WO1997047888A1 - Verfahren zur inbetriebnahme einer verdrängermaschine nach dem spiralprinzip sowie für die durchführung dieses verfahrens geeignete verdrängermaschine - Google Patents

Verfahren zur inbetriebnahme einer verdrängermaschine nach dem spiralprinzip sowie für die durchführung dieses verfahrens geeignete verdrängermaschine Download PDF

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WO1997047888A1
WO1997047888A1 PCT/EP1997/001492 EP9701492W WO9747888A1 WO 1997047888 A1 WO1997047888 A1 WO 1997047888A1 EP 9701492 W EP9701492 W EP 9701492W WO 9747888 A1 WO9747888 A1 WO 9747888A1
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machine
orbiter
housing
axial
machine according
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PCT/EP1997/001492
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French (fr)
Inventor
Konrad Joseph Popp
Günther A. G. DENUEL
Original Assignee
Leybold Vakuum Gmbh
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
    • F01C21/10—Outer members for co-operation with rotary pistons; Casings
    • F01C21/104—Stators; Members defining the outer boundaries of the working chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C27/00—Sealing arrangements in rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2230/00—Manufacture
    • F04C2230/90—Improving properties of machine parts
    • F04C2230/91—Coating

Definitions

  • an orbiter executes a circular movement within a housing.
  • At least one spiral projection and a groove adapted to the projection form a scoop space in which closed volumes move from the inside to the outside (or vice versa) and effect the conveyance.
  • the sealing gaps between the parts moving relative to one another are decisive for the conveying properties, can only be made sufficiently small with a high production outlay.
  • the gaps sealing the scoop chamber in a displacement machine of the type concerned are axial sealing gaps which are located between surface areas which extend perpendicular to the axis of the orbiter or the machine, and radial sealing gaps , which are located between surface areas that extend substantially perpendicular to radial, that is to say in the axial direction.
  • the present invention is based on the object of nevertheless achieving optimum sealing gap ratios in a machine which is manufactured without high manufacturing outlay.
  • the present invention is based on a displacement machine based on the spiral principle with the following features: It comprises a two-part housing and an axially guided orbiter. At least one spiral groove in one of the components (housing or orbiter) forms a scooping space. At least one spiral projection on the other component (orbiter or housing) executes circular movements in the pumping chamber.
  • the projection and groove have mutually facing, radially extending surface areas, between which there are axial sealing gaps.
  • At least one of the two components with the facing surface areas is manufactured with low manufacturing accuracy and is coated with a wearing material at least in the surface areas that form the axial sealing gaps.
  • the surface regions of the corresponding component facing these surface regions have a surface which causes the coating to wear.
  • the dimension of the coating with the wearing material is selected such that the surface areas facing one another touch after assembly, but the start-up of the machine is not blocked.
  • the method according to the invention for starting up the displacement machine is carried out in such a way that the machine is started and that the wearing material is worked off until sealing gaps occur.
  • Axial guidance of the orbiter is preferably used to determine the end of the processing process in the axial direction. Because the axial guidance of the orbiter trolled, it is achieved that the processing takes place only as long as the axial bearing allows. At the moment when the axial guidance of the orbiter prevents further wear of the wearing material, the axial sealing conditions between the radially extending, facing surface areas are optimal, regardless of whether the component provided with the coating is manufactured with high manufacturing accuracy or not. A complex manufacturing process can therefore be dispensed with, at least for the coated component.
  • the coated component is also provided with a wear-resistant coating in axially extending surface areas, which form radial sealing gaps, which - like the coating of the radially extending surface areas - has a slight oversize.
  • a wear-resistant coating in axially extending surface areas, which form radial sealing gaps, which - like the coating of the radially extending surface areas - has a slight oversize.
  • FIGS. 1 and 2 each schematically show an axial section through the edge region of a displacement machine of the type concerned here before and after the startup according to the invention and
  • FIGS 3 to 9 expedient designs of bearings in one for the implementation of the displacement machine suitable for the commissioning method according to the invention.
  • the two housing parts of the displacement machines 1 designed according to the invention are designated 2 (housing) and 3 (cover). They are axially guided relative to each other.
  • both housing parts 2, 3 there is a groove 4 and 5, each of which forms a scoop 6 and 7, respectively.
  • spiral projections 11 and 12 arranged on both sides of the disk-shaped orbiter 8 perform circular movements and effect the desired gas delivery in a manner known per se.
  • the orbiter 8 has an axial guide. It comprises several, preferably three, bearings 9 arranged evenly distributed over the circumference of orbiter 8 and housing 2, 3.
  • the dividing line between the two housing parts 2, 3 lies at the level of orbiter 8.
  • the machine 1 is assembled by means of the dashed line 10 indicated screws. Also spacers, not shown, determine the distance 20 of the two housing parts 2, 3 from each other.
  • the orbiter 8 is coated with a plastic layer 13, both in the areas of axial sealing gaps (eg double arrow 14) and radial sealing gaps (eg double arrow 15).
  • the plastic layer consists, for example, of polytetrafluoroethylene and is 0.1 to 1 mm thick before the incorporation process. Their dimensioning is chosen so that the surface areas between which the sealing gaps 14, 15 are located are in contact with one another immediately after the assembly of the displacement machine 1, be it provisional or final, but does not block the start-up of the machine is.
  • the top surfaces of the mating surfaces are designed such that they produce fine-grained abrasion.
  • these mating surfaces can be shot-blasted, for example, by sandblasting.
  • the coating 13 has a honeycomb structure, as is described in EU-Bl-493 315.
  • the orbiter 8 has an outer edge 21 which, together with a recess 22 adapted to the edge 21, forms axial bearings 9 between the two housing parts 2, 3.
  • the axial bearings 9 are designed as slide bearings. They each comprise two steel plates 23, 24, which are embedded in the housing parts 2, 3 on the side of the edge 21 of the orbiter 8.
  • the counter-running surfaces form in the outer edge 21 of the orbiter 8, made of plastic (eg polytetrafluoroethylene), disks 25, 26.
  • the proportions of the elements 23 to 26 take into account the circular movement of the orbiter 8.
  • the running surfaces of the slide bearings form in each case a bearing gap (double arrow 27), the size of which depends on the axial distance between the housing parts 2, 3.
  • Figures 1 and 2 show the sealing gap conditions before (Figure 1) and after ( Figure 2) the incorporation process.
  • the surface areas forming the axial sealing gaps 14 lie against one another because of the excess of the coating 13.
  • the slide bearings 9 form a relatively large air gap 27 ( Figure 1).
  • the familiarization process begins when the machine 1 is started up.
  • the opposite surface areas adapt to the fact that the wearing surface areas are ground down.
  • the size of the axial gap 27 in the slide bearing 9 becomes smaller.
  • the incorporation process in the axial direction is ended. No further abrasion takes place, so that the very small sealing gaps present at this moment remain when the machine is operated later.
  • the induction process can be carried out in one or more steps. Several steps are required if the excess of the coating 13 is so large that the machine would not start after an immediate final assembly due to excessive frictional forces. There is therefore first a preliminary assembly with spacers 20 determining the distance 20 between the two housing parts 2, 3, in which the formation of an optimum sealing gap in the bearing 9 is not yet possible.
  • the machine 1 is dismantled and reassembled with thinner spacers and put into operation. This begins the second, preferably last phase of the familiarization process.
  • Optimal bearing gaps 27 in the axial bearing 9 again determine the end of the incorporation process.
  • Those surface areas which essentially extend axially and form radial sealing gaps 15 are also expediently designed according to the invention. After the machine has been started up, an induction process also takes place in radial clearing. This is ended when contact contacts diminish, so that optimal small sealing gaps also set in the radial direction.
  • FIG. 3 shows another embodiment of the thrust bearing 9.
  • Plates 23, 24 (FIGS. 1, 2) are provided with ball rolling elements 28, 29 which, together with the disks 25, 26 in the orbiter 8, have the function of an axial bearing and can be used to determine the end of the incorporation process .
  • FIGS. 4 to 6 show embodiments for axial bearings, in which orbiter 8 and housing 2, 3 are connected to one another via articulated or flexible elements.
  • 8 double joints 31 and 32 are present on both sides of the orbiter.
  • fitting pieces 33, 34 are provided in the housing 2, 3.
  • At least one of the two adapters can be axially adjusted and locked (see double arrow 35). This makes it possible to use axial bearings of this type for axially guiding the housing parts 2, 3 during the familiarization process. If you observe during a one- or multi-stage familiarization process, e.g. the properties of the machine 1 (compression, final pressure behavior, etc.), the familiarization process is expediently ended when one or more of these properties is / are optimal. Because the adapter 34 is axially adjustable, the axial movement of the housing parts 2, 3 is achieved during the incorporation process.
  • a bending rod 37 is provided instead of the double joints 31, 32. This is also fastened to the housing part 3 with the aid of the axially adjustable and lockable fitting 34.
  • connection between the orbiter 8 and the housing consists of an eccentric bolt 41 which is mounted in the housing part 2 or orbiter 8 via angular contact ball bearings 42, 43.
  • the angular contact ball bearing 42 on the housing side is again fastened in the housing part 2 by means of an axially adjustable and lockable fitting 44 (double arrow 45).
  • FIGS. 4 to 6 have the advantage that at the same time they have the effect of preventing the orbiter 8 from rotating.
  • FIG. 7 shows that the eccentric bearing 51 of the main shaft 52 of the machine 1 can also be used for the axial guidance of the housing parts 2, 3. It is essential that the associated bearings 53 and 54 are designed as angular contact ball bearings and allow the housing parts 2, 3 to move axially towards one another during the incorporation process, e.g. with the help of an axially adjustable and lockable (double arrow 55) adapter 56, with which the bearing 54 is axially fixed in the housing part 2.
  • FIGS. 8 and 9 show embodiments (sections through the orbiter 8) in which the orbiter 8 is axially fixed to the housing 2, 3 by leaf springs 61 and 62, for example, which cover the outer edge of the orbiter 8 with one of the connect two housing parts 2 or 3.
  • the leaf springs 61, 62 allow the circular movement of the orbiter 8 during normal operation of the machine 2, but not an axial movement.
  • the leaf springs 61, 62 are fastened to the orbiter 8 and to the housing 2, 3 by means of fastening plates 63 and 64.
  • one of the fastening parts supply plates in the axial direction designed and lockable.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Inbetriebnahme einer Verrdrängermaschine (1) nach dem Spiralprinzip mit einem zweiteiligen Gehäuse (2, 3) und einem darin axial geführten Orbiter (8); von den einander zugewandten Flächenbereichen ist einer mit einem verschleißenden Material (13) beschichtet, während der andere eine den Verschleiß der Materialschicht (13) verursachende Oberfläche aufweist; das Verfahren zur Inbetriebnahme der Verdrängermaschine (1) wird in der Weise ausgeführt, daß die Maschine (1) nach ihrer Montage gestartet wird und daß das verschleißende Material (13) so lange abgearbeitet wird, bis sich Dichtspalte (14, 15) einstellen.

Description

Verfahren zur Inbetriebnahme einer Verdrängeπαaschine nach dem Spiralprinzip sowie für die Durchführung dieses Verfahrens geeignete Verdrängermaschine
Bei Verdrängermaschinen der hier betroffenen Art führt ein Orbiter innerhalb eines Gehäuses eine kreisende Be¬ wegung aus. Mindestens ein spiralförmiger Vorsprung und eine dem Vorsprung angepaßte Nut bilden einen Schöpf¬ raum, in dem abgeschlossene Volumina von innen nach außen (oder umgekehrt) wandern und die Förderung bewir¬ ken.
Insbesondere dann, wenn Verdrängermaschinen dieser Art als Vakuumpumpen eingesetzt werden, ist es schwierig, die theoretisch möglichen Verdichtungsverhältnisse zu erreichen. Der Grund dafür liegt darin, daß die für die Fördereigenschaften maßgebenden Dichtspalte zwischen den sich relativ zueinander bewegenden Teilen nur mit hohem Fertigungsaufwand ausreichend klein gestaltet werden können. Bei den in einer Verdrängermaschine der betrof¬ fenen Art den Schöpfraum abdichtenden Spalten handelt es sich um axiale Dichtspalte, die sich zwischen Flächenbe¬ reichen befinden, die sich senkrecht zur Achse des Orbi¬ ters bzw. der Maschine erstrecken, und um radiale Dicht¬ spalte, die sich zwischen Flächenbereichen befinden, die sich im wesentlichen senkrecht zu Radialen, also in axialer Richtung erstrecken. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer ohne hohen Fertigungsaufwand hergestellten Ma¬ schine dennoch optimale Dichtspalt-Verhältnisse zu er¬ zielen.
Die vorliegende Erfindung geht von einer Verdrängerma¬ schine nach dem Spiralprinzip mit den folgenden Merkma¬ len aus: Sie umfaßt ein zweiteiliges Gehäuse und einen axial geführten Orbiter. Mindestens eine spiralförmige Nut in einem der Bauteile (Gehäuse oder Orbiter) bildet einen Schöpfraum. Mindestens ein spiralförmiger Vor¬ sprung am anderen Bauteil (Orbiter bzw. Gehäuse) führt im Schöpfräum kreisende Bewegungen aus . Vorsprung und Nut weisen einander zugewandte, sich radial erstreckende Flächenbereiche auf, zwischen denen sich axiale Dicht¬ spalte befinden. Von den beiden Bauteilen mit den einan¬ der zugewandten Flächenbereichen ist mindestens einer mit geringer Fertigungsgenauigkeit hergestellt und zu¬ mindest in den Flächenbereichen, die die axialen Dicht¬ spalte bilden, mit einem verschleißenden Material be¬ schichtet. Die diesen Flächenbereichen zugewandten Flä¬ chenbereiche des korrespondierenden Bauteils weisen eine den Verschleiß der Beschichtung verursachende Oberfläche auf. Die Dimension der Beschichtung mit dem ver¬ schleißenden Material ist so gewählt, daß sich die ein¬ ander zugewandten Flächenbereiche nach der Montage zwar berühren, der Anlauf der Maschine jedoch nicht blockiert ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Inbetriebnahme der Verdrängermaschine wird in der Weise ausgeführt, daß die Maschine gestartet wird und daß das verschleißende Mate¬ rial so lange abgearbeitet wird, bis sich Dichtspalte einstellen. Vorzugsweise wird eine axiale Führung des Orbiters zur Bestimmung des Endes des Abarbeitungspro¬ zesses in axialer Richtung verwendet. Dadurch, daß die axiale Führung des Orbiters den Einarbeitungsprozeß kon- trolliert, wird erreicht, daß der Abarbeitungsprozeß nur so lange stattfindet, wie es die Axiallagerung erlaubt. In dem Moment, in dem die axiale Führung des Orbiters ein weiteres Abtragen des verschleißenden Materials ver¬ hindert, sind die axialen Dichtverhältnisse zwischen den sich radial erstreckenden, einander zugewandten Flächen¬ bereichen optimal, und zwar unabhängig davon, ob das mit der Beschichtung versehene Bauteil mit hoher Fertigungs¬ genauigkeit hergestellt ist oder nicht. Zumindest beim beschichteten Bauteil kann deshalb auf ein aufwendiges Fertigungsverfahren verzichtet werden.
Vorteilhafterweise ist das beschichtete Bauteil auch in sich axial erstreckenden Flächenbereichen, die radiale Dichtspalte bilden, mit einer verschleißenden Beschich¬ tung versehen, die - wie die Beschichtung der sich ra¬ dial erstreckenden Flächenbereiche - ein geringes Über¬ maß hat. Unter den Voraussetzungen, daß die diesen be¬ schichteten Flächenbereichen gegenüberliegenden Flächen¬ bereiche des anderen Bauteiles eine einen Verschleiß verursachende Oberfläche haben und daß eine relativ spielfreie Radial-Lagerung für den Orbiter vorhanden ist, erlauben diese Maßnahmen während des erfindungsge¬ mäßen Inbetriebnahmeverfahrens das Generieren optimaler Dichtverhältnisse auch in Bezug auf radiale Dichtspalte.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sollen anhand von in den Figuren 1 bis 9 erläutert werden. Es zeigen
Figuren 1 und 2 jeweils schematisch einen Axial- Schnitt durch den Randbereich einer Verdrän¬ germaschine der hier betroffenen Art vor und nach der erfindungsgemäßen Inbetriebnahme und
Figuren 3 bis 9 zweckmäßige Ausführungen von Lagerungen bei einer für die Durchführung des erfindungsgemäßen Inbetriebnahmever¬ fahrens geeigneten Verdrängermaschine.
In allen Figuren sind die beiden Gehäuseteile der erfin¬ dungsgemäß gestalteten Verdrängermaschinen 1 mit 2 (Gehäuse) und 3 (Deckel) bezeichnet. Sie sind relativ zueinander axial geführt. In beiden Gehäuseteilen 2, 3 befindet sich eine Nut 4 bzw. 5, die jeweils einen Schöpfraum 6 bzw. 7 bilden. In diesen Schöpfräumen 6, 7 führen auf beiden Seiten des scheibenförmigen Orbiters 8 angeordnete spiralförmige Vorsprünge 11 und 12 kreisende Bewegungen aus und bewirken in an sich bekannter Weise die gewünschte Gasförderung. Der Orbiter 8 weist eine axiale Führung auf. Sie umfaßt mehrere, vorzugsweise drei, gleichmäßig auf den Umfang von Orbiter 8 und Ge¬ häuse 2, 3 verteilt angeordneten Lagerungen 9. Die Trennlinie zwischen den beiden Gehäuseteilen 2, 3 liegt in Höhe des Orbiters 8. Mit Hilfe von mehreren, peripher angeordneten, durch die gestrichelte Linie 10 angedeute¬ ten Schrauben erfolgt die Montage der Maschine 1. Eben¬ falls nicht dargestellte Distanzscheiben bestimmen den Abstand 20 der beiden Gehäuseteile 2, 3 voneinander.
Bei dem in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausfüh¬ rungsbeispiel ist der Orbiter 8 mit einer Kunststoff¬ schicht 13 beschichtet, und zwar sowohl in den Bereichen axialer Dichtspalte (z.B. Doppelpfeil 14) als auch ra¬ dialer Dichtspalte (z.B. Doppelpfeil 15) . Die Kunst¬ stoffschicht besteht beispielsweise aus Polytetrafluor- äthylen und ist vor dem Einarbeitungsprozeß 0, 1 bis 1 mm dick. Ihre Dimensionierung ist so gewählt, daß sich die Flächenbereiche, zwischen denen sich die Dichtspalte 14, 15 befinden, unmittelbar nach der Montage der Verdrän¬ germaschine 1 - sei sie vorläufig oder endgültig - zu¬ nächst zwar berühren, der Anlauf der Maschine jedoch nicht blockiert ist. Damit nach dem Anlaufen der Maschi¬ ne ein Einarbeitungsprozeß stattfindet, sind die Ober- flächen der Gegenlaufflächen zumindest in den Bereichen, die axiale und radiale Dichtspalte bilden, derart ausge¬ bildet, daß sie einen feinkörnigen Abrieb erzeugen. Dazu können diese Gegenlaufflächen beispielsweise kugel- oder sandgestrahlt sein.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Beschichtung 13 eine Wabenstruktur hat, wie es in der EU-Bl-493 315 be¬ schrieben wird.
Der Orbiter 8 weist einen äußeren Rand 21 auf, der zu¬ sammen mit einer dem Rand 21 angepaßten Aussparung 22 zwischen den beiden Gehäuseteilen 2, 3 axiale Lagerungen 9 bildet.
Beim Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 und 2 sind die axialen Lagerungen 9 als Gleitlagerungen ausgebil¬ det. Sie umfassen jeweils zwei Stahlplatten 23, 24, die seitlich des Randes 21 des Orbiters 8 in die Gehäuse¬ teile 2, 3 eingelassen sind. Die Gegenlaufflächen bilden in den äußeren Rand 21 des Orbiters 8 eingelassene, aus Kunststoff (z.B. Polytetrafluoräthylen) bestehende Scheiben 25, 26. Die Größenverhältnisse der Elemente 23 bis 26 berücksichtigen die kreisende Bewegung des Orbi¬ ters 8. Die Laufflächen der Gleitlagerungen bilden je¬ weils einen Lagerspalt (Doppelpfeil 27), dessen Größe vom axialen Abstand der Gehäuseteile 2, 3 abhängt.
Die Figuren 1 und 2 lassen die Dichtspaltverhältnisse vor (Figur 1) und nach (Figur 2) dem Einarbeitungsprozeß erkennen. Unmittelbar nach dem Zusammenfügen der Gehäu¬ seteile 2, 3 liegen die die axialen Dichtspalte 14 bil¬ denden Flächenbereiche wegen des Übermaßes der Beschich¬ tung 13 einander an. Die Gleitlagerungen 9 bilden einen relativ großen Luftspalt 27 (Figur 1) . Mit der Inbe¬ triebnahme der Maschine 1 beginnt der Einarbeitungspro¬ zeß. Die einander gegenüberliegenden Flächenbereiche passen sich dadurch an, daß die verschleißenden Flächen¬ bereiche abgeschliffen werden. Die Größe des axialen Spalts 27 im Gleitlager 9 wird kleiner. Sobald sich in den Gleitlagerungen 9 optimale Lagerverhältnisse einge¬ stellt haben, ist der Einarbeitungsprozeß in axialer Richtung beendet. Ein weiterer Abrieb findet nicht mehr statt, so daß die in diesem Moment vorhandenen sehr kleinen Dichtspalte beim spateren Betrieb der Maschine bestehen bleiben.
Der Einarbeitungsprozeß kann in einem oder mehreren Schritten ausgeführt werden. Mehrere Schritte sind er¬ forderlich, wenn das Übermaß der Beschichtung 13 so groß ist, daß die Maschine nach einer sofortigen Endmontage wegen zu großer Reibungskräfte nicht anlaufen wurde. Es erfolgt deshalb zunächst eine vorlaufige Montage mit den Abstand 20 der beiden Gehauseteile 2, 3 bestimmenden Distanzscheiben, bei denen die Entstehung eines optima¬ len Dichtspaltes im Lager 9 noch nicht möglich ist. Ist der erste Einarbeitungsschritt beendet, wird die Maschi¬ ne 1 demontiert und mit dünneren Distanzscheiben erneut montiert und in Betrieb gesetzt. Damit beginnt die zwei¬ te, vorzugsweise letzte Phase des Einarbeitungsprozes¬ ses. Optimale Lagerspalte 27 im Axiallager 9 bestimmen wieder das Ende des Einarbeitungsprozesses.
Zweckmäßig sind auch diejenigen Flächenbereiche, die sich im wesentlichen axial erstrecken und radiale Dicht¬ spalte 15 bilden, erfindungsgemäß gestaltet. Nach der I ibetriebnahme der Maschine findet dann auch in radialer Lichtung ein Einarbeitungsprozeß statt. Dieser ist been¬ det, wenn berührende Kontakte nachlassen, so daß sich auch in radialer Richtung optimale kleine Dichtspalte einstellen.
Figur 3 zeigt eine andere Ausfuhrung des Axiallagers 9. Anstelle der in die Gehauseteile 2, 3 eingelassenen Platten 23, 24 (Fig. 1, 2) sind Kugelrollelemente 28, 29 vorgesehen, die zusammen mit den Scheiben 25, 26 im Or¬ biter 8 die Funktion eines Axiallagers haben und zur Be¬ stimmung des Endes des Einarbeitungsprozesses herangezo¬ gen werden können.
Die Figuren 4 bis 6 zeigen Ausführungsformen für Axiallager, bei dem Orbiter 8 und Gehäuse 2, 3 über ge¬ lenkige bzw. flexible Elemente miteinander verbunden sind.
Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 4 sind auf beiden Seiten des Orbiters 8 Doppelgelenke 31 bzw. 32 vorhan¬ den. Zur gehauseseitigen Befestigung der Doppelgelenke 31, 32 sind in das Gehäuse 2, 3 eingelassene Paßstücke 33, 34 vorgesehen. Mindestens eines der beiden Paßstücke ist axial ein- und feststellbar (siehe Doppelpfeil 35) . Dadurch wird es möglich, auch Axiallager dieser Art zur axialen Führung der Gehäuseteile 2, 3 während des Einar¬ beitungsprozesses zu verwenden. Beobachtet man während eines ein- oder mehrstufigen Einarbeitungsprozesses z.B. die Eigenschaften der Maschine 1 (Kompression, Enddruck¬ verhalten usw.), so wird der Einarbeitungsprozeß zweck¬ mäßig dann beendet, wenn eine oder mehrere dieser Eigen¬ schaften optimal ist/sind. Dadurch, daß das Paßstück 34 axial einstellbar ist, ist die axiale Bewegung der Ge¬ häuseteile 2, 3 während des Einarbeitungsprozesses ge¬ führt.
Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 5 ist anstelle der Doppelgelenke 31, 32 ein Biegestab 37 vorgesehen. Auch dieser ist mit Hilfe des axial ein- und feststellbaren Paßstückes 34 mit dem Gehäuseteil 3 befestigt.
Zu den Beispielen nach den Figuren 4 und 5 ist noch zu bemerken, daß funktionsfähige Ausführungen auch dann si- chergestellt sind, wenn sich nur auf einer Seite des Or¬ biters 8 ein Doppelgelenk bzw. ein Biegestab befindet.
Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 6 besteht die Ver¬ bindung zwischen dem Orbiter 8 und dem Gehäuse aus einem Exzenterbolzen 41, der über Schrägkugellager 42, 43 im Gehäuseteil 2 bzw. Orbiter 8 gelagert ist. Das gehäuse- seitige Schrägkugellager 42 ist wieder mit Hilfe eines axial ein- und feststellbaren Paßstückes 44 im Gehäuse¬ teil 2 befestigt (Doppelpfeil 45) .
Die Ausführung nach den Figuren 4 bis 6 haben den Vor¬ teil, daß sie gleichzeitig die Wirkung haben, ein Ver¬ drehen des Orbiters 8 zu verhindern.
Figur 7 zeigt, daß auch die exzentrische Lagerung 51 der Hauptwelle 52 der Maschine 1 zur axialen Führung der Ge¬ häuseteile 2, 3 verwendet werden kann. Wesentlich ist, daß die zugehörigen Lager 53 und 54 als Schrägkugellager ausgebildet sind und während des Einarbeitungsprozesses ein axiales Aufeinanderzubewegen der Gehäuseteile 2, 3 zulassen, z.B. mit Hilfe eines axial ein- und feststell¬ baren (Doppelpfeil 55) Paßstückes 56, mit dem das Lager 54 im Gehäuseteil 2 axial festgelegt wird.
Die Figuren 8 und 9 zeigen Ausführungsformen (Schnitte durch den Orbiter 8), bei denen eine axiale Festlegung des Orbiters 8 am Gehäuse 2, 3 durch Blattfedern 61 bzw. 62 realisiert ist, die z.B. den äußeren Rand des Orbi¬ ters 8 mit einem der beiden Gehäuseteile 2 oder 3 ver¬ binden. Die Blattfedern 61, 62 erlauben während des Nor¬ malbetriebes der Maschine 2 die kreisende Bewegung des Orbiters 8, nicht aber eine axiale Bewegung. Mittels Be¬ festigungsplatten 63 und 64 sind die Blattfedern 61, 62 am Orbiter 8 bzw. am Gehäuse 2, 3 befestigt. Um während des Einarbeitungsprozesses eine axiale Bewegung der Ge¬ häuseteile 2, 3 zuzulassen ist jeweils eine der Befesti- gungsplatten in axialer Richtung ein- und feststellbar ausgebildet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
Verfahren zur Inbetriebnahme einer Verdrängermaschine nach dem Spiralprinzip sowie für die Durchführung dieses Verfahrens geeignete Verdrängermaschine
Verfahren zur Inbetriebnahme einer Verdrängerma¬ schine (1) nach dem Spiralprinzip mit den folgenden Merkmalen: Sie umfaßt ein zweiteiliges Gehäuse (2, 3) und einen axial geführten Orbiter (8) ; minde¬ stens eine spiralförmige Nut im Gehäuse (oder im Orbiter) und ein spiralförmiger Vorsprung am Orbi¬ ter (oder am Gehäuse) bilden einen Schöpfräum (6 bzw. 7); Vorsprung (11, 12) und Nut (4, 5) weisen einander zugewandte, sich radial erstreckende Flä¬ chenbereiche auf, zwischen denen sich axiale Dicht¬ spalte (14) befinden; von den beiden einander zuge¬ wandten Flächenbereichen ist einer mit einem ver¬ schleißenden Material (13) beschichtet, während der andere eine den Verschleiß der Materialschicht (13) verursachende Oberfläche aufweist; die Dimension der Beschichtung (13) mit dem verschleißenden Mate¬ rial ist so gewählt, daß sich die einander zuge¬ wandten Flächenbereiche nach einer Montage der Ma¬ schine zwar berühren, der Anlauf der Maschine (1) jedoch nicht blockiert ist; das Verfahren zur Inbe- triebnahme der Verdrängermaschine (1) wird in der Weise ausgeführt, daß die Maschine (1) nach ihrer Montage gestartet wird und daß das verschleißende Material (13) so lange abgearbeitet wird, bis sich Dichtspalte (14, 15) einstellen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine axiale Führung (9) des Orbiters (8) zur Bestimmung des Endes des Abarbeitungsprozesses in axialer Richtung verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein, vorzugsweise mehrere Axiallager (9, 51) als axiale Führung dienen.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als axiale Führung ein oder mehrere Gleitlager (9) mit radial sich erstreckenden Gleitflächen ver¬ wendet werden und daß die Ausbildung optimaler La¬ gerverhältnisse im Gleitlager (9) das Ende des Ein¬ arbeitungsprozesses bestimmen.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abarbeitungsprozeß in zwei oder mehreren Schritten erfolgt .
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale Abstand der beiden Gehäuseteile (2, 3) durch Distanzscheiben bestimmt ist und daß die Dicke der Distanzscheiben fortlaufend reduziert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die axiale Führung (9) aus den Orbi¬ ter (8) mit mindestens einem der Gehäuseteile (2, 3) verbindenden Elementen (31, 32, 37, 41, 51) be¬ steht und daß die Verbindung (34, 44, 56) zwischen dem jeweiligen Element und dem Gehäuse (2, 3) in axialer Richtung verschieb- und feststellbar ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß während des Einarbeitungsprozesses Eigenschaf¬ ten der Maschine (1), z.B. Kompression, Enddruck¬ verhalten usw., beobachtet werden und daß anhand der beobachteten Werte der Endzeitpunkt des Einar¬ beitungsprozesses bestimmt wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Vorsprung (11, 12) und Nut (4, 5) einander zugewandte sich im wesentlichen axial erstreckende Flächenbereiche aufweisen, wel¬ che im wesentlichen radiale Dichtspalte (15) bil¬ den, daß einer der beiden einander zugewandten Flä¬ chenbereiche mit einem verschleißenden Material (13) beschichtet ist, während der andere eine den
Verschleiß der Materialschicht (13) verursachende Oberfläche aufweist, und daß das Verfahren zur In¬ betriebnahme der Verdrängermaschine (1) in der Weise ausgeführt wird, daß die Maschine (1) nach ihrer Montage gestartet wird und daß das verschlei¬ ßende Material (13) so lange abgearbeitet wird, bis sich radiale Dichtspalte (15) einstellen.
10. Verdrängermaschine (1) nach dem Spiralprinzip mit den folgenden Merkmalen: Sie umfaßt ein zweiteili¬ ges Gehäuse (2, 3) und einen axial geführten Orbi¬ ter (8) ; mindestens eine spiralförmige Nut im Ge¬ häuse (oder im Orbiter) und ein spiralförmiger Vorsprung am Orbiter (oder am Gehäuse) bilden einen Schöpfraum (6 bzw. 7) ; Vorsprung (11, 12) und Nut (4, 5) weisen einander zugewandte, sich radial er¬ streckende Flächenbereiche auf, zwischen denen sich axiale Dichtspalte (14) befinden; zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden An- Spruche, dadurch gekennzeichnet, daß von den beiden einander zugewandten Flachenbereichen einer mit ei¬ nem verschleißenden Material (13) beschichtet ist, wahrend der andere eine den Verschleiß der Materi¬ alschicht (13) verursachende Oberflache aufweist; die Dimension der Beschichtung (13) mit dem ver¬ schleißenden Material ist so gewählt, daß sich die einander zugewandten Flachenbereiche nach einer Montage der Maschine zwar berühren, der Anlauf der Maschine (1) jedoch nicht blockiert ist.
11. Maschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die aus verschleißendem Material bestehende Be¬ schichtung (13) Wabenstruktur hat.
12. Maschine nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die den Verschleiß verursachenden Flachenbereiche aus Metall bestehen und kugelge¬ strahlt oder sandgestrahlt sind.
13. Maschine nach Anspruch 10, 11 oder 12, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß eine axiale Fuhrung (9) für den Orbiter (8) vorgesehen ist.
14. Maschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Orbiter mit einer oder mehreren axialen La¬ gerungen (9) ausgerüstet ist.
15. Maschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, vorzugsweise drei, axiale Lagerungen
(9) gleichmäßig auf dem Umfang des Orbiters (8) verteilt angeordnet sind.
16. Maschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager (9) als Gleitlager (23, 25; 24, 26; 25, 28; 26, 29) ausgebildet sind.
17. Maschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager (9) ein gelenkiges oder flexibles Element (31, 32, 37, 41) umfassen, das den Orbiter
(8) mit dem Gehäuse (2, 3) verbindet.
18. Maschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das gelenkige Element mindestens ein Doppelge¬ lenk (31, 32) ist.
19. Maschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Element ein Biegestab (37) ist.
20. Maschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das gelenkige Element eine Kurbel (41) ist.
21. Maschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die exzentrische Lagerung (51) der Hauptwelle (56) der Maschine (1) als axiale Führung verwendet wird.
22. Maschine nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Kurbel (41) oder die Lagerung (51) der Hauptwelle (52) mit Schrägkugellagern (42, 43 bzw. 53, 54) ausgerüstet sind.
23. Maschine nach einem der Ansprüche 14 bis 22, da¬ durch gekennzeichnet, daß eine gehäuseseitige Befe¬ stigung der axialen Lagerungen (9, 51) axial ein- und feststellbar ist.
24. Maschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Orbiter (8) über Blattfedern (61, 62) mit dem Gehäuse (2, 3) verbunden ist.
25. Maschine nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Befestigungen (63, 64) der Blattfedern, vorzugsweise die gehäuseseitige Befe¬ stigung (64), axial verschieb- und einstellbar ist.
26. Maschine nach einem der Ansprüche 10 bis 25, da¬ durch gekennzeichnet, daß sie als Vakuumpumpe aus¬ gebildet ist.
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