DE955090C - Laufringlagerung fuer Vielzellenverdichter - Google Patents

Description

• Laufringlagerung für Vielzellenverdichter Zum Ausgleich der Fliehkräfte der Rotorschieber von Vielzellenmaschinen werden Laufringe eingebaut, deren, weitere Aufgabe es ist, eine Berührung der Rotorschieber mit dem Gehäuse zu verhindern und dadurch die Abnutzung zu verkleinern.
• Bei den heute üblichen Ausführungen von Vielzellenmaschnen sind diese Laufringe am ganzen Umfang geführt. Dies geschieht bei manchen Konstruktionen durch einen Spielraum konstanter, kleiner Dicke, der an. einigen Stellen zu Taschen erweitert ist. Diese Taschen, werden in geeigneter Weise so mit den Zellen. der Maschinen verbunden, daß eine zentrierlende Wirkung auf den Laufring ausgeübt wird. Bei anderen Konstruktionen wiederum ist der Raum zwischen Laufring und Laufringbahn in. Kammern unterteilt, welche durch Bohrungen mit dem Zylinderinnern verbunden, sind (Entlastungsbohrungen) und somit gegenüber der Innenseite keinen Druckunterschied aufweisen, so daß also der Laufring von _ Gaskräften ehtlastet ist.
• Die obigen Konstruktionen gewährleisten ihrer Natur nach keine einwandfreie Führung der Laufringe, da ihre zentrierenden Kräfte hauptsächlich vom Förderdruck abhängen. Die tatsächlich entstehende resultierende Kraft auf dem Laufring hängt aber sowohl von der Fliehkraft, als auch von den Gaskräften, ab. Sie hat für jedem Druck und für jede Drehzahl eine eindeutig festgelegte Größe und Richtung, wobei besonders bei schnellaufenden Maschinen die Richtungswanderung in Abhängigkeit vom Druck relativ geringe Werte annimmt (etwa 15 bis 30° maximal).
• Es ist zwar bereits bekanntgeworden, die Laufringe vermittels drei auf den Umfang des Laufringes annähernd. gleichmäßig verteilter, ortsfest gelagerter Rollen. zu lagern. Sind diese Stützelemente in Form von Rollen, wie vorgeschlagen, fest eingebaut, so vermögen sie den temperaturbedingten, Durchmesserveränderungen der Laufringe nicht zu folgen; ist aber von vornherein ein Spiel vorhanden, um zu erreichen, daß die Laufringe bei Erreichen der Betriebstemperatur noch frei laufen, so können gerade beim Anlaufen der Maschine die Ringe infolge des großen Spiels ausweichen und die Schieber nicht vor dem Anlaufen an der Gehäusewand hindern.
• Die auf eine Laufringlagerung für Vielzellenverdichter mit am Umfang dies Laufringes anliegenden festen, Stützelementen gerichtete Erfindung trägt dem dadurch Rechnung, daB innerhalb eines Winkelbereiches von i8o° höchstens zwei feste Stützelemente und zusätzlich bewegliche, in Richtung des Laufringes belastete Stützelemente vorgesehen, sind. Diese können aus Gleitschuhen oder Rollen bestehen. Es können aber auch an Stelle der belasteten Stützelemente weitere feste Stützelemente treten, deren Abstand von. der Achse des Laufringes im Betrieb etwas größer ist als der der anderen festen Stützelemente.
• Die Zeichnung zeigt eine Ausführungsform einer Laufringlagerung gemäß der Erfindung, und zwar Fig. i bis 4 verschiedene Ausführungsformen. der Lagerung eines Laufringes schematisch im Aufriß, Fig.5 einen Vielzellenverdichter im Radialschnitt, Fig. 6 einen Schnitt nach. Linie A-B der Fig. 5 vergrößert.
• Um einen Ring, der wenig elastisch ist und nur wenig verformt werden kann und soll, statisch bestimmt zu lagern, sind mindestens zwei fest angeordnete Lagerelemente notwendig. Diese Lagerelemente sind sowohl als Stützrollen als auch als Gleitschuhe ausführbar. Die Stützrollen können sowohl in Gleitlagern als auch in Wälzlagern gelagert sein.
• Eine Anordnung von mehr als zwei starr gehaltenen Stützelementen mit der Bedingung des gleichzeitigen Tragens ist in der Praxis unmöglich, da diese Lagerung infolge des starren Ringes statisch unbestimmt wäre. Infolge der beträchtlichen Wärmedehnungen würden unkontrollierbare Verspannungen auftreten.
• Gemäß Fig. i wird die Kraft direkt von dem Stützelement a aufgenommen. Das Stützelement b dient zur Fixierung des Laufringes L. Das Stützelement c hat nur die Aufgabe, den Laufring L gegen das Stützelement b zu drücken und ein Tanzen. des Laufringes zu vermeiden.
• Dieselben Überlegungen gelten für Fig. 2. Hier sind nur die Plätze von b und c vertauscht. Gemäß Fig. 3 wird der Laufring L durch die Resultierende R gegen die beiden Stützelemente a. und b gedrückt. Das Stützelement c hat hier die Aufgabe, im Betrieb ein Tanzen zu verhindern und bei Stillstand den Laufring L zu halten und gegen die Stützelemente a und b zu drücken.
• Eine gänzlich andere Idee zeigt die Fig. 4. Hier ist neben den beiden festen Stützelementen a und b ein weiteres festes Stützelement d angeordnet, das sich jedoch auf einem gestrichelt gezeichneten Kreisbogen befindet, der einen größeren Radius hat, als der zu a und b gehörige. Im Betrieb, legt sich der Laufring L gegen die beiden Stützelemente a und b. Das Stützelement d wird dabei vom Laufring nicht berührt. Beim Abstellen der Maschine fällt nun die resultierende Kraft R weg und der Laufring kippt unter der Wirkung der Schwerkraft ab und, legt sich gegen die Stützelemente d und a.
• Um nun Schwierigkeiten beim Anlauf zu vermeiden, ist es zweckmäßig, den die Verlagerung des Stützelementes d von der Vertikalen angebenden Zentriwinkel ß um den doppelten Re @ibungswinkel der Lagerung, und zwar bei Gleitschuhen um etwa 1o bis i5°, bei wälz- oder gleitgelagertem Stützrollen entsprechend weniger, kleiner zu machen als den Zentriwinkel a des Stützelementes b. Es ist dann jegliche Klemmwirkung ausgeschaltet.
• Gemäß Fig. 5 und 6 dreht in dem Gehäuse i ein Rotort, in den Schlitze eingearbeitet sind, in denen sich die Rotorschieber 3 radial verschieben können. Durch die Rotation werden die Rotorschieber 3 infolge der Fliehkraft nach außen geschleudert und legen sich gegen den Laufring 4, der die Aufgrabe hat, die Schieber so zu halten., dali zwischen diesen und, dem Gehäuse i der Spalts (Fig. 6) verbleibt. Durch die Reibung wird der Laufring 4 von den Schiebern 3 mitgenommen und läuft mit einer mittleren Geschwindigkeit um.
• Infolge der exzentrischen Lage des Rotors und den ebenfalls exzentrischen Gaskräften entsteht eine resultierende Kraft P, die sich innerhalb des Schwankungsfeldes 5 bewegt. Diese Kraft versucht den Laufring .4 aus seiner Bahn zu drücken. Um dies zu verhindern, sind die beiden festen Laufrollen a und b angebracht, die den Laufring gegen das Gehäuse abstützen. Die Rolle c, die federnd gelagert ist, hat die Aufgabe, ein Pendeln des Laufringes zu vermeiden.
• Die Rollen a, b und c sind auf Bolzen 7 von Lagergehäusen 8 gelagert. Die Einstellschraube 9 mit der Gegenmutter io ermöglicht die genaue Einstellung des Lagergehäuses 8 und damit eine genaue Fixierung des Spieles s.
• Im Gehäuse i befindet sich eine Nut i i, in welche ein Stift 12 eingreift und das Lagergehäuse 8 an der Drehung hindert.
• Die Einstellschraube 9 ist im Flansch 13 gelagert, der durch die Schrauben 14 mit dem Gehäuse i verbunden ist. Die Kappe 15 verhindert ein unbeabsichtigtes Verstellen der Schraube 9.
• Die Rolle c im Lagergehäuse 8 ist mittels einer Feder 16, die am Gehäusedeckel 17 abgestützt wird, an den Lauf ring4 angedrückt und verhindert so ein Pendeln und Tanzen des Laufringes. Außer der einwandfreien Führung der Laufringe ist die neue Laufringlagerung vorteilhaft wirksam gegen großen Verschleiß.
• Eine Abnutzung tritt bei der beschriebenen Lauf ringlagerung nicht auf, so daß von dieser Seite die Möglichkeit gegeben ist, die Maschinendrehzahlen beachtlich zu erhöhen und die Leistung zu steigern.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Laufringlagerung für Vielzellenverdichter mit am Umfang des Laufringes anliegendem festen Stützelementen, dadurch gekennzeichnet, da.ß innerhalb eines Winkelbereiches von i8o° höchstens zwei feste Stützelemente (a, b) und zusätzlich bewegliche, in Richtung de$ Laufringes (L) belastete Stützelemente (c) vorgesehen sind. z. La,ufringlagerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß 'der Abstand der festen Stützelemente (a, b) von der Drehachse des Laufringes (L) im Betrieb veränder- und feststellbar ist. 3. Laufringlagerung für Vielzellenverdichter mit am Umfang des Laufringes anliegenden festen Stützelementen, dadurch gekennzeichnet, daß neben höchstens zwei im gleichen Abstand von der Betriebsdrehachse des Laufringes (L) angeordneten Stützelementen (a, b) mindestens ein weiteres festes Stützelement (d) angeordnet ist, dessen Abstand von, der Betriebsdrehachse des Laufringes (L) größer ist als der der anderen beiden Stützelemente (a; b). In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 413 839, 413 840, 422 396.