DE20109420U1

DE20109420U1 - Seitenkanalverdichter

Info

Publication number: DE20109420U1
Application number: DE20109420U
Authority: DE
Original assignee: Duerr Dental SE
Current assignee: Duerr Dental SE
Priority date: 2001-06-06
Filing date: 2001-06-06
Publication date: 2001-08-30
Anticipated expiration: 2011-06-07

Description

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Seitenkanalverdichter

Die Erfindung betrifft einen Seitenkanalverdichter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiger Seitenkanalverdichter kann z. B. der DE 196 49 52 9 Al entnommen werden. Er ist insbesondere für den Einsatz im dentalen Bereich bestimmt.

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Für manche Anwendungsfälle, insbesondere dann, wenn der Verdichter in der eigentlichen Praxis und nicht in einem Nebenraum aufgestellt werden soll, wäre es wünschenswert, wenn ein solcher Verdichter mit geringerem Geräusch laufen würde.

Hierzu schafft die Erfindung einen Seitenkanalverdichter mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.

Bei bekannten Lärmschutzmaßnahmen an Verdichtern werden normalerweise Außengehäuse und Zwischenaußengehäuse und Verdichter angeordnete Schalldämmatten verwendet, um die Geräuschentwicklung klein zu halten. Derartige Außengehäuse und Schalldämmatten sind aber im Hinblick auf das von der Einheit insgesamt benötigte Volumen weniger vorteilhaft und behindern auch die Wärmeabfuhr vom Verdichter. Bei dem erfindungsgemäßen Seitenkanalverdichter erfolgt die Schalldämmung unmittelbar an dem Ort, wo der Schall entsteht. Auf diese Weise wird 0 schon der Körperschall im Gehäuse des Verdichters weitgehend vermieden und entsprechend ist auch die Schallabstrahlung vom Verdichtergehäuse herabgesetzt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.

AUN.256-124 -

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Bei einem Verdichter gemäß Anspruch 2 wird eine gute Schalldämmung ohne Beeinflussung der Strömung des geförderten Mediums gewährleistet. Die im Anspruch 2 angegebene Maßnahme erlaubt es auch, daß Schaummaterial mit größerer Tiefe (Abmessung senkrecht zur Strömungsrichtung des geförderten Mediums) vorzusehen, was den Wirkungsgrad der Schallabsorption verbessert.

Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 3 wird erreicht, daß das Schaummaterial nur ein geringes Reflexionsvermögen aufweist und auffallenden Schall besonders effektiv vernichtet.

Ein Verdichter gemäß Anspruch 4 gibt besonders wenig Schall über das am Auslaß ausströmende Gas ab.

Bei einem Verdichter gemäß Anspruch 5 hat man eine gute Schalldämpfung und zugleich ohne Erhöhung der Abmessungen 0 eine Abscheidung von im zugeführten Gas enthaltenen flüssigen Bestandteilen.

Schalldämmende Schautnmaterialien, wie sie im Anspruch angegeben sind, haben sich in der Praxis besonders bewährt. 25

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

Figur 1 einen axialen Schnitt durch eine dentale Absaugeinheit, welche einen Flüssigkeitsseparator und einen Seitenkanalverdichter umfaßt, die miteinander verblockt sind;

Figur 2 eine perspektivische Ansicht der Unterseite

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eines Gehäuseteils des Verdichters, in welchem ein Auslaßstutzen ausgebildet ist;

Figur 3 einen Schnitt durch das in Figur 2 gezeigte Gehäuseteil längs einer radialen Mittelebene

des Auslaßstutzens;

Figur 4 eine Aufsicht auf die Oberseite eines unteren Gehäuseteils des in Figur 1 gezeigten Verdichters, in welcher ein Seitenkanal ausgebildet ist; und

Figur 5 eine perspektivische Ansicht des auslaßseitigen Endes und des einlaßseitigen Endes des Seitenkanals sowie des Auslasses der ersten Verdichterstufe in vergrößertem Maßstab.

In Figur 1 ist eine dentale Absaugeinheit wiedergegeben, welche ein Gehäuse aufweist, das aus einem unterem Basisgehäuse 10, einem mittleren Verdichtergehäuse 12 und 0 einem oberen Motorgehäuse 14 besteht.

Im Inneren des Motorgehäuses 14 ist ein insgesamt mit 16 bezeichneter Elektromotor angebracht, dessen Motorwelle 18 ein Verdichterlaufrad 20, welches dem Motorgehäuse 14 benachbart ist, und ein Pumprad 22 trägt, welches auf dem freien Ende der Motorwelle 18 angeordnet ist.

Das Verdichtergehäuse 12 hat ein oberes Gehäuseteil 24 und ein unteres Gehäuseteil 26, welche miteinander verschraubt sind. Das obere Gehäuseteil 24 hat eine ebene obere Stirnwand 28, deren ebene Unterseite unter sehr kleinem Laufspiel über der ebenen Oberseite des Verdichterlaufrads 20 angeordnet ist.

Das Verdichterlaufrad 2 0 hat einen Nabenabschnitt 30,

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der auf die Motorwelle 18 drehfest aufgesetzt ist, einen ebenen unteren Scheibenabschnitt 32, der mit der ebenen Oberseite des unteren Gehäuseteils 26 unter kleinem Laufspiel dicht zusammenarbeitet, und einen Arbeitsabschnitt 34, der vom Rand des Scheibenabschnitts 32 getragen ist und eine teil-toroidförmige Vertiefung 36 aufweist.

Die Vertiefung 36 geht stoßfrei in eine Rinne 38 über, die durch die Umfangswand des schalenförmigen oberen Gehäuseteils 24 begrenzt ist.

Die Vertiefung 36 ist durch eine Mehrzahl in Umfangsrichtung gleich verteilter Verdichterschaufeln 4 0 in einzelne Taschen 42 unterteilt, die in radialer Auswärtsrichtung offen sind.

Das untere Gehäuseteil 26 hat eine ebene obere Dichtwand 44, die dicht mit dem ebenen Scheibenabschnitt 32 des Verdichterlaufrads 20 zusammenarbeitet. An die Dichtwand 44 schließt sich ein Seitenkanal 46 an, der in Umfangsrichtung verläuft und ausgehend von einem Fluideinlaß (in Figur 1 rechts zu denken) zunehmende Tiefe bis hin zu einem in Figur 1 rechts gelegen Auslaß zunimmt. Dies wird später unter Bezugnahme auf die Figuren 4 und 5 noch genauer erläutert.

Der Querschnitt des Seitenkanals 46 ist im wesentlichen abgeplattet halbkreisförmig.

0 Die Unterseite des Scheibenabschnitts 32 des Verdichterlaufrads 20 trägt radiale Pumpflügel 48, die in einem scheibenförmigen Arbeitsraum 50 umlaufen, der in der Oberseite des unteren Gehäuseteils 26 ausgebildet ist.

5 Die radial innen liegenden Enden der Pumpflügel 48 stehen

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in Strömungsverbindung mit einer Auslaßöffnung 52 eines insgesamt mit 54 bezeichneten Separators für flüssige Bestandteile in der angesaugten Luft.

Der Separator 54 hat einen mit einem dentalen Arbeitsplatz verbindbaren Einlaßstutzen 56, der über einen in der Zeichnung nicht wiedergegebenen Schlauch mit einem dentalen Arbeitsplatz verbindbar ist und in welchem ein trichterförmiger Fangkorb 58 für feste Bestandteile angeordnet ist. Der Einlaßstutzen 56 ist von einem Separatorgehäuse 60 getragen, welches im wesentlichen zylindrische Form hat. Auf das untere Ende des zylindrischen Separatorgehäuses 60 ist ein Deckel 62 dicht aufgesetzt.

Die Motorwelle 18 trägt einen Nabenabschnitt 64 einer insgesamt mit 66 bezeichneten Luftabführhülse. Letztere ist mit einer sanften Einschnürung 68 versehen, wie aus der Zeichnung ersichtlich.

Das untere Ende der Motorwelle 18 trägt das Pumpenlaufrad 26, welches mit radialen Pumpflügeln 72 besetzt ist, die in der Zeichnung nach oben verlaufen und sich bis in den Ringraum hinein erstrecken, der durch das Separatorgehäuse 60 und die Außenfläche der Luftabführhülse 66 begrenzt ist.

Das obere Ende der Luftabführhülse 66 übergreift unter kleinem Spiel einen Separator-Auslaßstutzen 74 eines oberen Deckels 76, der vom oberen Ende des Separatorgehäuses 60 getragen ist.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist in der Unterseite des unteren Gehäuseteils 26 ein Ringraum 78 vorgesehen, dessen Außendurchmesser im wesentlichen dem Innendurchmesser des Separatorgehäuses 60 entspricht. In den Ring-

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raum 78 ist ein Schaumstoffring 80 eingesetzt. Der Schaumstoff ring 8 0 besteht z. B. aus einem offenporigen verhältnismäßig harten PU-Schaummaterial. Der Schaumstoffring 80 hat an seiner Oberseite eine Positioniernut 82, die mit einer Positionierrippe 84 zusammenarbeitet, die beim oberen Ende des Ringraums 78 vorgesehen ist.

Wie aus Figur 1 ersichtlich, entspricht der Innendurchmesser des Schaumstoffrings 80 in etwa dem Durchmesser am oberen Ende des sich nach oben kegelig erweiternden Auslaßstutzens 74.

Im Boden des Arbeitsraums 50 ist eine Ringnut 86 (vgl. Fig. 3) vorgesehen, in welcher bündig ein weiterer Schaumstoffring 88 sitzt. Dieser kann aus dem gleichen Material hergestellt sein wie der Schaumstoffring 80.

Eine Schaumstoffhülse, die aus ähnlichem offenporigen Schaumstoffmaterial hergestellt ist, befindet sich in 0 einem Neben-Einlaßstutzen 92 des Aggregats. Der Einlaßstutzen 92 enthält ein Druckbegrenzerventil 94, das öffnet, wenn der Unterdruck im Inneren des Verdichters einen vorgegebenen Wert unterschreitet (Vakumm zu stark).

Im Basisteil 10 ist eine Ringkammer 96 vorgesehen ist, welches die Form eines nach oben offenen ringförmigen Trogs hat. Die Oberseite der Ringkammer 96 ist durch eine Blechscheibe 98 dicht verschlossen. Die Bodenwand der Ringkammer 98 kann mit einer Vielzahl von pyramiden-0 förmigen Erhebungen versehen sein, die eine schalldämpfende Wirkung haben.

Das Innere der Ringkammer 96 ist mit Scahll absorbierenden Schaumstoffplatten 97 ausgekleidet. 35

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Wie aus den Figuren 4 und 5 ersichtlich, erweitert sich der Arbeitsraum 50, in welchem die Pumpflügel 48 umlaufen, einen Auslaßkanal 112 bildend zu einer Auslaßöffnung 114 der ersten Verdichterstufe hin kontinuierlich. Die Auslaßöffnung 114 ist über eine insgesamt mit 116 bezeichnete Staurippe mit dem einlaßseitigen Ende der einen Seitenkanal bildenden Vertiefung 3 6 verbunden.

Die Staurippe 116 ist abgesetzt. Eine untere Rampenfläche 118 hat eine untere Kante, die eine Tangente zur Umfangsflache des Arbeitsraums 50 darstellt, wobei der Berührpunkt dem in Drehrichtung gesehenen vorderen Ende der Auslaßöffnung 114 entspricht. Die obere Kante der Rampenfläche 118 verläuft parallel zur unteren Kante der Rampenfläche 118.

An die Rampenfläche 118 schließt sich eine Stufe 12 0 an, deren Fläche parallel zur freien Stirnfläche des oberen Gehäuseteils 24 verläuft. Die hintere Begrenzungslinie der Stufe 120 ist stärker zur Umfangsrichtung angestellt wie die Kante, welche die Rampenfläche 118 von der Stufe 12 0 trennt.

Von der hinteren Kante der Stufe 120 geht dann eine zweite Rampenfläche 122 aus, die oben einen Rücken 124 der Staurippe 116 bildet.

Der Rücken 124 fällt in radialer Richtung leicht ab, 0 wie in Figur 5 durch den Winkel b angedeutet. Der Winkel b kann in der Praxis etwa 2 betragen.

Im wesentlichen in radialer Richtung verlaufende Wände 126, 128 begrenzen zusammen mit der Staurippe 116 einen Verbindungskanal 13 0 zwischen der ersten Verdichterstufe

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und dem Einlaß der zweiten Verdichterstufe, die als Seitenkanal-Verdichterstufe ausgebildet ist.

Alternativ kann man die Anströmseite der Staurippe 116 auch kontinuierlich gewölbt asbilden, z.B. als Teil einer Wendel- oder Schraubenfläche.

An der Kante zwischen der radialen Wand 12 8 und der Umfangswand des Arbeitsraums 50 ist eine Dichtrippe 132 vorgesehen, die entgegen Drehriehtung des Verdichterlaufrads 20 angestellt ist.

Auslaßseitig steht die Vertiefung 3 6 mit dem schon oben beschriebenen Luftauslaßstutzen 106 in Verbindung. An den Gehäusesteg 134, welcher zwischen dem einlaßseitigen und dem auslaßseitigen Ende der Vertiefung 38 liegt, ist ein Stauzapfen 136 angeformt. Dieser hat grob gesprochen die Gestalt eines Kegelstumpfes, dessen Mantelfläche sich über einen Winkelbereich von etwa 230 erstreckt. Der Stauzapfen 136 hat eine Endfläche 138, die mit der freien Stirnfläche des oberen Gehäuseteils 24 bündig ist.

Eine dem Stauzapfen 13 6 gegenüberliegende Begrenzungswand 140 des durch den Luf tauslaßs'tutzen 106 begrenzten Auslaßkanals hat einen Wandabschnitt 142, der im wesentlichen teilzylindrisch zurückspringt. Diese Maßnahme ist im Hinblick auf das Aufbauen eines hohen Druckunterschieds zwischen Einlaß und Auslaß des Verdichters von Vorteil. 30

Die beiden Gehäuseteile 24 und 2 6 können in der Praxis Spritzgußteile oder auch Kunststofformteile sein. Gleiches gilt für das Verdichterlaufrad 20: Es kann aus einem Metall wie Aluminium hergestellt sein oder auch ein einstückiges Kunststoffspritzteil aus faserverstärktem

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Kunststoff sein.

Das oben beschriebene Kombinationsaggregat aus Seitenkanalverdichter und Flüssigkeitsseparator arbeitet folgendermaßen:

Das am zahnärztlichen Arbeitsplatz anfallende Gemisch aus Luft und Flüssigkeit gelangt über den Einlaßstutzen 56 außermittig ins Innere des Separatorgehäuses 60. Hierdurch wird das eintretende Gemisch in Drehung versetzt und beweg sich kreisend im Separatorgehäuse 60 nach unten, wobei flüssige Bestandteile und gasförmige Bestandteile voneinander getrennt werden. Im untersten Abschnitt des Ringraums zwischen dem Separatorgehäuse 60 und der Luftabführhülse 66 erfolgt eine nochmals verstärkte Zentrifugaltrennung durch die in diesen Raumabschnitt hinein geführten Pumpflügel 72. Die Luftanteile kommen über den unteren Rand der Luftabführhülse 66 in deren Inneres, wo eine weitere Zentrifugaleinwirkung durch sternförmige Arme 102 bewerkstelligt wird, über welche der Nabenabschnitt 64 der Luftabführhülse 66 mit deren Umfangswand verbunden ist.

Die abgeschiedenen Flüssigkeitsanteile werden vom Pumpenlaufrad 70 in eine Flüssigkeitsauslaßleitung 104 gedrückt.

Die gasförmigen Anteile werden von den Verdichterschaufeln 40 angesaugt und in die zweite Stufe des Verdichters gedrückt, welcher als Seitenkanalverdichter ausgebildet ist, und werden über den Auslaßstutzen 106 und die Ringkammer 96 an eine Abluftleitung 144 abgegeben.

Geräusche, die im Verdichter entstehen, werden durch die Schaumstoffringe 80 und 88 weitgehend gedämpft, so daß die Schallabgabe durch das Gehäuse des Aggregats

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gering ist. Ein Abgebeben von Geräuschen bei Ansaugen von Nebenluft wird dadurch vermieden, daß im Einlaßstutzen 92 des Aggregats die Schaumstoffhülse 90 vorgesehen ist. Die Schallabgabe durch die Abluft verhindern die Schaumstoffplatten 97.

Gemäß den Figuren 2 und 3 kann man in dem Luft-Auslaßstutzen 106 des unteren Gehäuseteils eine Aufnahme 108 vorsehen, in welcher ein Schaumstoffblock 110 angeordnet ist, wie in den Zeichnungen gestrichelt wiedergegeben. Dieser Schaumstoffblock stellt ein Schalldämpfungsvolumen dar, welches hinter einer der Begrenzungswände desjenigen Strömungskanals liegt, über welchen die Abluft abgegeben wird.

Claims

1. Seitenkanalverdichter mit einem Gehäuse (12), in welchem ein Einlaß und ein Auslaß für mindestens einen Seitenkanal (46) ausgebildet sind, und mit einem Laufrad (20), welches mit dem Seitenkanal (46) zumindest teilweise fluchtende Taschen (42) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einlaß (92) und/oder der Auslaß (106) oder eine dem Laufrad (20) benachbarte Gehäusewand zumindest teilweise ein Schaummaterialvolumen (80; 88; 90; 107; 110) aufweist.

2. Seitenkanalverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaummaterialvolumen (80; 88; 110) in einer Ausnehmung des Verdichtergehäuses (12) sitzt.

3. Seitenkanalverdichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaummaterialvolumen (80; 88; 90; 107; 110) offenporig ist.

4. Seitenkanalverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß ein Auslaß (106) des Verdichters mit einer Kammer (96) in Verbindung steht, die zumindest teilweise mit Schaummaterial (107) ausgekleidet ist.

5. Seitenkanalverdichter nach Anspruche 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (96) ringförmig ist und in das Innere des Ringes ein Flüssigkeits-Separator (54) eingesetzt ist.

6. Seitenkanalverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaummaterial aus der nachstehenden Gruppe ausgewählt ist: PU-Schäume