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Einrichtung zur Einstellung des Axialspiels von Drehkolben, Gebläseläufern
od. dgl. in ihrem Gehäuse Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Einstellung
des Axialspiels von Drehkolben, Gebläseläufern od. dgl. in ihrem Gehäuse.
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Bisher machte die genaue axiale Einstellung von Drehkolben, Gebläseläufern
u. dgl. in ihrem Gehäuse erhebliche Schwierigkeiten, weil hierbei ein Spiel in der
Größenordnung von etwa = Zehntelmillimeter oder in manchen Fällen sogar von nur
wenigen Hundertstelmillimetern eingehalten werden muß.
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Die Axialeinstellung erfolgte bisher in der Weise, daß man ein Festlager
wählte und dieses mit Distanzbüchsen in der richtigen Lage arretierte. Hierdurch
läßt sich jedoch nicht verhindern, daß, wie es erfahrungsgemäß häufig geschieht,
der Drehkolben bei Erwärmung durch unregelmäßige Gußstruktur oder ähnliche nicht
vorausbestimmbare Umstände ungleichmäßig wächst. Ferner kann sich der Läufer durch
Wachsen des Gehäuses verschieben, in welchem das Festlager sitzt. In allen Fällen
werden hierdurch die geringen Luftspalte aufgehoben, so daß der Drehkolben einseitig
anläuft. Um diese Mängel zu beseitigen, war es nicht zu vermeiden, die Drehkolben
häufig mehrmals samt ihren Lagern und Distanzbüchsen auszubauen, die Distanzbüchsen
abzuschleifen oder durch neue größere Büchsen zu ersetzen und dann die Drehkolben
mit ihren Lagern wieder einzubauen.
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Selbst, wenn die Axialeinstellung dann stimmt, sind immer noch die
Lagertoleranzen des Festlagers bei diesem Spiel zu berücksichtigen.
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Es ist daher bereits vorgeschlagen worden, die Axialverstellung von
Drehkolben, Gebläseläufern od. dgl. von außen vorzunehmen, und zwar mittels
einer
Druck- oder Zugschraube. Bei einer derartigen bekannten Ausführungsform umfaßt z.
B. die hohl ausgebildete Läuferwelle von außen ein Dqppelaxialdrucklager, während
eine mittige Stellschraube den inneren Teil des Drucklagers trägt, welcher die Welle
nach den beiden Achsrichtungen spielfrei stützt.
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Diese bekannten Einstellvorrichtungen haben den Nachteil, daß man
beim Drehen der Einstellschraube nie genau weiß, um wieviel die Schraube gedreht
werden muß, um einen bestimmten Axialschub zu erreichen. Aber auch, wenn der Drehwinkel
der Schraub bekannt wäre, würde er im Werkstattbetrieb nie genügend genau eingehalten
werden können.
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Die Erfindung bezweckt die Beseitigung der beschriebenen Mängel und
die Schaffung einer Einstelleinrichtung, mit welcher das Axialspiel jederzeit genau
und ohne umständliche Maßnahmen auch auf feinste Toleranzen eingestellt werden kann.
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Der Erfindungszweck wird dadurch erreicht, daß an der Außenseite des
Gehäuses ein Lochkreis angeordnet ist, dessen Mittelpunkt in der Achse des Kolbens,
Läufers od. dgl. liegt, und daß über diesem Lochkreis ein mit der Verstellvorrichtung
drehstarr verbundenes Glied mit einem zweiten kongruenten Lochkreis mit unterschiedlicher
Lochzahl angeordnet ist, so daß das Maß der Axialverschiebung sich unmittelbar daraus
ergibt, welche Löcher der beiden Lochkreise zur Deckung gebracht und gegeneinander
verriegelt werden.
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Ist der Kolben, Läufer od. dgl. in zwei Schiebelagern gelagert, so
besteht erfindungsgemäß die Verstellvorrichtung zweckmäßig aus einer gegen ein Wellenende
wirkenden Druckschraube, auf welcher eine Lochscheibe angeordnet ist.
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Hierbei kann in an sich bekannter Weise die Sicherung gegen Axialverschiebung
durch ein einseitig angebrachtes Doppelaxialdrucklager erfolgen.
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Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal wird der Kolben durch Druckfedern,
schräg verzahnte Zahnräder od. dgl. gegen die Verstellvorrichtung gedrückt.
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Wenn der Kolben, Läufer od. dgl. in einem Schiebe-und einem Festlager
läuft, so besteht die Verstellvorrichtung erfindungsgemäß zweckmäßig aus einer Schraubbüchse
mit einem Lochkranz, in welchem das Festlager angeordnet ist.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt,
und zwar zeigt Fig. i eine schematische Darstellung der beiden Lochkränze, Fig.
2 eine Ausführungsform einer Einstellvorrichtung gemäß der Erfindung, Fig. 3 eine
andere Ausführungsform einer Einstellvorrichtung gemäß der Erfindung.
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Gemäß Fig. i ist an der Außenseite des Gehäuses ein Lochkreis mit
z. B. neun Löchern angeordnet, welche durch gestrichelte Kreise dargestellt und
mit a bis i bezeichnet sind. Der Mittelpunkt dieses Lochkreises deckt
sich mit der Achse des Kolbens, Läufers od. dgl., welche senkrecht zur Zeichenebene
verläuft.
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In dem mit der später beschriebenen Verstellvorrichtung drehstarr
verbundenen Glied ist ein zweiter Lochkreis mit z. B. zehn Löchern Abis K angeordnet.
Diese Löcher sind ausgezogen dargestellt. Der Mittelpunkt dieses Lochkreises deckt
sich ebenfalls mit der Achse des Kolbens, die beiden Lochkreise sind also kongruent.
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Bei der Darstellung gemäß Fig. i decken sich die beiden Löcher a und
A, was der Stellung o° der Vorrichtung entsprechen soll. Ist die Verstellschraube
der später beschriebenen Verstellvorrichtung mit Feingewinde M io ausgerüstet, so
beträgt die Axialverstellung bei einer vollen Umdrehung der Schraube i mm.
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Wenn man auf dem mit der Verstellvorrichtung drehstarr verbundenen
Glied nur ein Loch anbringt und im Gehäuse zehn Löcher anordnet, so würde sich der
Drehkolben bei Verwendung der erwähnten Einstellschraube, bei Verschiebung um ein
Loch um 1/1o mm axial verschieben.
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Da diese Verstellung in vielen Fällen nicht ausreicht, wird erfindungsgemäß
jeder Lochkreis mit mehreren Löchern, jedoch von unterschiedlicher Zahl versehen.
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Wenn bei der Darstellung gemäß Fig. i das Loch A mit dem Loch b zur
Deckung gebracht wird, ist der Kolben um %-Umdrehung verstellt worden, also bei
der erwähnten Verstellschraube in axialer Richtung um 1/3 x i mm = o,ii mm.
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Wird dagegen das Loch B mit dem Loch b zur Deckung gebracht,
so beträgt die Axialverschiebung 1/l0 X 1/s X o,i = o,oii mm. Diese Verstellungsmöglichkeit
genügt praktisch allen Ansprüchen, weil man ja die Löcher A, B, C usw. und
die Löcher a, b, c
usw. in beliebigen Kombinationen zur Deckung bringen und
damit jede gewünschte Axialverschiebung in Toleranzen von -Hundertstelmillimetern
erreichen kann.
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Der Verstellbereich läßt sich jedoch beliebig verfeinern, wenn man
mit anderen Lochzahlen, z. B. zwanzig und einundzwanzig Löchern, arbeitet. Dann
ist die Verstellmöglichkeit 1/2a X 1/21 X o,i = 0,0024.
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Durch die vorgeschlagene Maßnahme ist man somit in der Lage, jede
gewünschte Axialverschiebung mittels einer Schraube mit ganz einfachen Werkstattmitteln
ohne teure Skalen od. dgl. bis auf feinste Toleranzen auf einfachste Weise meßbar
zu gestalten.
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Fig.2 zeigt eine beispielsweise Ausführungsform eines Rootsgebläses
mit einer Einstellvorrichtung gemäß der Erfindung.
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In dem Gehäuse i sind die Drehkolben 2 und 3 angeordnet, deren Achsen
in Rollenschiebelagern q., 5 laufen. Schräg verzahnte Zahnräder 6, 7 sorgen für
einen dauernden Axialschub in einer bestimmten Richtung. Dieser Axialschub kann
durch starke Druckfedern 8 unterstützt werden, insbesondere bei Verwendung gerade
verzahnter Stirnräder.
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In der geschobenen Richtung nimmt am anderen Ende der Welle die Axialverstellvorrichtung
den Schub auf, wie dies schematisch durch eine Kugel g angedeutet ist. Diese Kugel
legt sich einerseits gegen die Stirnseite der Welle und andererseits gegen eine
Schraube io. Die Schraube io ist drehstarr mit einer Lochscheibe ii verbunden. Die
Löcher dieser Lochscheibe entsprechen den Löchern A, B, C usw. gemäß Fig.
i.
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Im Gehäusedeckel 12 ist der Lochkreis mit den Löchern a,
b, c usw. angeordnet.
Durch Verdrehung der Lochscheibe i1
wird das Axialspiel in der für Fig. i beschriebenen Weise eingestellt. Dann wird
mittels einer Schraube 13 die Lage der beiden Lochkreise gegeneinander gesichert.
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Für den Drehkolben 3 ist die Einrichtung entsprechend, jedoch seitenverkehrt,
so daß sich eine Beschreibung erübrigt.
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Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 sind für diejenigen Teile, welche
der Ausführungsform gemäß Fig.2 entsprechen, gleiche Bezugszeichen gewählt. Bei
dieser Ausführungsform laufen die Drehkolben in einem Schiebelager 5 und einem Festlager
1q., welches mit der Achse des Drehkolbens in der üblichen Weise verbunden ist.
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Der Außenring des Festlagers sitzt in einer Schraubbüchse 15 und ist
durch eine eingeschraubte Büchse 16 gesichert. Der äußere Rand der Schraubbüchse
15 ist als Flansch 17 ausgebildet, welcher den Lochkreis mit den Löchern
A, B, C usw. trägt. In der Stirnwand 12 des Gehäuses ist der Lochkreis mit
den Löchern a, b, c usw. angeordnet. Durch Drehen der Schraubbüchse 15 wird
das Festlager axial verschoben und dadurch das Axialspiel des Kolbens 2 eingestellt.
Die richtige Einstellung wird durch eine Schraube 13 gesichert.
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Für den Drehkolben 3 ist die Anordnung entsprechend.
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Bei der Einstellung des Axialspiels in der Werkstatt wird man zweckmäßig
so vorgehen, daß der Arbeiter den Drehkolben ganz an die Gehäusewand bis zum satten
Anliegen andrückt und dann auf der anderen Drehkolbenseite mittels Spionen, Lehren
od. dgl. den vorhandenen Luftspalt mißt. Der gemessene Wert wird halbiert, woraus
sich die Größe der notwendigen Axialverschiebung ergibt und festgestellt werden
kann, um wieviel Löcher das Verstellglied ii bzw. 15 über dem Lochkranz mit den
Löchern a, b, c usw. im Gehäuse verdreht werden muß.
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Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt ferner darin, daß die
Verstellung nicht nur ohne jegliche Montage von außen, sondern sogar während des
Betriebes vorgenommen werden kann. Die Einstellvorrichtung kann in den verschiedensten
Ausführungsformen hergestellt werden und ist daher nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele
beschränkt.