischenstück 66 und ist wie die Zwischenlage 54 aus keramischem Faser material hergestellt.An insulating layer 84 for thermal decoupling of the tie rod 72 from the hub 68 of the impeller 26 is also preferably also provided between the tie rod 72 and inner walls 82 of the inner bore 70 . This insulating layer 84 preferably extends to the intermediate piece 66 and, like the intermediate layer 54, is made of ceramic fiber material.

Durch die Zwischenlage 54, welche vorzugsweise bis zum Zwischenstück 66 verläuft und die sich andererseits an das Zwischenstück 66 anschließende Isolierschicht 84 ist das Laufrad 26 mit seiner Nabe wärmetechnisch von dem Kopf 24 der Welle 18 sowie von dem Zuganker 72 im wesentlichen entkoppelt, so daß nur eine geringe Abkühlung der Nabe 68 durch den Kopf 24 der Welle 18 und den Zuganker 72 erfolgt und somit durch diese der Nabe 68 wenig Wärme entzogen wird und folglich auch dadurch in der Nabe 68 minimale Wärmespannungen auftreten können. Zusätzlich wirken die Zwischenlage 54 und die Isolierschicht 84 aufgrund ihrer Deformierbarkeit oder Verformbarkeit ausgleichend, so daß die an diesen anliegenden Flächen des Laufrades keiner besonderen Nachbearbeitung bedürfen, da Ungenauigkeiten durch die Verformung ausgeglichen werden.Due to the intermediate layer 54 , which preferably extends to the intermediate piece 66 and the insulating layer 84 adjoining the intermediate piece 66 , the impeller 26 with its hub is essentially thermally decoupled from the head 24 of the shaft 18 and from the tie rod 72 , so that only A slight cooling of the hub 68 takes place through the head 24 of the shaft 18 and the tie rod 72 and thus little heat is extracted from the hub 68 and consequently minimal thermal stresses can also occur in the hub 68 . In addition, the intermediate layer 54 and the insulating layer 84 have a compensating effect on account of their deformability or deformability, so that the surfaces of the impeller which are in contact with these do not require any special reworking, since inaccuracies are compensated for by the deformation.

Um die aus Stahl ausgeführte Welle 18, insbesondere im Bereich des Kopfes 24, sowie den Zuganker 72 ausreichend zu kühlen, erfolgt über einen Innenkanal 86 des Zugrohrs 80 die Zuführung eines Kühlgasstroms 88, welcher in einen Kanal 90 in den Zuganker 72 übertritt und durch schräg zur Drehachse 28 verlaufende und von dem Kanal 90 abzweigende Austrittskanäle 92 aus dem Zuganker austritt, und zwar in einem nahe der Zentrierhülse 58 liegenden Bereich, so daß die Zentrierhülse 58 auf einer Rückseite 94 von dem Kühl gasstrom 88 im wesentlichen in azimutaler Richtung gleich mäßig angeströmt wird. Der Kühlgasstrom 88 strömt ferner im Anschluß an die Rückseite 94 der Zentrierhülse 58 Kühl rippen 96 an, welche auf einer Rückseite des Stütz flansches 46 angeordnet sind. Nach dem ausgehend von den Austrittskanälen 92 radialem Entlangströmen an der Rück seite 94 der Zentrierhülse 58 und den Kühlrippen 96 des Stützflansches 46 tritt der Kühlgasstrom in einen Rück führkanal 98 ein, welcher einerseits durch den sich kegel förmig erweiternden Wandbereich 44 der Hülse 42 gebildet wird und andererseits durch ein innerhalb desselben liegendes Luftleitblech 100, welches sich parallel im Abstand von dem Wandbereich 44 innerhalb der Hülse 42 erstreckt und von einem auf dem Zuganker 72 sitzenden Ring 102 gehalten ist. Vorzugsweise ist zur Kühlung der Wand bereiche 44 auf deren Innenseite ebenfalls eine Anzahl von Kühlrippen 104 vorgesehen.In order to sufficiently cool the shaft 18 made of steel, in particular in the area of the head 24 , and the tie rod 72 , a cooling gas stream 88 is supplied via an inner channel 86 of the pull tube 80 , which flows into a channel 90 into the tie rod 72 and through it at an angle to the axis of rotation 28 and branching from the channel 90 outlet channels 92 exits the tie rod, in a region close to the centering sleeve 58 , so that the centering sleeve 58 on a rear side 94 from the cooling gas stream 88 flows substantially evenly in azimuthal direction becomes. The cooling gas stream 88 also flows subsequent to the rear 94 of the centering sleeve 58 cooling ribs 96 , which are arranged on a rear side of the support flange 46 . After starting from the outlet channels 92 radial along flow on the rear side 94 of the centering sleeve 58 and the cooling fins 96 of the support flange 46 , the cooling gas flow enters a return guide channel 98 , which is formed on the one hand by the conically expanding wall area 44 of the sleeve 42 and on the other hand, by means of an air baffle 100 lying within the same, which extends parallel at a distance from the wall area 44 within the sleeve 42 and is held by a ring 102 seated on the tie rod 72 . Preferably, a number of cooling fins 104 is also provided for cooling the wall areas 44 on the inside thereof.

Der Zuganker 72, das Luftleitblech 100 sowie die Zentrier hülse 58 und der Stützflansch 46 begrenzen somit einen im Kopf 24 der Welle 18 liegenden Luftraum 106, welcher aus gehend von den Austrittskanälen 92 von dem Kühlgasstrom 88 radial von der Drehachse 28 weg durchströmt wird, um ins besondere die Rückseite 94 der Zentrierhülse 58 und den Stützflansch 46 über dessen Kühlrippen 104 zu kühlen.The tie rod 72 , the air baffle 100 and the centering sleeve 58 and the support flange 46 thus limit an air space 106 located in the head 24 of the shaft 18 , which is flowed through radially from the axis of rotation 28 away from the outlet channels 92 by the cooling gas stream 88 in particular to cool the back 94 of the centering sleeve 58 and the support flange 46 via its cooling fins 104 .

Der Rückführkanal 98 mündet in einen Zwischenraum 108 zwischen dem Zugrohr 80 und dem Wellenrohr 38, so daß in diesem Zwischenraum der Kühlgasstrom 88 vom Kopf 24 weg zurückgeführt wird bis zu im Wellenrohr 38 angeordneten Auslaßöffnungen 110, durch welche der Kühlgasstrom in radialer Richtung zur Drehachse 28 aus dem Wellenrohr 38 austritt. Die Auslaßöffnungen 110 sind, wie in Fig. 1 dargestellt, zwischen dem Gehäuse 16 und dem vorderen Lager 20 angeordnet, so daß der Kühlgasstrom außerhalb des Gehäuses 16 austritt.The return duct 98 opens into an intermediate space 108 between the draw tube 80 and the shaft tube 38 , so that in this intermediate space the cooling gas flow 88 is returned from the head 24 to outlet openings 110 arranged in the shaft tube 38 , through which the cooling gas flow extends in the radial direction to the axis of rotation 28 emerges from the shaft tube 38 . As shown in FIG. 1, the outlet openings 110 are arranged between the housing 16 and the front bearing 20 , so that the cooling gas flow exits outside the housing 16 .

Insgesamt wird somit durch die erfindungsgemäße Lösung einerseits eine optimale thermische Entkopplung zwischen dem Zuganker 72 und dem Kopf 24 der Welle 18 einerseits und der Nabe 68 des Laufrades 26 andererseits erreicht und zusätzlich erfolgt noch eine optimale Kühlung des Kopfes 24, insbesondere im Bereich der Zentrierhülse 58 und der Stützscheibe 50, um Probleme hinsichtlich der Genauigkeit der Kühlung der Nabe 68 auf dem Kopf 24 der Welle 18 durch thermische Dehnungen zu vermeiden. Overall, the solution according to the invention on the one hand achieves optimal thermal decoupling between the tie rod 72 and the head 24 of the shaft 18 on the one hand and the hub 68 of the impeller 26 on the other hand, and in addition an optimal cooling of the head 24 takes place , in particular in the area of the centering sleeve 58 and the support plate 50 to avoid problems with the accuracy of cooling the hub 68 on the head 24 of the shaft 18 by thermal expansion.

Darüber hinaus bildet die Trennung zwischen der Stütz fläche 48 und der Zentrierfläche 60 die Möglichkeit, das Laufrad 26 in optimaler Weise gegen Verkippungen abzu stützen und andererseits mit ausreichender Genauigkeit zu zentrieren.In addition, the separation between the support surface 48 and the centering surface 60 makes it possible to optimally support the impeller 26 against tilting and, on the other hand, to center it with sufficient accuracy.

Bei einem zweiten, in Fig. 3 dargestellten Ausführungs beispiel, sind diejenigen Teile, die mit dem ersten Aus führungsbeispiel identisch sind, mit denselben Bezugs zeichen versehen, so daß bezüglich deren Beschreibung auf die Ausführungen zum ersten Ausführungsbeispiel voll inhaltlich Bezug genommen wird.In a second embodiment shown in FIG. 3, those parts which are identical to the first exemplary embodiment are provided with the same reference characters, so that with regard to their description, reference is made in full to the statements relating to the first exemplary embodiment.

Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel trägt das Wellenrohr 38 der Welle 18 an seinem vorderen Ende 40 eine Führungsplatte 112, welche das Wellenrohr 38 abschließt und eine Bohrung 114 aufweist, welche von dem Zuganker 72 durchsetzt ist. Der Zuganker 72 erstreckt sich dabei in ein Inneres des Wellenrohrs 38 im Bereich des vorderen Endes 40 hinein und ist auf das Zugrohr 80 aufgeschraubt und somit mit diesem fest verbunden.In contrast to the first exemplary embodiment, the shaft tube 38 of the shaft 18 carries at its front end 40 a guide plate 112 which closes the shaft tube 38 and has a bore 114 which is penetrated by the tie rod 72 . The tie rod 72 extends into an interior of the shaft tube 38 in the region of the front end 40 and is screwed onto the pull tube 80 and thus firmly connected to it.

Der Innenkanal 86 des Zugrohrs 80 setzt sich dabei in dem in den Zuganker 72 hineinverlaufenden Kanal 90 fort und weist, in gleicher Weise wie beim ersten Ausführungs beispiel, abzweigende Austrittskanäle 92 auf, welche in einen den Zuganker 72 umgebenden Raum 116 münden. Dieser Raum 116 wird umschlossen von der als Ganzes mit 58' bezeichneten Zentrierhülse, die nicht wie beim ersten Ausführungsbeispiel von der Stützhülse 42 getragen wird, sondern sich ihrerseits über das vordere Ende 40 des Wellenrohrs 38 erstreckt, dieses umschließt und auf diesem vorderen Ende 40 koaxial zur Drehachse 28 zentriert gehalten ist. Vorzugsweise liegt die Zentrierhülse 58' auf einer Zentriermantelfläche 118 des vorderen Endes 40 des Wellenrohrs 38 mit einem Zentrierabschnitt 120 auf und wird über diese Passung koaxial zur Drehachse 28 ausge richtet gehalten. Im Bereich eines vorderen Endes 122 trägt die Zentrierhülse 58' die Zentrierfläche 60, durch welche der Zentrieransatz 62 der Nabe 68 zentriert ist, und zwar ebenfalls wie beim ersten Ausführungsbeispiel über das Zwischenstück 66, welches sich einerseits auf der Zentrierfläche 60 abstützt und andererseits den Zentrier ansatz 62 umgreift. Vorzugsweise ist das Zwischenstück 66 in Umfangsrichtung segmentiert, insbesondere in Form von drei oder vier Kreisringsegmenten, ausgebildet.The inner channel 86 of the tension tube 80 continues in the channel 90 extending into the tie rod 72 and, in the same way as in the first embodiment, has branching outlet channels 92 which open into a space 116 surrounding the tie rod 72 . This space 116 is enclosed by the centering sleeve, designated as a whole by 58 ', which is not supported by the support sleeve 42 as in the first exemplary embodiment, but instead extends over the front end 40 of the shaft tube 38 , surrounds it and coaxially on this front end 40 is kept centered about the axis of rotation 28 . Preferably, the centering sleeve 58 'lies on a centering surface 118 of the front end 40 of the shaft tube 38 with a centering section 120 and is held coaxially aligned with the axis of rotation 28 via this fit. In the area of a front end 122 , the centering sleeve 58 'carries the centering surface 60 , through which the centering projection 62 of the hub 68 is centered, and likewise, as in the first exemplary embodiment, via the intermediate piece 66 , which is supported on the one hand on the centering surface 60 and on the other hand the centering approach 62 embraces. The intermediate piece 66 is preferably segmented in the circumferential direction, in particular in the form of three or four circular ring segments.

Der Vorteil der segmentierten Ausbildung des Zwischen stücks 66 ist darin zu sehen, daß sich dadurch Spannungen aufgrund des hohen Temperaturgradienten in wesentlich geringerem Umfang ausbilden als in einem geschlossenen Ring, da eine unbehindertere Ausdehnung der einzelnen Segmente, insbesondere eine Verformung derselben, möglich ist.The advantage of the segmented design of the intermediate piece 66 can be seen in the fact that tensions due to the high temperature gradient form to a much smaller extent than in a closed ring, since a more unimpeded expansion of the individual segments, in particular a deformation of the same, is possible.

Durch die Verformung der Segmente des Zwischenstücks 66 ist ferner noch eine bessere Zentrierung gegeben, da diese aufgrund der Tatsache, daß sie im Bereich des Zentrier ansatzes 62 wärmer sind als im Bereich der Zentrierfläche 60, sich aufgrund der Temperaturdifferenzen und der dadurch entstehenden Ausdehnungsdifferenzen aufbiegen und somit das Spiel zwischen der Zentrierfläche 60 und dem Zentrieransatz 62 verringern. Due to the deformation of the segments of the intermediate piece 66 there is also a better centering, since these are bent because of the fact that they are approach 62 in the area of the centering approach warmer than in the area of the centering surface 60 , and due to the temperature differences and the resulting expansion differences thus reduce the play between the centering surface 60 and the centering projection 62 .

Darüber hinaus ist im Gegensatz zum ersten Ausführungs beispiel die Zentrierhülse 58' im Bereich ihres vorderen Endes nicht direkt durch den aus den Kanälen 92 austreten den Kühlgasstrom 88 gekühlt. Vielmehr sitzt vor dem vorderen Ende 122 der Zentrierhülse 58' eine Wärmeschutz platte 124, welche ebenfalls den Raum 116 begrenzt und eine direkte Kühlung des Zwischenstücks 66, der Zentrier fläche 60 und des Zentrieransatzes 82 mittels des Kühlgas stroms 88 verhindert.In addition, in contrast to the first embodiment, the centering sleeve 58 'in the region of its front end is not cooled directly by the cooling gas stream 88 emerging from the channels 92 . Rather, sits in front of the front end 122 of the centering sleeve 58 ', a heat protection plate 124 , which also limits the space 116 and direct cooling of the intermediate piece 66 , the centering surface 60 and the centering approach 82 by means of the cooling gas flow 88 prevents.

Die Wärmeschutzplatte 124 ist ihrerseits im Bereich einer mittigen Bohrung 126 von dem Zuganker 72 durchsetzt.The heat protection plate 124 is in turn penetrated by the tie rod 72 in the region of a central bore 126 .

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist die Außenfläche 64 des Zentrieransatzes 62 vorzugsweise als geschliffene Fläche ausgebildet, wobei das Schleifen derselben insoweit vorteilhaft ist, als sich dadurch beispielsweise bei SiSiC nach dem Sandstrahlen eine Oberflächenverbesserung des Keramikmaterials der Nabe 68 ergibt.In the second exemplary embodiment, the outer surface 64 of the centering projection 62 is preferably designed as a ground surface, the grinding of which is advantageous insofar as, for example, SiSiC results in a surface improvement of the ceramic material of the hub 68 after sandblasting.

An die Außenfläche 64 schließt sich vorzugsweise eine von axialer Richtung in radiale Richtung sich umbiegende torusähnliche Bogenfläche 128 der Nabe 68 an, welche in die Anlagefläche 52 der Nabe 68 übergeht, wobei die Anlagefläche 52 ringförmig ausgebildet ist, jedoch eine geringe radiale Erstreckung aufweist, vorzugsweise eine radiale Erstreckung, die kleiner als ein Zehntel von dem Außenradius der Anlagefläche 52 ist.The outer surface 64 is preferably adjoined by a torus-like arc surface 128 of the hub 68 which bends from the axial direction in the radial direction and which merges into the contact surface 52 of the hub 68 , the contact surface 52 being annular but having a small radial extent, preferably a radial extension that is less than a tenth of the outer radius of the contact surface 52 .

Die Bogenfläche 128 und die Anlagefläche 52 sind vorzugs weise ebenfalls als geschliffene Flächen ausgebildet. The arc surface 128 and the contact surface 52 are also preferably formed as ground surfaces.

In gleicher Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel stützt sich die Nabe 68 mit der Anlagefläche 52 auf der Flanschfläche 48 ab. Diese Flanschfläche ist beim zweiten Ausführungsbeispiel als Grund einer Nut ausgebildet, in welche die Zwischenlage 54' eingesetzt ist, wobei die Zwischenlage 54' im Gegensatz zum ersten Ausführungs beispiel nunmehr keine spannungsvergleichmäßigenden Eigen schaften mehr aufweist, sondern als fester Keramikring, vorzugsweise mit einer niederen Wärmeleitfähigkeit ausge bildet ist. Als Material kommen insbesondere Al₂O₃ oder ZrO₂ in Frage. Damit wird der Wärmefluß aus der Nabe 68 in Richtung der Welle 18 und die damit verbundenen Tempera turspannungen drastisch reduziert. Ferner wird durch die geringe radiale Erstreckung der Anlagefläche 52 die Mög lichkeit geschaffen, die Nabe im Bereich zwischen der Außenfläche 64 und der Anlagefläche 52 beanspruchungs gerechter zu gestalten, beispielsweise mit der Bogenfläche 128.In the same way as in the first exemplary embodiment, the hub 68 is supported with the contact surface 52 on the flange surface 48 . This flange surface is formed in the second embodiment as the bottom of a groove, in which the intermediate layer 54 'is inserted, the intermediate layer 54 ', in contrast to the first embodiment, for example, no longer having any voltage-comparing properties, but rather as a solid ceramic ring, preferably with a low thermal conductivity is trained. Al ₂ O ₃ or ZrO ₂ are particularly suitable as materials. Thus, the heat flow from the hub 68 in the direction of the shaft 18 and the associated temperature tensions are drastically reduced. Furthermore, the small radial extent of the contact surface 52 creates the possibility of making the hub in the area between the outer surface 64 and the contact surface 52 more stress-resistant, for example with the curved surface 128 .

Darüber hinaus findet bei Verwendung eines festen Keramik rings als Zwischenlage 54' kein Setzen mehr statt wie bei der spannungsvergleichmäßigenden Zwischenschicht gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, so daß die Kippabstützung der Nabe 68 und somit des Laufrades 26 insgesamt steifer wird.In addition, when using a solid ceramic ring as the intermediate layer 54 ', there is no more setting as in the tension-comparing intermediate layer according to the first exemplary embodiment, so that the tilting support of the hub 68 and thus of the impeller 26 as a whole is stiffer.

Die Flanschfläche 48 sitzt ähnlich wie beim ersten Aus führungsbeispiel auf einer Stützhülse 42', wobei beim zweiten Ausführungsbeispiel die Stützhülse 42' die Zentrierhülse 58' umschließt, sich in axialer Richtung über deren gesamte Länge erstreckt bis zu einer Tragfläche 130 des Wellenrohrs 38, welches sich vorzugsweise in radialer Richtung erstreckt und der Nabe 68 zugewandt ist. Diese Tragfläche 130 wirkt als axiale Anschlagfläche für die Stützhülse 42'. The flange surface 48 sits similarly as in the first exemplary embodiment from a support sleeve 42 ', the support sleeve 42 ' enclosing the centering sleeve 58 'in the second embodiment, extends in the axial direction over its entire length to a support surface 130 of the shaft tube 38 , which extends preferably extends in the radial direction and the hub 68 faces. This wing 130 acts as an axial stop surface for the support sleeve 42 '.

Darüber hinaus ist die Stützhülse 42' noch mit einer in axialer Richtung verlaufenden Fügefläche 132 zur Drehachse 28 zentriert, wobei die Fügefläche 132 eine Mantelfläche 134 der Stützhülse 42' umgreift. Die Mantelfläche 134 liegt dabei unmittelbar benachbart zu einer Abstützfläche 136, mit welcher die Stützhülse 42' auf der Tragfläche 130 aufliegt.In addition, the support sleeve 42 'is still centered with a joint surface 132 extending in the axial direction with respect to the axis of rotation 28 , the joint surface 132 encompassing a lateral surface 134 of the support sleeve 42 '. The lateral surface 134 lies directly adjacent to a support surface 136 with which the support sleeve 42 'rests on the support surface 130 .

Darüber hinaus wird die Stützhülse 42' vorzugsweise in Richtung der Tragfläche 130 beaufschlagt und zwar durch die innerhalb derselben liegende Zentrierhülse 58'.In addition, the support sleeve 42 'is preferably acted upon in the direction of the support surface 130, specifically by the centering sleeve 58 ' located therein.

Die Stützhülse 42' ist vorzugsweise als dünnes Rohr aus gebildet, welches insbesondere aus einer Hochtemperatur metallegierung oder einer Keramik gefertigt und nicht gekühlt ist.The support sleeve 42 'is preferably formed as a thin tube, which is made in particular from a high-temperature metal alloy or a ceramic and is not cooled.

Dagegen wird die Zentrierhülse 58' vorzugsweise aus einer preiswerten warmfesten Legierung, beispielsweise wie das vordere Ende 40 des Wellenrohrs 38, gefertigt und durch den Kühlluftstrom 88 gekühlt, wobei dieser Kühlluftstrom 88, wie bereits beschrieben, aus den Kanälen 92 des Zug ankers 72 austritt, in den Raum 116 eintritt und in diesem sowohl die Wärmeschutzplatte 124 als auch die diese umgebende Zentrierhülse 58' kühlt, dann wiederum durch die Führungsplatte 112 in den Zwischenraum 108 einströmt und in gleicher Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel abströmt.By contrast, the centering sleeve 58 'is preferably made of an inexpensive heat-resistant alloy, for example as the front end 40 of the shaft tube 38 and cooled by the cooling air flow 88, wherein this cooling air flow 88, as already described, the armature out of the channels 92 of the train 72 exits, enters the space 116 and cools both the heat protection plate 124 and the centering sleeve 58 ′ surrounding it, then flows again through the guide plate 112 into the intermediate space 108 and flows out in the same manner as in the first exemplary embodiment.

Vorzugsweise ist noch zwischen der Stützhülse 42' und der Zentrierhülse 58' ein Zwischenraum 138 vorgesehen, der eine Isolierung zwischen der Stützhülse 42' und der Zentrierhülse 58' bewirkt. Zusätzlich kann dieser Zwischenraum 138 noch mit einem isolierenden Medium gefüllt sein.An intermediate space 138 is preferably also provided between the support sleeve 42 'and the centering sleeve 58 ', which provides insulation between the support sleeve 42 'and the centering sleeve 58 '. In addition, this gap 138 can also be filled with an insulating medium.

Die Lösung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel hat den Vorteil, daß der über die Zwischenlage 54' und die Stütz hülse 42' in Richtung des Wellenrohrs 38 fließende Wärme strom wegen der Länge der Stützhülse 42' sehr klein ist, so daß die Wärmeleitfähigkeit der Zwischenlage 54' von untergeordneter Bedeutung ist. Somit tritt insbesondere eine verbesserte Isolierwirkung auf, wobei zusätzlich auf grund der kleineren Ausdehnung der Anlagefläche 52 und der Flanschfläche 48 das Volumen des Kühlgasstroms 88 redu ziert werden kann.The solution according to the second embodiment has the advantage that the heat flow flowing through the intermediate layer 54 'and the support sleeve 42 ' in the direction of the shaft tube 38 is very small because of the length of the support sleeve 42 ', so that the thermal conductivity of the intermediate layer 54 ' is of minor importance. Thus, in particular an improved insulating effect occurs, the volume of the cooling gas flow 88 additionally being able to be reduced due to the smaller extent of the contact surface 52 and the flange surface 48 .

Zu einer beanspruchungsgerechten Gestaltung der Nabe 68 im Anschluß an den Zentrieransatz 62 gehört auch eine sich geschwungen radial nach außen erstreckende Innenfläche 140 der Nabe 68, welche um den innerhalb der Nabe 68 liegenden Teil des Zugankers 72 verläuft.A design of the hub 68 in accordance with the load following the centering projection 62 also includes a curved, radially outwardly extending inner surface 140 of the hub 68 , which extends around the part of the tie rod 72 located within the hub 68 .

Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel, wird die Nabe 68 im Bereich einer dem Zentrieransatz 62 gegenüberliegen den Stirnseite 142 durch den Zuganker 72 beaufschlagt, wobei der Zuganker 72 mit einem Kopf 74 auf eine Druck platte 144 wirkt, welche ihrerseits mit einer Druckfläche 146 in Form einer Ringfläche auf eine Isolierschicht 84' beaufschlagt, die ebenfalls in Form eines Keramikrings ausgebildet ist. Diese Isolierschicht 84' wirkt ihrerseits wiederum auf eine an der Stirnseite 142 der Nabe angeord nete Gegenfläche 148, wobei die Druckfläche 146 und die Gegenfläche 148 vorzugsweise in radialer Richtung zur Drehachse 28 verlaufen. In contrast to the first exemplary embodiment, the hub 68 is acted upon by the tie rod 72 in the region of a face 142 opposite the centering projection 62 , the tie rod 72 acting with a head 74 on a pressure plate 144 , which in turn has a pressure surface 146 in the form of a Ring surface applied to an insulating layer 84 ', which is also formed in the form of a ceramic ring. This insulating layer 84 'in turn acts on a counter surface 148 arranged on the end face 142 of the hub, the pressure surface 146 and the counter surface 148 preferably running in the radial direction to the axis of rotation 28 .

Der Vorteil einer derartigen stirnseitigen Beaufschlagung der Nabe 68 ist darin zu sehen, daß damit die Nabe 68 die Möglichkeit hat, sich insbesondere im Bereich der Gegen fläche 148 ungehindert in radialer Richtung auszudehnen. Gleichzeitig besteht die Möglichkeit, die Innenfläche 140 der Nabe 68 beanspruchungsgerechter zu gestalten.The advantage of such frontal loading of the hub 68 can be seen in the fact that the hub 68 has the possibility of expanding freely in the radial direction, particularly in the area of the counter surface 148 . At the same time, there is the possibility of making the inner surface 140 of the hub 68 more suitable for the stress.

Darüber hinaus erübrigt sich bei der Konstruktion gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel das Vorsehen einer Abdeck haube für die Nabe.In addition, the design is unnecessary the second embodiment, the provision of a cover hood for the hub.

Claims

1. A rotor unit for hot gas blowers and turbines, comprising an impeller made of ceramic material and a shaft carrying the impeller, by means of which the rotor unit is rotatably mounted about an axis of rotation, the impeller being centered against the shaft and supported against tilting, characterized in that that a centering and a tilt support for the impeller ( 26 ) are arranged locally separated from one another, the tilt support being arranged radially on the outside with respect to the centering.

2. Rotor unit according to claim 1, characterized in that the centering comprises a centering projection ( 62 ) of the impeller ( 26 ) engaging in at least one centering surface ( 60 ) on the shaft ( 18 ).

3. Rotor unit according to claim 2, characterized in that the centering surface ( 60 ) is formed at least by partial areas of a cylindrical surface coaxial to the axis of rotation.

4. Rotor unit according to one of the preceding claims, characterized in that the centering is arranged close to the axis of rotation.

5. Rotor unit according to one of claims 2 to 4, characterized in that the centering projection ( 62 ) has one of the centering surface ( 60 ) facing outer surface ( 64 ).

6. Rotor unit according to claim 5, characterized in that the outer surface ( 64 ) and the centering surface ( 60 ) form the cooperating surfaces of a fit.

7. Rotor unit according to one of claims 5 or 6, characterized in that the centering surface ( 60 ) of a centered on the shaft ( 18 ) seated centering sleeve ( 58 ') is supported.

8. Rotor unit according to one of claims 5 to 7, characterized in that a heat-insulating intermediate piece ( 66 ) is inserted between the outer surface ( 64 ) and the centering surface ( 60 ).

9. Rotor unit according to claim 8, characterized in that the intermediate piece ( 66 ) is made of heat-insulating ceramic material.

10. Rotor unit according to one of claims 5 to 9, characterized in that the outer surface ( 64 ) is a ground surface.

11. Rotor unit according to one of claims 8 to 10, characterized in that the intermediate piece ( 66 ) on the centering surface ( 60 ) and on the outer surface ( 64 ) has abutting ground surfaces.

12. Rotor unit according to one of claims 8 to 11, characterized in that the intermediate piece ( 66 ) is segmented in the circumferential direction.

13. Rotor unit according to one of the preceding claims, characterized in that the tilt support has a support surface ( 48 ) arranged on the shaft ( 18 ) and a support element ( 50 ) arranged on the impeller ( 26 ).

14. Rotor unit according to claim 13, characterized in that the support surface ( 48 ) is formed at least by partial areas of a flange surface.

15. Rotor unit according to one of claims 13 or 14, characterized in that the support surface ( 48 ) surrounds the centering ( 60 , 62 ).

16. Rotor unit according to one of the preceding claims, characterized in that the support surface ( 48 ) is supported by an axially supported on the shaft ( 18 ) support sleeve ( 42 ').

17. A rotor unit according to claim 16, characterized in that a free space ( 138 ) is provided between the support sleeve ( 42 ') and the centering sleeve ( 58 ').

18. Rotor unit according to one of the preceding claims, characterized in that a torque transmission between the shaft ( 18 ) and the impeller ( 26 ) takes place via the tilt support.

19. Rotor unit according to claim 18, characterized in that the torque transmission by means of friction he follows.

20. Rotor unit according to one of claims 13 to 19, characterized in that an intermediate layer ( 54 ) is arranged between the support surface ( 48 ) and a contact surface ( 52 ) of the support element ( 50 ) facing this.

21. Rotor unit according to claim 20, characterized in that the intermediate layer ( 54 ) is made of a heat-insulating material.

22. Rotor unit according to claim 20 or 21, characterized in that the intermediate layer ( 54 ) is made of a deformable, in particular deformable material.

23. Rotor unit according to claim 20 or 21, characterized in that the intermediate layer ( 54 ) is made of a solid ceramic ring.

24. Rotor unit according to claim 23, characterized in that the ceramic ring ( 54 ') has a low thermal conductivity.

25. Rotor unit according to one of claims 20 to 22, characterized in that the contact surface ( 52 ) is an unprocessed, in particular uncut, ceramic surface.

26. Rotor unit according to one of claims 20 to 24, characterized in that the contact surface ( 52 ) is a ground ceramic surface.

27. Rotor unit according to one of claims 20 to 26, characterized in that the contact surface ( 52 ) has a small radial extent with respect to the axis of rotation ( 28 ).

28. Rotor unit according to one of the preceding claims, characterized in that the impeller ( 26 ) in the region of a hub ( 68 ) is clamped against the shaft ( 18 ) by means of a clamping element ( 72 ).

29. Rotor unit according to claim 28, characterized in that the clamping element is a tie rod ( 72 ).

30. Rotor unit according to one of claims 28 or 29, characterized in that the clamping element ( 72 ) is insulated from the hub ( 68 ) by an insulating layer.

31. Rotor unit according to one of claims 28 to 30, characterized in that the clamping element ( 72 ) acts on a front end face ( 142 ) of the hub ( 68 ).

32. Rotor unit according to one of claims 28 to 31, characterized in that the clamping element ( 72 ) is provided with a pressure plate ( 144 ).

33. Rotor unit according to one of claims 28 to 32, characterized in that the clamping element ( 72 ) is insulated from the hub ( 68 ) by an insulating element ( 84 ').

34. Rotor unit according to claim 33, characterized in that the insulating element ( 84 ') is a ceramic ring.

35. Rotor unit according to one of the preceding claims, characterized in that a head ( 24 ) of the shaft ( 18 ) carrying the impeller ( 26 ) can be tempered.

36. Rotor unit according to claim 35, characterized in that the centering can be tempered on the shaft side.

37. Rotor unit according to claim 35 or 36, characterized characterized in that the tilt support shaft side is temperable.

38. Rotor unit according to one of claims 35 to 37, characterized in that the shaft ( 18 ) is provided with a supply channel ( 86 ) for a temperature control medium.

39. Rotor unit according to one of claims 35 to 37, characterized in that the shaft ( 18 ) has a discharge channel for the temperature control medium.

40. Rotor unit according to one of the preceding claims, characterized in that the impeller ( 26 ) is made exclusively from ceramic material.