WO1992015789A1

WO1992015789A1 - Radialgebläse

Info

Publication number: WO1992015789A1
Application number: PCT/EP1992/000206
Authority: WO
Inventors: Hans-Peter Kabelitz; Martin Mühlhoff; Hans-Günter STÜBER
Original assignee: Leybold Aktiengesellschaft
Priority date: 1991-03-09
Filing date: 1992-01-31
Publication date: 1992-09-17
Also published as: JPH06505070A; EP0575342A1; DE9102855U1

Abstract

Radialgebläse (1) mit einem Rotor (11), einem Antriebsmotor (13), einer Rotorwelle (12) und schmiermittelversorgten Wellenlagerungen (14, 15), wobei der Antriebsmotor (13) und die Wellenlagerungen in einem Gehäuse (3) untergebracht sind, welches mit einer Durchführung (19) für die Welle sowie mit einem Anschluss (21, 22) zur Evakuierung des Gehäuseinnenraumes (18) ausgerüstet ist; insbesondere zur Verlängerung der Lebensdauer wird vorgeschlagen, dass die Lager (14, 15) als Keramiklager ausgebildet sind.

Description

Radialgebläse

Die Erfindung bezieht sich auf ein Radialgebläse mit einem Rotor, einem Antriebsmotor, einer Rotorwelle und schmiermittelversorgten Wellenlagerungen, wobei der Antriebsmotor und die Wellenlagerun¬ gen in einem Gehäuse untergebracht sind, welches mit einer Durchführung für die Welle sowie mit einem Anschluß zur Evakuie¬ rung des Gehäuseinnenraumes ausgerüstet ist.

Gebläse dieser Art werden bevorzugt in Gaslaser integriert und dienen der Umwälzung der darin bei einem Druck von etwa 50-200 mbar umströmenden Gase. Generell besteht dabei die Forderung nach langen Standzeiten und kurzen Unterbrechungen für den Fall von Wartungs- oder Instandsetzungsarbeiten.

Bei einem bekannten Gebläse ist als Schmiermittelversorgung für die Wellenlager eine ölumlaufSchmierung mit ölsumpf und ölpumpe vorgesehen. Während des Betriebs . findet im Motor- und Lagerraum eine ölzerεtäubung statt, und zwar sowohl in den Lagern als auch - wegen der vorhandenen Schleuderscheiben - an den Innenwandun¬ gen. Es besteht deshalb die Gefahr, daß öldämpfe durch die Wellendurchführung in den Bereich des Rotors gelangen. Diese Gefahr ist besonders hoch, wenn das Lagersystem evakuiert wird, wenn die ölzerstäubung infolge hoher Drehzahlen besonders stark ist und wenn im Bereich des Rotors ein Unterdruck herrscht, wie es beispielsweise bei Turboradialgebläsen, die der Umwälzung von Gasen in Gaslasern dienen, der Fall ist. Um ein Eindringen von öldämpfen durch die Wellendurchführung zur Rotorseite zu vermeiden, ist es bekannt, den Innenraum des Motor- und Lagergehäuses an eine Vakuumpumpe anzuschließen. Wird der Druck im Gehäuse niedriger gehalten als auf der Rotorseite, dann ist weitestgehend sichergestellt, daß öldämpfe nicht auf die Rotorseite gelangen können. Bei dieser Lösung saugt die an den Motor- und Lagerraum angeschlossene Vakuumpumpe die durch ölzer¬ stäubung entstehenden Öldämpfe ab, was allerdings auf Dauer zu einem Ölverlust im Motor- und Lagerraum führt. Auf die ölumlauf- Schmierung ist bisher jedoch nicht verzichtet worden, weil im Bereich der Wellenlager infolge Lagerreibung und Motorverlust¬ leistungen entstehende Wärme mit dem umlaufenden öl abgeführt werden kann.

Nachteilig an einer ÖlumlaufSchmierung ist weiterhin, daß der Einbau des Gebläses in einen Gaslaser nicht lageunabhängig erfolgen kann. Es muß stets darauf geachtet werden, daß sich der ölsumpf an der tiefsten Stelle befindet. Die Integration des Gebläses im Gaslaser erfolgt deshalb häufig an schlecht zugäng¬ lichen Stellen, was die wegen der Integration im Gaslaser bereits relativ langen Wartungs- und Instandhaltungszeiten zusätzlich erhöh .

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Radialgebläse der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei dem trotz Verzichts auf eine ÖlumlaufSchmierung lange Standzeiten und damit eine maßgebliche Reduzierung des Wartungsaufwandes erreicht werden können.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Lager der Rotorwelle als Keramiklager ausgebildet sind. Bei einem Gebläse mit Keramiklagern bleiben die Lagertemperaturen wesent¬ lich niedriger. Diese Lager können deshalb mit Fett geschmiert werden. Bei Keramik--Lagerungen treten die bei Stahllagern be¬ fürchteten, infolge mangelhafter Schmierung verursachten Kalt¬ verschweißungen nicht mehr auf. Diese verursachen in Stahllagern erhöhte Reibungs- und Gleiterscheinungen und damit erhöhte Lagertemperaturen und erhöhten Lagerverschleiß, was beim Einsatz keramischer Lagerwerkstoffe nicht mehr der Fall ist. Ein mit fettgeschmierten Keramiklagerlagern ausgerüstetes Radialgebläse ist lageunabhängig einbaubar. Es kann deshalb an sowohl für die Kühlung als auch für Wartungsarbeiten günstigen Orte eingebaut werden.

Vorteilhaft ist es, wenn die Lager als Wälzlager mit Wälzkörpern und Lagerringen ausgebildet sind und wenn nur die Wälzkörper aus Keramik bestehen. Da Keramik-Wälzkörper leichter sind als Stahl- Wälzkörper, sind die Fliehkräfte und damit die inneren Lagerbe¬ anspruchungen geringer, was den gewünschten Einfluß auf die Verlängerung der Lagerlebensdauer hat.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sollen anhand eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert werde .

Das in der Figur nur teilweise (es fehlt im wesentlichen das Strömungsgehäuse) dargestellte Turboradialgebläse 1 weist das Motor- und Lagergehäuse 3 auf. Die in diesem Gehäuse gehalterte rotierende Einheit besteht aus dem Gebläserotor 11, der Welle 12 und dem Anker des Motors 13. Zur Lagerung der Welle 12 sind Wälzlager 14 und 15 vorgesehen, von denen eines (14) zwischen Gebläserotor 11 und Motoranker angeordnet ist, während sich das zweite Lager 15 im Bereich des dem Gebläserotor 11 abgewandten freien Endes der Welle 12 befindet.

Den stirnseitigen Abschluß des Gehäuses 3 bilden flanschartige Deckel 16 und 17, so daß der Gehäuseinnenraum 18 bis auf die Wellendurchführung 19 im oberen Deckel 16 abgeschlossen ist. Um zu verhindern, daß mit Schmiermitteldämpfen beladene Gase durch die Wellendurchführung 19 in den Bereich des Rotors 11 gelangen, ist eine Evakuierungsleitung 21 vorgesehen, die den Innenraum 18 des Gehäuses 3 mit einem Kleinflansch 22 verbindet, an den während des Betriebs des Gebläses 1 eine Vakuumpumpe angeschlos¬ sen ist. Die Lager 14, 15 sind als Keramiklager ausgebildet, d.h., zumin¬ dest die Wälzkörper dieser Lager - vorzugsweise Kugeln - bestehen aus keramischem Werkstoff. Fettgeschmierte Lager dieser Art haben eine hohe Standzeit, die durch die Zuordnung von Fettvorratsräu¬ men 23 noch verlängert werden kann. Ein die Welle 12 umfassendes Einbauteil 24, das der Unterseite des oberen Lagers 14 zugeordnet ist und den Fettvorratsraum 23 enthält, ist dargestellt und mit 24 bezeichnet.

Claims

ANSPRÜCHE

1. Radialgebläse (1) mit einem Rotor (11), einem Antriebsmotor (13), einer Rotorwelle (12) und schmiermittelversorgten Wellenlagerungen (14, 15), wobei der Antriebsmotor (13) und die Wellenlagerungen in einem Gehäuse (3) untergebracht sind, welches mit einer Durchführung (19) für die Welle sowie mit einem Anschluß (31, 35) zur Evakuierung des Gehäuseinnenraumes (18) ausgerüstet ist, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Lager (14, 15) als Keramiklager ausge¬ bildet sind.

2. Radialgebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager (14, 15) als Wälzlager mit Wälzkörpern und Lager¬ ringen ausgebildet sind und daß nur die Wälzkörper aus Keramik bestehen.

3. Radialgebläse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmiermittel ein perflorierter Polyäther ist.

4. Radialgebläse nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekenn¬ zeichnet , daß es in einen Gaslaser integriert ist.

5. Radialgebläse nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekenn¬ zeichnet , daß den Lagern (14, 15) Fettvorratsräume (23) zugeordnet sind.