Die Erfindung betrifft ein Verdichterflansch zur Verbindung eines Schraubenverdichters mit einem Antrieb mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung einen Schraubenverdichter mit einem solchen Verdichterflansch.
Derzeit verfügbare Schraubenkompressoren weisen zur Verbindung mit einem Antrieb Verbindungselemente auf, die zur Zentrierung mit einem Zentrierbund oder Zentrierstiften versehen sind. Die Verbindungselemente umfassen regelmäßig einen Verbindungsflansch, der mit einem Stirndeckel des Schraubenkompressors verbindbar ist. Der Stirndeckel schließt und dichtet das Verdichtergehäuse nach außen ab. Es sind somit regelmäßig mehrere Bauteile erforderlich, die zur Verbindung des Schraubenkompressors mit einem Antrieb entsprechend positioniert und befestigt werden müssen. Der Fertigungs- und Montageaufwand ist somit sehr hoch.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Verdichterflansch zur Verbindung eines Schraubenverdichters mit einem Antrieb bereitzustellen, der einen geringen Fertigungs- und Montageaufwand erfordert und mehrere Funktionen in einem Bauteil vereint.
Die Aufgabe wird gelöst durch einen Verdichterflansch mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung werden in den auf Anspruch 1 direkt oder indirekt rückbezogenen Unteransprüchenangegeben. Des Weiteren wird ein Schraubenverdichter mit einem solchen Verdichterflansch zur Lösung der Aufgabe vorgeschlagen.
Die Erfindung wird gekennzeichnet durch die Merkmale von Anspruch 1. Die Dichtungen bilden Bestandteile des Verbindungsflansches aus, so dass der Einsatz separater Dichtmittel, die getrennt vom Flanschbauteil montiert werden müssen, nicht erforderlich ist. Der Verdichterflansch übernimmt somit gleichzeitig die Funktion eines Stirndeckels, der üblicherweise zum Verschließen und Abdichten eines Schraubenverdichters vorgesehen ist. D.h., der Verdichterflansch übernimmt neben der Verbindungsfunktion auch eine Verschluss- und eine Abdichtungsfunktion. Die Anzahl der erforderlichen Bauteile kann demnach reduziert werden, so dass folglich auch der Fertigungs- und der Montageaufwand verringert werden.
Die axial und radial wirksamen Dichtungen können in Nuten am Verdichterflansch eingesetzt oder angespritzt bzw. angeformt sein. Vorzugsweise erfolgt die Abdichtung gegenüber der Welle im Bereich des Lagers der Welle, so dass die Dichtung keiner dynamischen Belastung ausgesetzt ist. Die Dichtung weist somit eine hohe Lebensdauer auf.
Erfindungsgemäß ist der Verdichterflansch topfförmig ausgebildet und begrenzt in Anlage am Verdichtergehäuse und am Gehäuse des Antriebs einen Hohlraum zur Aufnahme einer Kupplung, welche die Welle des Verdichters mit einer Welle des Antriebs verbindet. Die Einhausung der Kupplung durch den Verdichterflansch ermöglicht den Wegfall einer Kupplungsglocke und damit den Einsatz einer einfachen Kupplung. Somit kann die Anzahl der Bauteil weiter reduziert werden. Ferner verringert sich der Platzbedarf, aufgrund der geringeren Gesamtbaugröße. Schließlich kann auch Gewicht eingespart werden.
Mit einer Reduzierung der Anzahl der Bauteile geht ferner ein reduzierter Montageaufwand einher, da weniger Bauteile zueinander ausgerichtet und miteinander befestigt werden müssen. Zudem reduzieren sich die Stellen, die zusätzlich abgedichtet werden müssen. Auch eine Aufsummierung von Fertigungs-und/oder Montagetoleranzen wird hierdurch sicher vermieden.
Die am Verdichterflansch vorgesehenen Dichtungen gewährleisten auch bei Wegfall einer Kupplungsglocke, dass die im Hohlraum des topfförmigen Verdichterflansches aufgenommene Kupplung ausreichend geschützt ist. Dieser Schutz kann auch gewährleistet werden, wenn beispielsweise der Einsatz des Schraubenverdichters in teilweise eingetauchtem Betrieb erfolgt. Des Weiteren kann der Hohlraum zur Aufnahme eines Schmiermediums dienen, da über die Dichtungen des Verdichterflansches sichergestellt ist, dass kein Schmiermedium nach außen gelangt. Sofern im Bereich der Welle eine Schmiermittelleckage auftreten sollte, dient der Hohlraum des topfförmigen Verdichterflansches dem Auffangen des ausgetretenen Schmiermittels.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Verdichterflansch eine axial wirksame Dichtung zur Abdichtung gegenüber dem Gehäuse des Antriebs besitzt. Somit ist auch ein dichter Anschluss des Schraubenverdichters am Gehäuse des Antriebs gewährleistet.
Des Weiteren bevorzugt ist eine Ringstufe an wenigstens einer StirnflächedesVerdichterflanscheszur Zentrierung des Verdichterflansches in Bezug auf das Verdichtergehäuse, die Welle, das Lager und/oder das Gehäuse des Antriebs ausgebildet. Somitweistder Verdichterflansch zugleich eine Zentrierfunktion auf und macht weitere Verbindungselemente, beispielsweise in Form von Zentrierstiften, entbehrlich. Vorzugsweise ist an beiden Stirnflächen des Verdichterflansches jeweils eine Ringstufe zur Zentrierung gegenüber dem Verdichtergehäuse und dem Antrieb ausgebildet.
Vorteilhafterweise ist an der dem Verdichtergehäuse zugewandten Stirnfläche ein axialer Ansatz zur axialen Lagefixierung des Lagers ausgebildet. D.h., dass nach Verbindung des Verdichterflansches mit dem Verdichtergehäuse der axiale Ansatz an einer radial verlaufenden Fläche des Lagers abgestützt ist. Der axiale Ansatz kann ferner derart ausgebildet sein, dass er eine verdichterseitig angeordnete Ringstufe zur Zentrierung ersetzt. Hierzu ist der axiale Ansatz vorzugsweise derart in eine am Verdichtergehäuse oder dem Lager ausgebildete Ausnehmung einsetzbar, das der axiale Ansatz nicht nur axial, sondern auch radial abgestützt ist. Der axiale Ansatz am Verdichterflansch erfüllt auf diese Weise eine Halte- und eine Zentrierfunktion.
Alternativ kann auch der Flansch eine Ringstufe in der Form aufweisen, dass diese die Mantelfläche des Wellenlagers aufnimmt und dessen axiale Position fixiert. Hierdurch wird auch eine Zentrierung des Flansches am Lager erreicht. Letzteres kann dadurch erreicht werden, dass das Lagerende axial über das Verdichtergehäuse herausragt oder dadurch, dass das Verdichtergehäuse eine entsprechende Ausnehmung aufweist.
Der Verdichterflansch ist vorzugsweise mittels Schrauben am Verdichtergehäuse befestigbar. Hierzu sind im Bereich der ersten ringförmigen Anlagefläche zur Anlage des Verdichterflansches am Verdichtergehäuse Bohrungen zur Aufnahme der Schrauben vorgesehen.
Vorzugsweise bildet die Stirnfläche im Bereich des Bodens des topfförmigen Verdichterflansches die erste ringförmige Anlagefläche zur Anlage des Verdichterflansches am Verdichtergehäuse aus. Somit kann in einfacher Weise die Deckelfunktion des Verdichterflansches realisiert werden. Die zentrale Öffnung zur Aufnahme der Welle ist ebenfalls im Bereich des Bodens des topfförmigen Verdichterflansches vorgesehen. Weiterhin vorzugsweise bildet die den Hohlraum radial begrenzende und dem Boden des topfförmigen Verdichterflansches gegenüberliegende Stirnfläche die zweite ringförmige Anlagefläche zur Anlage des Verdichterflansches am Gehäuse des Antriebs aus.
Zur Wartung und/oder zur Entlüftung des Schraubenverdichters kann der Verdichterflansch ferner Öffnungen, insbesondere Wartungs- und/oder Entlüftungsöffnungen, besitzen. Diese sind vorzugsweise derart ausgebildet, dass die Dichtfunktion des Verdichterflansches gewährleistet bleibt.
Zur Lösung der Aufgabe wird ferner ein Schraubenverdichter mit einem erfindungsgemäßen Verdichterflansch vorgeschlagen, wobei der Verdichterflansch zugleich als Stirndeckel zum Verschließen und Abdichten des Verdichtergehäuses und als Verbindungsflansch zur Verbindung des Verdichtergehäuses mit dem Gehäuse des Antriebes dient. Dabei kann der vom Verdichterflansch umschlossene Raum - in Abhängigkeit von den Anforderungen der verwendeten Kupplungsart, der Art der Wellenverbindung oder weiteren sich aus der Anwendung ergebenden Anforderungen - als offener oder geschlossener Verdichter ausgeführt sein.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der einzigen Figur näher erläutert. Diese zeigt einen erfindungsgemäßen Verdichtungsflansch in Anlage an einen Verdichtergehäuse und einem Gehäuse eines Antriebs.
Die einzige Figur zeigt den Ausschnitt eines Schraubenverdichters 2 im Bereich des Anschlusses an einen Antrieb 3, wobei der Anschluss über einen Verdichterflansch 1 bewirkt wird. Der Verdichterflansch 1 vereint mehrere Funktionen in einem Bauteil, da er nicht nur eine Verbindung zwischen dem Verdichter 2 und dem Antrieb 3 herstellt, sondern über an seinen Stirnflächen 16, 17 ausgebildete Ringstufen 14, 15 gleichzeitig eine Zentrierung des Verdichters 2 in Bezug auf den Antrieb 3 ermöglicht. Zugleich ersetzt der Verdichterflansch 1 einen Stirndeckel zum Verschließen und Abdichten des Gehäuses 8 des Verdichters 2, indem in einer ersten ringförmigen Anlagefläche 7 zur Anlage des Verdichterflansches 1 am Verdichtergehäuse 8 eine axial wirksame Dichtung 11 eingelassen ist. Des Weiteren dichtet der Verdichterflansch 1 gegenüber einer Welle 5 des Verdichters 2 ab, welche durch eine zentrale Öffnung 4 des Verdichterflansches 1 hindurchgeführt ist. Hierzu ist im Bereich der zentralen Öffnung 4 eine radial wirksame Dichtung 12 im Verdichterflansch 1 eingelassen. Die radial wirksame Dichtung 12 liegt dichtend an einem Lager 6 an, das zur Lagerung der Welle 5 des Verdichters 2 vorgesehen ist. Die Abdichtung gegenüber der Welle 5 des Verdichters 2 erfolgt somit mittelbar über das Lager 6. Dies hat den Vorteil, dass die radial wirksame Dichtung 12 keiner dynamischen Belastung ausgesetzt ist.
Eine weitere axial wirksame Dichtung 13 ist in der Stirnfläche 17 zur Abdichtung des Verdichterflansches 1 gegenüber dem Gehäuse 10 des Antriebs 3 vorgesehen. Die Stirnfläche 17 bildet zudem eine zweite ringförmige Anlagefläche 9 zur Anlage des Verdichterflansches 1 am Gehäuse 10 des Antriebs 3 aus. Zur Fixierung des Verdichterflansches 1 am Verdichtergehäuse 8 sind Schrauben 19 vorgesehen, die durch Bohrungen in der Stirnfläche 16 zur Verschraubung des Verdichterflansches 1 mit dem Verdichtergehäuse 8 geführt werden. Die Schrauben 19 gewährleisten eine axiale Vorspannung des Verdichterflansches 1 gegenüber dem Verdichtergehäuse 8, wobei auch die axial wirksame Dichtung 11 an das Verdichtergehäuse 8 gedrückt wird.
Die Ringstufe 14 im Bereich der Stirnfläche 16 ist bei der dargestellten Ausführungsform als axialer Ansatz 18 ausgebildet, mittels derer das Lager 6 in Position gehalten wird. Somit erfüllt der Verdichterflansch 1 ferner eine Haltefunktion, wobei das Halten des Lagers 6 durch die Verbindung mittels der Schrauben 19 gewährleistet wird. Der axiale Ansatz 18 greift hierzu formschlüssig in eine ringförmige Ausnehmung des Verdichtergehäuses 8 ein. Somit ist gleichzeitig über den axialen Ansatz 18 auch eine Zentrierung des Verdichterflansches gegenüber dem Verdichtergehäuse 8 und/oder der Welle 5 des Verdichters 2 gegeben.
Alternativ oder ergänzend zum axialen Ansatz 18 kann im Bereich der Stirnfläche 16 zudem eine axiale Aufnahme 23 zur axialen Lagefixierung des Lagers 6 im Verdichterflansch ausgebildet sein. Vorteilhafterweise ist hierzu das Lager 6 derart ausgebildet, dass es in axialer Richtung vorsteht, so dass es in die axiale Ausnehmung 23 zumindest teilweise einsetzbar ist (nicht dargestellt).
Der Verdichterflansch 1 der dargestellten Ausführungsform ist ferner topfförmig ausgebildet, so dass zwischen einem Bodenbereich, der axial an dem Verdichtergehäuse 8 angeschlagen ist und einem Seitenwandbereich ein Hohlraum 20 ausgebildet wird, der vorliegend der Aufnahme einer Kupplung 21 zur Verbindung der Welle 5 des Verdichters 2 mit der Welle 22 des Antriebs 3 dient. Der Verdichterflansch 1 übernimmt somit auch eine Schutzfunktion, welche die Anordnung einer Kupplungsglocke entbehrlich macht. Die Dichtungen 11, 13 stellen dabei sicher, dass der zwischen dem Verdichter 2 und dem Antrieb 3 ausgebildete Hohlraum 20 nach außen abgedichtet ist.
Der in der Figur dargestellte erfindungsgemäße Verdichterflansch vermag somit die Funktionen eines Stirndeckels, eines Flansches und einer Schutzhaube in sich zu vereinen, wobei er gleichzeitig eine Zentrier-, Halte- und Dichtungsfunktion übernimmt. Alle diese Funktionen werden durch ein einziges Bauteil verwirklicht, so dass die Anzahl erforderlicher Bauteile deutlich reduziert werden und der Fertigungs- und Montageaufwand deutlich verringert werden kann. Zugleich werden Baugröße und Gewicht eines Schraubenverdichters reduziert, so dass dieser weniger Bauraum erfordert.
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