RADIALVERDICHTERROTOR, RADIALVERDICHTER, GETRIEBEVERDICHTER

Abstract

 Die Erfindung betrifft einen Radialverdichterrotor (RCR), insbesondere für einen Getriebeverdichter (GTC), umfassend:
- eine Welle (SH), die sich entlang einer Achse (X) erstreckt,
- mindestens ein Laufrad (IMP1, IMP2), das axial ansaugend und radial ausgebend ausgebildet ist,
- ein Adapterflansch (CPL),
- eine Anschlusswelle (CSH),
- einen Antrieb (DRV). Daneben betrifft die Erfindung einen Radialverdichter (RCP), insbesondere einen Getriebeverdichter (GTC) mit einem Radialverdichterrotor (RCR) nach der Erfindung.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Radialverdichterrotor, insbesondere für einen Getriebeverdichter, umfassend:

• eine Welle, die sich entlang einer Achse erstreckt,
• mindestens ein Laufrad, das axial ansaugend und radial ausgebend ausgebildet ist,
• ein Adapterflansch,
• eine Anschlusswelle,
• einen Antrieb.

[0002] Daneben betrifft die Erfindung einen Radialverdichter mit einem eingangs definierten Radialverdichterrotor. Außerdem betrifft die Erfindung einen Getriebeverdichter mit einem derartigen Radialverdichterrotor.

[0003] Bevorzugt werden derartige Radialverdichter, insbesondere in der Ausführung als Getriebeverdichter mit jeweils entsprechenden Radialverdichterrotoren zur Verdichtung von Luft eingesetzt. Insbesondere für Anlagen zur Zerlegung von Luft in die einzelnen Bestandteile werden große Verdichtungsleistungen benötigt. In der Regel erfolgt ein derartiger Verdichtungsprozess in zwei miteinander verknüpften Verdichtungsanlagen einem sogenannten Main-Air-Compressor (MAC = Hauptluftverdichter) und einem Booster-Air-Compressor (BAC = > zusätzliche Verdichtung). Herkömmliche MAC werden in der Regel als mindestens dreistufige Getriebeverdichter ausgeführt. Anordnungen mit einem Getriebeverdichter bzw. Getriebeverdichter sind bereits aus den DE102010020145-A1, DE102009015862-A1, DE102014225136-A1, DE102015200439-A1, DE102015203287-A1 bekannt.

[0004] Derartige Verdichtungsanlagen sind dementsprechend teuer, weil in der Regel ein Getriebe und mindestens zwei Verdichterwellen benötigt werden, an dessen Wellenenden die entsprechenden Verdichter angebracht werden können. Der hohe Installationsaufwand, die Wartungskosten und die Höhe der Investition schlechthin sind schon aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten unerwünscht.

[0005] Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, diese Nachteile abzumindern.

[0006] Zur Lösung der Aufgabe schlägt die Erfindung einen Radialverdichterrotor vor. Die Erfindung bezieht sich auch auf einen Radialverdichter oder einen Getriebeverdichter, die jeweils Gebrauch von dem erfindungsgemäßen Radialverdichterrotor machen.

[0007] Infolge des erfindungsgemäßen Designs des Radialverdichterrotors kann pro Stufe eine verhältnismäßig hohe Energiedichte verwirklicht werden, einschließlich derjenigen Stufe, die im Bereich der axialen Ansaugung eine erfindungsgemäße Anschlusswelle mit dem Antrieb - angebracht mittels eines Adapterflanschs an dem ersten Laufrad oder an der Welle - aufweist. Auf diese Weise ist es möglich, pro Laufrad ein Druckverhältnis (Verhältnis zwischen Eintrittsdruck und Austrittsdruck aus dem Verdichter) von mindestens 2,0, bevorzugt mindestens 2,8 zu erzielen und dementsprechend in einer zweistufigen Bauweise (zwei Laufräder) das Prozessfluid bei einem Ausgangsdruck von beispielsweise 1 bar auf bis zu 6 bar zu verdichten.

[0008] Bei der Anschlusswelle kann es sich bevorzugt um einen Kupplungsflansch oder eine Kupplung handeln, um den lösbaren Anschluss anderer Rotorbauteile zu ermöglichen, die insbesondere dem Antrieb zuzurechnen sind.

[0009] Das vorgeschlagene erfindungsgemäße Design ermöglicht nicht nur eine hohe Energiedichte pro Laufrad bzw. pro Verdichtungsstufe, sondern auch einen Antrieb des Verdichterrotors ohne ein Zwischengetriebe. Beispielsweise kann der Antrieb eine Gasturbine, eine Dampfturbine oder ein Elektromotor sein, der die jeweilige, dem Antriebsaggregat innewohnende Drehzahl ohne Umwandlung auf den erfindungsgemäßen Radialverdichterrotor überträgt.

[0010] Besonders bevorzugt befindet sich zwischen dem Antrieb und dem erfindungsgemäßen Radialverdichterrotor eine elastische Kupplung, die beispielsweise etwaige Drehschwingungen oder Biegeschwingungen dämpft und kleinere Fehlausrichtungen kompensiert.

[0011] Die erfindungsgemäße Anordnung des Antriebs auf der Seite der axialen Ansaugung eines Laufrades des axial ansaugenden und radial ausgebenden Laufrades hat insbesondere auch den Vorteil, dass eine sogenannte Back-to-Back-Anordnung ermöglicht ist, ohne ein Getriebe zum Antrieb des Radialverdichterrotors vorzusehen. Die Back-to-Back-Anordnung ermöglicht hierbei das strömungstechnisch besonders günstige axiale Ansaugen ohne vorherige scharfe Umlenkung, wie es bei einer Einwellenkonstruktion mit entsprechenden Laufrädern mittels der sogenannten Rückführstufen vorgesehen ist. Stattdessen saugen die Laufräder axial aus entgegengesetzten Richtungen - an den Wellenenden angeordnet - an und der Radialverdichterrotor weist Radiallagerstellen zwischen den beiden Laufrädern in der Back-to-Back-Anordnung auf. Dementsprechend haben die beiden Laufräder rotordynamisch an der Welle hinsichtlich der Lagerung eine jeweils sogenannte fliegende Anordnung. Zusammengefasst kann für die Back-to-Back-Anordnung das Vorliegen von rotordynamischen und strömungstechnischen Vorteilen gegenüber einer vergleichbaren konventionellen fliegenden Reihenanordnung festgestellt werden.

[0012] Besonders zweckmäßig ist der Adapterflansch an dem ersten Laufrad befestigt, wobei das erste Laufrad axial an der Welle angebracht ist und axial zwischen der Welle und der Anschlusswelle angeordnet ist. Hierbei ist es grundsätzlich möglich, zwischen dem Adapterflansch und dem ersten Laufrad sowie zwischen dem ersten Laufrad und der Welle jeweils eine Verbindung mittels einer Hirth-Verzahnung vorzusehen.

[0013] Alternativ besonders sinnvoll ist zwischen Adapterflansch und Laufrad eine Verbindung und Zentrierung mittels Stiften, insbesondere mittels Kegelstiften und mittels mehrerer über den Umfang in einem bestimmten Durchmesser angeordneter axial sich erstreckender Schrauben vorgesehen. Hierbei können abwechselnd Stifte bzw. Kegelstifte und Schrauben über dem Umfang auf gleichem Durchmesser angeordnet sein. Alternativ zu den Kegelstiften können auch Zylinderstifte und eine Zentrierung mittels einer zumindest teilweise kegeligen Kontaktfläche zwischen Adapterflansch und Laufrad vorgesehen sein.

[0014] Besonders sinnvoll ist die Verbindung der Welle mit dem ersten Laufrad mittels eines sich axial durch das erste Laufrad erstreckenden Zugankers, so dass das erste Laufrad an einem ersten Axialende der Welle angebracht ist. Als eine Option kann mittels dieses Zugankers auch der Adapterflansch zu der Anschlusswelle an dem ersten Laufrad axial angebracht werden.

[0015] Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Welle mindestens eine Radiallagerstelle aufweist. Daneben ist es zweckmäßig, wenn die Welle mindestens eine Axiallagerstelle aufweist. Besonders sinnvoll kann die Erfindung weitergebildet werden, indem die Welle an mindestens einer Radiallagerstelle eine sich in Umfangsrichtung und axial erstreckende Nut aufweist, die im Wesentlichen axial und in Umfangsrichtung den Bereich des Radiallagers umfasst und die Welle eine Abdeckhülse radial außerhalb der Nut aufweist, die die Nut nach radial außen abdeckt. Auf diese Weise kann dem sogenannten Morton-Effekt vorgebeugt werden, so dass sich eine verbesserte Laufruhe des Radialverdichterrotors ergibt. Infolge der Hohlkammer, die sich mittels der Nut und der Abdeckung ergibt, übertragen sich etwaige thermische Einflüsse aus einem sogenannten Hot-Spot, der lokal an einer Umfangsposition der Radiallagerstelle auftreten kann, nicht auf den Kernbereich der Welle, so dass die Geradlinigkeit der Welle von einem derartigen lokalen thermischen Einfluss nicht verschlechtert wird.

[0016] Insbesondere in dem Bereich des Adapterflanschs und der Anschlusswelle ist es sinnvoll, wenn ein Radialverdichter mit einem erfindungsgemäßen Radialverdichterrotor und einem Gehäuse mit einer Einströmung, die zumindest axial abschnittsweise als Ringkanal ausgebildet ist, die einen verstellbaren Eintrittsleitapparat im Axialbereich des Ringkanals aufweist, wobei der Eintrittsleitapparat mittels Drehung um eine jeweilige Schaufellängsachse verstellbare Leitschaufeln aufweist und wobei die Schaufellängsachsen schräg zur Achse der Welle verlaufen, jeweils ein Bewegungsspalt zwischen den Enden der Schaufellängsachse der Leitschaufeln und den Begrenzungskonturen vorgesehen ist, wobei die Leitschaufelenden derart ausgebildet sind, dass die Höhe des Bewegungsspalts mit zunehmendem Abstand von der Schaufellängsachse zunimmt. Auf diese Weise können die Leitschaufeln des Eintrittsleitapparates trotz der naturgemäßen Krümmung des Ringkanals in Umfangsrichtung und trotz der schräg zu der Achse des Radialverdichterrotors angeordneten Leitschaufeln verstellt werden, so dass die gewünschte Strömungstechnik des jeweils angestrahlten Betriebspunktes eingestellt werden kann.

[0017] In diesem Zusammenhang ist es besonders sinnvoll, wenn die Höhe des Bewegungsspalts mit zunehmendem Abstand von der Schaufellängsachse derart zunimmt, dass die Leitschaufelenden eine abgerundete oder runde Form aufweisen, bevorzugt die Schaufelenden kugelförmig abgerundet sind. Auf diese Weise wird ein besonders weiter Winkelverstellbereich der jeweiligen Leitschaufeln des Eintrittsleitapparates ohne das Risiko eines Verklemmens gewährleistet.

[0018] Eine zusätzliche Reduktion des Risikos des Verklemmens wird erzielt, wenn die radialen Begrenzungskonturen des Ringkanals im axialen Längsschnitt im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen im Bereich der Leitschaufeln des Eintrittsleitapparates.

[0019] Besonders zweckmäßig lässt sich die Erfindung bzw. der erfindungsgemäße Radialverdichterrotor für einen Getriebeverdichter nutzen. Ein derartiger Getriebeverdichter umfasst einen Getriebekasten, an dem Verdichter angeordnet sind, ein Großrad, angeordnet in dem Getriebekasten, mehrere Ritzelwellen mit Ritzeln, die um das Großrad herum verteilt angeordnet sind, wobei die Ritzel mit dem Großrad in Eingriff stehen, wobei mindestens an einigen der Ritzelwellen an den Wellenenden Laufräder der Verdichter angebracht sind, wobei mindestens eine Ritzelwelle, bevorzugt genau eine Ritzelwelle, als ein Radialverdichterrotor mit der erfindungsgemäßen Anordnung eines Adapterflanschs und einer Anschlusswelle für einen Antrieb vorgesehen ist.

[0020] Im Folgenden ist die Erfindung anhand eines speziellen Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf Zeichnungen näher dargestellt. Es zeigen:

Figur 1

eine schematische Darstellung eines Längsschnitts durch einen erfindungsgemäßen Radialverdichterrotor,

Figur 2

ein Detail des Längsschnitts durch einen erfindungsgemäßen Radialverdichterrotor im Bereich einer Radiallagerstelle,

Figur 3

einen Ausschnitt eines Längsschnitts durch einen Radialverdichter mit einem erfindungsgemäßen Radialverdichterrotor und einem Eintrittsleitapparat,

Figur 4

eine schematische Darstellung eines Schnitts durch einen Getriebeverdichter, umfassend einen erfindungsgemäßen Radialverdichterrotor

[0021] Begriffe wie axial, tangential oder Umfangsrichtung beziehen sich - wenn nicht anders angegeben - stets auf eine Achse X eines Radialverdichterrotors RCR.

[0022] Figur 1 zeigt einen schematisch dargestellten Längsschnitt entlang einer Achse X eines Radialverdichterrotors RCR. Der Radialverdichterrotor RCR ist insbesondere gut geeignet für den Einsatz in einem Radialverdichter RCP, wie er in einem schematischen ausschnittsweisen Längsschnitt mit einem Eintrittsleitapparat IGV in Figur 3 dargestellt ist oder für einen Getriebeverdichter GTC, wie er in Figur 4 schematisch mit einem Radialverdichterrotor RCR wiedergegeben ist.

[0023] Die Figur 2 zeigt ein Detail einer Welle SH des Radialverdichterrotors RCR, wie er in Figur 1 dargestellt ist, wobei das Detail in Figur 1 mit II ausgewiesen ist.

[0024] Der in Figur 1 dargestellte Radialverdichterrotor RCR umfasst eine Welle SH, die sich entlang der Achse X erstreckt, wobei mindestens ein Laufrad IMP1, IMP2, hier ein erstes Laufrad IMP1 und ein zweites Laufrad IMP2 an der Welle SH axial angebracht ist. Die Laufräder IMP1, IMP2 saugen axial an und geben ein Prozessfluid PFL radial aus.

[0025] Daneben umfasst der Radialverdichterrotor RCR auch ein Adapterflansch CPL, eine Anschlusswelle CSH und einen Antrieb DRV. Das erste Laufrad IMP1 wird mittels eines Zugankers TBL angebracht. Der Zuganker TBL ist hierbei jeweils axial in die Welle SH eingeschraubt und klemmt das Laufrad IMP1, IMP2 mittels einer Mutter NUT. Diese Befestigungsweise mittels des zentralen Zugankers TBL ist auf beiden axialen Seiten der Welle SH die gleiche, wobei das Laufrad IMP jeweils mittels einer separaten Mutter NUT mittels des Zugankers TBL an der Welle SH befestigt ist.

[0026] Das erste Laufrad steht hierbei außerdem axial mit einem Adapterflansch CPL in Verbindung, wobei der Adapterflansch CPL die Mutter NUT zur Verbindung der Welle SH mit dem ersten Laufrad IMP1 an der Kontaktfläche in Umfangsrichtung umgibt bzw. eine mittige Aussparung für die Mutter NUT aufweist. Bevorzugt ist die Mutter NUT ein separates Bauteil getrennt von dem Adapterflansch CPL. Es ist hierbei auch denkbar, dass die Mutter NUT sowohl das erste Laufrad IMP1 als auch der Adapterflansch CPL axial gegeneinander verspannt. Vorliegend in Figur 1 ist nicht eine einstückige Ausbildung der Mutter NUT und des Adapterflanschs CPL seitens des ersten Laufrades IMP1 dargestellt sondern die Mutter NUT und der Adapterflanschs CPL sind voneinander getrennte Bauteile. Der Adapterflansch CPL ist mittels Schrauben TSC und Stiften TPN gegen Verdrehung und gegen ein Lösen gesichert. Die Stifte TPN können zum Zweck der Zentrierung kegelig ausgebildet sein. Alternativ kann eine Kontaktfläche CFS zwischen Adapterflansch CPL und ersten Laufrad IMP1 zumindest teilweise kegelig ausgebildet sein.

[0027] In Axialrichtung an der Adapterflansch CPL ist eine Anschlusswelle CSH angebracht, wobei eine Kontaktfläche zwischen der Anschlusswelle CSH und dem Adapterflansch CPL zentrierend konisch ausgebildet ist. Unter Verzicht auf diese Zentrierfunktion kann diese Kontaktfläche CSF eine stirnseitig plane Ausbildung aufweisen. Der Adapterflansch CPL weist zur Anbringung der Anschlusswelle CSH ein Innengewinde ITH und die Anschlusswelle CSH ein Außengewinde OTH auf. Der Drehsinn des Innengewindes ITH bzw. Außengewindes OTH, die ineinander eingreifen und die Anschlusswelle CSH an dem Adapterflansch CPL befestigen, ist auf die Drehrichtung des Antriebes DRV, der mit der Anschlusswelle CSH antreibend in Verbindung steht, derart abgestimmt, dass ein Antriebsdrehmoment aus dem Antrieb DRV übertragen auf den Radialverdichterrotor RCR nicht zu einem Lösen dieser Verbindung führt.

[0028] Die Figur 1 zeigt die bevorzugte Ausführungsform, wobei der Adapterflansch CPL an dem ersten Laufrad IMP1 vorgesehen ist, wobei das erste Laufrad IMP1 axial an der Welle SH angebracht und axial zwischen der Welle SH und der Anschlusswelle CSH angeordnet ist. Axial zwischen den beiden Laufrädern IMP1, IMP2 befindet sich die Welle SH, die sich in axialer Richtung erstreckt und die zwei Radiallagerstellen RBE und eine Axiallagerstelle ABE aufweist.

[0029] Die axiale Seite, an der das erste Laufrad IMP1 angebracht ist, ist als Axialende AX1 bezeichnet und die axiale Seite der Welle SH, die das zweite Laufrad IMP2 trägt, ist als zweites Axialende AX2 bezeichnet. Die Figur 1 zeigt eine Anordnung der beiden Laufräder IMP1, IMP2 an den beiden Axialenden AX1, AX2 in einer sogenannten fliegenden Lagerung, bei der jeweils nur einseitig der beiden Laufräder IMP1, IMP2 eine radiallagerstelle RBE vorgesehen ist. Weiterhin saugen die beiden Laufräder IMP1, IMP2 aus unterschiedlichen Axialrichtungen ein Prozessfluid PFL an und geben dieses radial aus, was in der Konfiguration der Figur 1 als eine sogenannte Back-to-Back-Anordnung der beiden Laufräder IMP1, IMP2 an der Welle SH zueinander bezeichnet wird.

[0030] Zur Verbindung des zweiten Laufrads IMP2 und der Welle SH ist stirnseitig der Welle SH und stirnseitig des zweiten Laufrads IMP2 eine Hirth-Verzahnung HRT vorgesehen, die die Bauteile zueinander radial zentriert und für eine sichere Übertragung der Drehmomente sorgt.

[0031] Seitens des ersten Laufrads IMP1 ist eine derartige Verbindung grundsätzlich auch möglich. Die in dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 dargestellte Variante zur Verbindung des ersten Laufrads IMP1 mit der Welle sieht stattdessen eine radiale Zentrierung mittels einer Ausnehmung RZS in dem Laufrad vor, in die die Welle stirnseitig eingepasst - hier eingeschrumpft (radialer Schrumpfsitz RSC)- ist. Die axialen bzw. stirnseitigen Kontaktfläche FFS zwischen dem ersten Laufrad IMP1 bzw. der Stirnfläche FFS in der Ausnehmung RZS und der Stirnseite des ersten Wellenendes AX1 dient unter der axialen Vorspannung mittels des Zugankers TBL im Wesentlichen der Übertragung des Drehmoments. Zur Erhöhung der Haftreibung ist vorteilhaft axial zwischen der Stirnseite des ersten Wellenendes AX1 und der Stirnfläche FFS in der Ausnehmung RZS ein reibungserhöhendes Mittel vorgesehen - hier eine Scheibe DMT mit axial hervorstehenden Diamantspitzen.

[0032] Die Figur 2 zeigt das Detail der Radiallagerstelle RBE aus der Figur 1 des Radialverdichterrotors RCR. Die Welle ist an der Radiallagerstelle RBE mit einer sich axial und in Umfangsrichtung erstreckenden Nut GRV versehen, die im Wesentlichen axial und in Umfangsrichtung den Bereich des Radiallagers umfasst bzw. abdeckt oder überstreicht. Die Welle SH umfasst weiterhin eine Abdeckhülse SLV, die radial außerhalb der Nut GRV angeordnet ist, so dass die Nut GRV nach radial außen abgedeckt ist. Unter einer Anordnung "radial außerhalb der Nut GRV" versteht die Erfindung, dass die Hülse SRV zumindest teilweise radial außerhalb der Nut angeordnet ist. Ausführungsformen, bei denen die Hülse SLV zumindest zum Teil auch Elemente innerhalb der Nut GRV aufweist, sind von der Erfindung nicht bevorzugt, aber von dieser auch nicht unbedingt ausgeschlossen. Dementsprechend kann die Hülse SLV an der Welle SH kraftschlüssig, z. B. mittels einer Schrumpfverbindung oder kraft- und formschlüssig (ebenfalls beispielsweise mittels einer Schrumpfverbindung) ausgebildet sein. Dadurch dass die Nut GRV sich an der Welle SH befindet, sind die mechanischen Anforderungen an die Hülse SLV reduziert gegenüber einer Ausbildung, bei der eine entsprechende Aussparung in der Hülse SLV vorgesehen ist. Daher ist die gesamte Anordnung bei ansonsten im Wesentlichen gleichen mechanischen Eigenschaften dünner.

[0033] Die Figur 3 zeigt in einem ausschnittsweisen schematischen Längsschnitt einen Radialverdichter RCP mit einem erfindungsgemäßen Radialverdichterrotor RCR. Der Längsschnittausschnitt zeigt das Detail eines verstellbaren Eintrittsleitapparates IGV in einer Einströmung INL eines Gehäuses CAS des Radialverdichters RCP. Die Einströmung ist zumindest axial abschnittsweise als Ringkanal ANC ausgebildet und der Eintrittsleitapparat IGV befindet sich im Axialbereich des Ringkanals ANC. Der Eintrittsleitapparat IGV weist verstellbare Leitschaufeln VNS auf, die mittels Drehung um eine jeweilige Schaufellängsachse VX die strömungstechnischen Eigenschaften der Verdichterstufe verändern. Die Schaufellängsachse VX verläuft schräg zur Achse X der Welle SH. Bevorzugt sind Begrenzungskonturen LCI, LCO, die den Ringkanal ANC nach radial innen (LCI) und radial außen (LCO) begrenzen zumindest im Bereich des Eintrittsleitapparates IGV bzw. im Bereich der Leitschaufeln VNS parallel zueinander ausgebildet. Um eine Drehbarkeit der Leitschaufeln VNS um die Schaufellängsachse VX ohne Klemmen zu ermöglichen, sind die Enden der Leitschaufeln VNS in Richtung der Schaufellängsachse VX mit einer abgerundeten oder runden Form versehen, zumindest derart ausgebildet, dass die Höhe HGT eines Bewegungsspalts CLG zwischen den Begrenzungskonturen LCI, LCO und den Leitschaufelenden mit zunehmendem Abstand von der Schaufellängsachse VX zunehmend ausgebildet ist. Auf diese Weise ist es ohne ein Klemmen möglich, die Leitschaufeln VNS in dem Ringkanal ANC zu verdrehen. Besonders bevorzugt ist die Höhe HGT des Bewegungsspalts CLG mit zunehmendem Abstand von der Schaufellängsachse VX derart ausgelegt, dass die Leitschaufelenden eine abgerundete oder runde Form aufweisen, bevorzugt kugelförmig abgerundet sind.

[0034] Figur 4 zeigt die schematische Darstellung eines Getriebeverdichters GTC in einer axial geschnittenen Draufsicht auf den Getriebeverdichter GTC. Der Getriebeverdichter GTC umfasst einen Radialverdichterrotor RCR bzw. einen Radialverdichter RCP in erfindungsgemäßer Bauart. An der Welle SH des Radialverdicherrotors RCR ist ein Ritzel PNN vorgesehen, das ein Großrad BLG antreibt. Von dem Großrad BLG wird mindestens eine weitere Ritzelwelle PSH angetrieben, wie in der Figur 4 schematisch angedeutet, an dessen Wellenenden weitere Verdichter CPM angeordnet sind. Die Gehäuse CAS der Verdichter CPM sind an einem Getriebekasten GBX, in dem das Großrad BLG, die Ritzel PNN und die Wellen SH im Wesentlichen angeordnet und gelagert sind, angebracht. Infolge des Antriebs an dem erfindungsgemäßen Radialverdichterrotor RCR ist ein entsprechender Antrieb des Großrades BLG nicht erforderlich. Dementsprechend kann der Antrieb DRV ohne ein entsprechendes Übersetzungsgetriebe zwischen dem Getriebeverdichter GTC und dem Antrieb DRV realisiert werden, wobei der Antrieb DRV im Nenndrehzahlbetrieb die Drehzahl mit dem Radialverdichterrotor RCR aufweist. Je nach Platzerfordernis zur Anbringung der einzelnen Verdichter CPM an dem Getriebekasten GBX und je nach erforderlicher Drehzahl der einzelnen Verdichter CPM werden die Übersetzungsverhältnisse bzw. Größen des Großrades BLG und der einzelnen Ritzel PNN bedarfsgerecht ausgelegt. Aufgrund der entfallenden Notwendigkeit, das Großrad BLG anzutreiben, ist das Platzangebot zum Anbringen der einzelnen Verdichter CPM an dem Getriebekasten GBX verbessert.

Ansprüche

1. Radialverdichterrotor (RCR), insbesondere für einen Getriebeverdichter (GTC), umfassend:

- eine Welle (SH), die sich entlang einer Achse (X) erstreckt,

- mindestens ein Laufrad (IMP1, IMP2), das axial ansaugend und radial ausgebend ausgebildet ist,

- ein Adapterflansch (CPL),

- eine Anschlusswelle (CSH),

- einen Antrieb (DRV),

dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens ein erstes Laufrad (IMP1) an der Welle (SH) angebracht ist und das ansaugseitig des ersten Laufrades (IMP1) an dem ersten Laufrad (IMP1) oder an der Welle (SH) mittels des Adapterflanschs (CPL) die Anschlusswelle (CSH) angebracht ist,
wobei die Anschlusswelle (CSH) mit dem Antrieb (DRV) in Verbindung steht und eine Antriebsleistung von dem Antrieb (DRV) auf das erste Laufrad (IMP1) oder die Welle (SH) überträgt.

2. Radialverdichterrotor (RCR) nach Anspruch 1,
wobei der Adapterflansch (CPL) an dem ersten Laufrad (IMP1) axial angebracht ist, wobei das erste Laufrad (IMP1) axial an der Welle (SH) angebracht und axial zwischen der Welle (SH) und der Anschlusswelle (CSH) angeordnet ist.

3. Radialverdichterrotor (RCR) nach Anspruch 2,
wobei der Radialverdichterrotor (RCR) einen
Zuganker (TBL) umfasst und
wobei das erste Laufrad (IMP1) mittels des sich axial durch das erste Laufrad (IMP1) erstreckenden Zugankers (TBL) axial an einem ersten Axialende (AX1) der Welle (SH) angebracht ist.

4. Radialverdichterrotor (RCR) nach Anspruch 3,
wobei der Radialverdichterrotor (RCR) ein zweites Laufrad (IMP2) umfasst und
wobei an einem zweiten Axialende (AX2) der Welle (SH) das zweite Laufrad (IMP2) in einer Back-to-Back-Anordnung zu dem ersten Laufrad (IMP1) an der Welle (SH) angebracht ist.

5. Radialverdichterrotor (RCR) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 - 4,
wobei die Welle (SH) mindestens eine Radiallagerstelle (RBE) aufweist.

6. Radialverdichterrotor nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 - 5, wobei die Welle (SH) mindestens eine Axiallagerstelle (ABE) aufweist.

7. Radialverdichterrotor nach mindestens einem der vorhergehenden Anspruche 5, wobei die Welle (SH) an mindestens einer Radiallagerstelle (RBE) eine sich in Umfangsrichtung und axial erstreckende Nut (GRV) aufweist, die im Wesentlichen axial und in Umfangsrichtung den Bereich des Radiallagers umfasst und die Welle (SH) eine Abdeckhülse (SLV) radial außerhalb der Nut (GRV) aufweist, die die Nut (GRV) nach radial außen abdeckt.

8. Radialverdichter (RCP) umfassend

- einem Radialverdichterrotor (RCR) nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 6,

- ein Gehäuse (CAS) mit einer Einströmung (INL), die zumindest axial abschnittsweise als Ringkanal (ANC) ausgebildet ist, die einen verstellbaren Eintrittsleitapparat (IGV) im Axialbereich des Ringkanals (ANC) aufweist,

wobei der Eintrittsleitapparat (IGV) mittels Drehung um eine jeweilige Schaufellängsachse (VX) verstellbare Leitschaufeln (VNS) aufweist,
wobei die Schaufellängsachse (VX) schräg zur Achse (X) der Welle (SH) verläuft,
wobei jeweils ein Bewegungsspalt (CLG) zwischen den Enden der Schaufellängsachse (VX) der Leitschaufeln (VNS) und den Begrenzungskonturen (LCI, LCO) vorgesehen ist, wobei die Leitschaufelenden derart ausgebildet sind, dass die Höhe (HGT) des Bewegungsspalts (CLG) mit zunehmenden Abstand von der Schaufellängsachse (VX) zunimmt.

9. Radialverdichter (RCP) nach Anspruch 8, wobei die Höhe (HGT) des Bewegungsspalts (CLG) mit zunehmendem Abstand von der Schaufellängsachse (VX) derart zunimmt, dass die Leitschaufelenden eine abgerundete oder runde Form aufweisen, bevorzugt die Leitschaufelenden kugelförmig abgerundet sind.

10. Radialverdichter (RCP) nach Anspruch 8 oder 9, wobei
die radialen Begrenzungskonturen (LCI, LCO) des Ringkanals (ANC) im axialen Längsschnitt im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen.

11. Getriebeverdichter (GTC) umfassend:

- einen Getriebekasten (GBX), an dem Verdichter (CPM) angeordnet sind,

- ein Großrad (BLG), angeordnet in dem Getriebekasten (GBX),

- mehrere Ritzelwellen (PSH) mit Ritzeln (PNN), die um das Großrad (BLG) herum verteilt angeordnet sind, wobei die Ritzel (PNN) mit dem Großrad (BLG) in Eingriff stehen,

- wobei mindestens an einigen der Ritzelwellen (PSH) an den Wellenenden Laufräder (IMP) der Verdichter (CPM) angebracht sind,

dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens eine Ritzelwelle (PSH), bevorzugt genau eine Ritzelwelle (PSH), als ein Radialverdichterrotor (RCR) nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 7 ausgebildet ist.

Zeichnung