DE3801481A1

DE3801481A1 - Axial flow gas laser, especially a CO2 gas laser

Info

Publication number: DE3801481A1
Application number: DE3801481A
Authority: DE
Inventors: Hans-Heinrich Dr Ing D Henning; Dieter Dipl Ing Frohn; Walter Winkelstroeter
Original assignee: Gebr Becker GmbH
Current assignee: Gebr Becker GmbH
Priority date: 1987-01-22
Filing date: 1988-01-20
Publication date: 1988-08-04
Anticipated expiration: 2008-01-21
Also published as: DE3801481C2; DE8806785U1

Abstract

The axial flow gas laser, according to the invention comprises a housing in which the gas discharge tube (which is constructed as an optical resonator) is arranged, and a circulation fan which is constructed as a radial fan. The radial fan is arranged separately from the laser housing and furthermore has an at least partially modular construction in order that the fan can be upgraded for use with very different axial flow gas lasers.

Description

Die Erfindung betrifft einen Axialstromgaslaser, insbesondere CO₂-Gaslaser mit wenigstens einem im Laser gehäuse angeordneten als optischen Resonator ausge bildeten Gasentladungsrohr, das vom Lasergas durch strömt wird und mit einem zur Umwälzung des Laser gases dienenden Radialgasgebläse mit einem Gehäuse, das einen Rotor mit wenigstens einem Laufrad aufweist.The invention relates to an axial flow gas laser, in particular CO ₂ gas laser with at least one arranged in the laser housing as an optical resonator formed gas discharge tube, which is flowed through by the laser gas and with a for the circulation of the laser gas serving radial gas blower with a housing having a rotor with at least has an impeller.

Bei Lasern werden derzeit zumeist Wälzkolbenpumpen als Umwälzgebläse eingesetzt.Roots pumps are currently mostly used in lasers used as a circulation fan.

Diese Gebläse-Bauart hat konstruktiv bedingt einige Nach teile, die häufig zu Störungen des Laser-Betriebes führen.This type of blower has some design issues parts that often lead to malfunctions in laser operation.

Die zwei Wälzkolben werden durch ein ölgeschmiertes Zahn rad-Getriebe synchronisiert. Es besteht die Gefahr, daß durch die Wellenabdichtungen Öl aus dem Getrieberaum in den Schöpfraum und damit in den Laser-Kreislauf gelangt. In der Laserröhre vercrackt dieses Öl und führt zu einem Belag auf der Optik und zur Beeinträchtigung der Entladung. Zur Reinigung muß der Laser vollständig zerlegt werden, was lange Stillstandszeiten zur Folge hat. Auch Absaugung des Lasergases aus den Getriebe räumen, so daß ein permanenter Gasstrom vom Schöpfraum zu den Getrieberäumen erfolgt, verhindert die Schöpfraum- Verölung nicht sicher.The two roots are supported by an oil-lubricated tooth wheel gear synchronized. There is a risk that oil from the gearbox through the shaft seals enters the scoop and thus into the laser cycle. This oil cracks in the laser tube and leads to a coating on the optics and to impair the Discharge. The laser must be completely cleaned be disassembled, resulting in long downtimes Consequence. The laser gas is also extracted from the gearbox evacuate so that a permanent gas flow from the scooping chamber the transmission spaces, prevents the Oiling not sure.

Die Wälzkolbenpumpen sind zumeist aus Grauguß- oder Normalstahl-Bauteilen gefertigt. Luftfeuchtigkeit kann zur Oberflächen-Korrosion führen. Korrosions-Produkte werden dann mit dem umgepumpten Lasergas auf den Spiegeln abgelagert. Auch in diesem Fall ist vollständige De montage zur Reinigung und zur Wiedererlangung der vollen Laserleistung notwendig.The Roots pumps are mostly made of gray cast iron or Normal steel components manufactured. Humidity can lead to surface corrosion. Corrosion products are then pumped with the laser gas on the mirrors deposited. In this case too, complete De assembly for cleaning and to regain full Laser power necessary.

Aufgrund der Synchronisations-Getriebe und der hohen nicht vollständig ausgeglichenen bewegten Massen vibrieren die Wälzkolbenpumpen relativ stark. Um diese Vibrationen nicht auf den Laserstrahl zu übertragen, muß die Laser-Optik ent weder auf einem starren Träger hoher Masse befestigt sein und/oder die Leitungen von der Wälzkolbenpumpe zum Laser müssen durch aufwendige Maßnahmen schwingungsisolierend ausgeführt sein.Because of the synchronization gearbox and the high not fully balanced moving masses vibrate Roots pumps relatively strong. Not about these vibrations To transfer to the laser beam, the laser optics ent not be attached to a rigid, high mass support and / or the lines from the Roots pump to the laser must be vibration-isolating through complex measures be executed.

Die Geräuschentwicklung der Wälzkolbenpumpen ist aufgrund des Getriebe-Geräusches und des isochoren Verdichtungs vorganges beträchtlich. Die Gebläse müssen deshalb in vielen Fällen schallgekapselt in der Laser-Installation eingebaut werden.The noise development of the Roots pumps is due to of gear noise and isochoric compression operation considerably. The fans must therefore be in many cases soundproofed in the laser installation to be built in.

Da die Wälzkolbenpumpen Verdrängungspumpen sind, wachsen die Abmessungen, die Vibrationen und die Geräusche des Gebläses mit dem Volumenstrom stark an. Speziell bei leistungsstarken Lasern, die einen hohen Umwälz- Volumenstrom benötigen, werden diese Erscheinigungen sehr störend. Since the Roots pumps are displacement pumps, they grow the dimensions, the vibrations and the noise of the Blower with the volume flow strongly. Especially at powerful lasers that have a high Volume flow, these phenomena very annoying.

Der Wirkungsgrad der Wälzkolbenpumpen ist mit Werten im Bereich von 50 bis 60% relativ gering. Das führt dazu, daß unnötig hohe Verdichterleistungen installiert werden, die über große Nachkühler dem Lasergas wieder entzogen werden müssen. Auch dies ist speziell bei leistungs starken Lasern nachteilig.The efficiency of Roots pumps is with values in the Range of 50 to 60% relatively small. This leads to, that unnecessarily high compressor outputs are installed, which are removed from the laser gas via large aftercoolers Need to become. This is also special for performance strong lasers disadvantageous.

Um den Wirkungsgrad nicht zu gering werden zu lassen, werden die Wälzkolbenpumpen mit möglichst kleinen Spaltweiten zwischen den Wälzkolben und den Gehäuse teilen ausgeführt. Bei den notwendigen hohen Druck verhältnissen zur Umsetzung der Lasergase tritt eine stark unterschiedliche Erwärmung der Gehäuse zwischen Saug- und der Druckseite auf. Das kann dazu führen, daß die Wälzkolben an den Gehäusen anlaufen.In order not to let the efficiency become too low, Roots pumps are as small as possible Gaps between the roots and the housing share executed. At the necessary high pressure Relationship to the implementation of laser gases occurs greatly different heating of the housing between Suction and pressure side. This can lead to the roots start at the housings.

Nicht zuletzt aufgrund dieser Nachteile der Wälzkolben pumpen als Umwälzgebläse für Gaslaser wurden verschiede ne andere Gebläse-Bauarten vorgeschlagen.Not least because of these disadvantages of the roots Pumps as circulation blowers for gas lasers have been various ne other blower types proposed.

DE 32 45 958 A1 schlägt Anordnungen von Seitenkanal verdichtern in dem Laser-Kreislauf vor. DE 33 44 714 A1 stellt einen Gaslaser mit integriertem einstufigen Radialverdichter vor. Diese Gebläsebauart wird auch in DE 32 45 959 A1 verwendet. DE 31 21 372 A1 und DE 32 35 170 A1 zeigen integrierte ein- bzw. mehrstufige Axialgebläse an.DE 32 45 958 A1 proposes side channel arrangements condense in the laser circuit. DE 33 44 714 A1 represents a gas laser with integrated single-stage Radial compressor. This type of blower is also used in DE 32 45 959 A1 used. DE 31 21 372 A1 and DE 32 35 170 A1 indicate integrated single or multi-stage axial fans.

Alle diese Gebläse sind einwellige Strömungsmaschinen, die wesentliche Nachteile der Wälzkolbenpumpen vermeiden. Ölschmierung ist nicht notwendig, die Vibrationen sind geringer, die Betriebsgeräusche sind geringer, die Baumaße bei großen Volumenströmen sind geringer, mit Radial- und Axialgebläsen werden bessere Wirkungsgrade erzielt.All of these blowers are single-shaft flow machines that Avoid significant disadvantages of Roots pumps. Oil lubrication is not necessary, the vibrations are lower, the operating noises are lower, the Dimensions with large volume flows are smaller, with Radial and axial fans become better efficiencies achieved.

Um eine kompakte Bauweise zu erreichen, werden die vorge schlagenen Umwälzgebläse in den Laseraufbau integriert, d.h. Teile des Lasergas-Kreislaufes sind gleichzeitig Gehäusewände der Gebläse.In order to achieve a compact design, the pre blown circulation blower integrated into the laser structure, i.e. Parts of the laser gas cycle are simultaneous Blower housing walls.

Zur Betrachtung der erforderlichen Leistungsdaten sollen beispielhaft CO₂-Laser betrachtet werden. Bei den z.Zt. am Markt angebotenen längs durchströmten CO₂-Lasern liegt der Betriebsdruck im Bereich von 60 bis 130 mbar, mit der Tendenz zu größeren Drücken. Die erforderlichen Volumenströme liegen im Bereich von 500 bis 2000 m³/h, mit der Tendenz zu größeren Werten. Die erforderlichen Druckverhältnisse betragen je nach Typ und Hersteller 1,25 bis 2. Die Zusammensetzung des Lasergases aus Stickstoff, Helium und Kohlendioxyd ist bei den ver schiedenen Herstellern sehr unterschiedlich. Von den wesentlichen Lasertypen werden z.Zt. jeweils ca. 20 bis 100 Stück pro Jahr hergestellt.To look at the required performance data, CO ₂ lasers should be considered as an example. At the moment The longitudinally flowed CO ₂ lasers on the market have an operating pressure in the range of 60 to 130 mbar, with a tendency towards higher pressures. The required volume flows are in the range of 500 to 2000 m ³ / h, with the tendency towards larger values. The required pressure ratios range from 1.25 to 2, depending on the type and manufacturer. The composition of the laser gas from nitrogen, helium and carbon dioxide is very different among the various manufacturers. The most important types of laser are currently 20 to 100 pieces are produced each year.

Die vorgeschlagenen integrierten Umwälzgebläse wären jeweils nur für einen Lasertyp geeignet. Aufgrund der geringen Stück zahlen wäre eine wirtschaftliche Fertigung sehr schwierig zu realisieren. Um die geforderten Leistungsdaten zu erreichen, müssen die vorgeschlagenen Radial- und Axial verdichter mit sehr hohen Umfangsgeschwindigkeiten be trieben werden. Die Laufräder müssen aus teuren und schwer bearbeiteten Werkstoffen, z.B. Titan, gefertigt werden. Das ist speziell dann erforderlich, wenn wie in DE 32 45 959 vorgeschlagen, das Gebläse ohne Vorkühlung mit den heißen Lasergasen angeströmt wird. Die notwendige sehr hoch tourige Lagerung ist teuer und anfällig gegen Betriebs störungen.The proposed integrated circulation blowers would each be only suitable for one type of laser. Because of the small piece economic production would be very difficult to pay to realize. To the required performance data achieve the proposed radial and axial compressors with very high peripheral speeds be driven. The wheels have to be expensive and heavy processed materials, e.g. Titanium. This is especially necessary if, as in DE 32 45 959 suggested the fan with the hot without pre-cooling The flow of laser gases. The necessary very high Speedy storage is expensive and susceptible to operation disorders.

Aufgabe der Erfindung ist es bei einem Gaslaser der eingangs genannten Art ein Umwälzgebläse zu schaffen, daß die technischen Nachteile der Wälzkolbenpumpen und die wirtschaftlichen Nachteile der bekannten Strömungs maschinen vermeidet, hierbei soll das Umwälzgebläse für eine Vielzahl von unterschiedlichen Typen der eingangs genannten Laser geeignet sein, um so eine vielseitige Verwendbarkeit des Gebläse zu erreichen und somit für die wesentlichen Teile des Gebläses hohe Stückzahlen zu erzielen sind, wodurch sich eine wohlfeile Herstellung ergibt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das ein- oder mehrstufig ausgebildete Radialgebläse hinsichtlich seines Rotors und/oder seines Gehäuses einen zumindest teilmodularen Aufbau aufweist. Durch den modularen Aufbau ist es nunmehr möglich mit dem gleichen Grund aufbau die Leistung der Radialgebläse hinsichtlich Volumendurchfluß und Arbeitsstärke zu vergrößern, ohne daß besondere neue Radialgebläse konzipiert werden müssen. Für die Herstellung unterschiedlicher Radialgebläse können nunmehr hinsichtlich des Rotors und/oder des Gehäuses eine Vielzahl gemeinsamer Teile verwendet werden, wodurch die Herstellung wesent lich kostengünstiger wird. Durch Hinzufügung von weiteren Laufrädern kann die Stufenzahl des Gebläses in einfacher Weise erhöht werden, so daß Gebläse mit unterschiedlichen geforderten Druckverhältnissen leicht herstellbar sind. Die mehrstufige Ausführung ermöglicht selbst bei hohen Druckverhältnissen mit relativ geringen Umfangsge schwindigkeiten des Rotors auszukommen. Die gewählte Ausführung ermöglicht aufgrund der niedrigen Spannungen den Einsatz von niedrig legierten, d.h. korrosions beständigen Aluminiumguß- oder Schmiedelegierungen. Die relativ niedrigen Drehzahlen führen zu einer gesteigerten Betriebssicherheit.The object of the invention is in a gas laser to create a circulation fan of the type mentioned at the outset, that the technical disadvantages of Roots pumps and the economic disadvantages of the known flow avoids machines, here the circulation fan for a variety of different types of Laser mentioned above may be suitable to such a to achieve versatile usability of the blower and thus for the essential parts of the blower high quantities can be achieved, which results in a cheap manufacture results. This task will solved according to the invention in that the one or multi-stage radial blowers with regard to its rotor and / or its housing at least has partially modular structure. Thanks to the modular Construction is now possible for the same reason construction the performance of the radial blowers in terms Increase volume flow and work strength, without special new radial blowers Need to become. For the production of different Radial blowers can now in terms of Rotors and / or the housing a variety of common Parts are used, whereby the production is essential Lich becomes cheaper. By adding more Impellers can simplify the number of blower stages Way be increased so that blowers with different required pressure ratios are easy to manufacture. The multi-stage design enables even at high Pressure ratios with a relatively small circumference speed of the rotor. The chosen one Execution enables due to the low voltages the use of low alloy, i.e. corrosion resistant cast aluminum or forged alloys. The relatively low speeds lead to one increased operational safety.

Empfehlenswerterweise sind die den Rotor bildenden Bauelemente, mindestens aber ein Laufrad, ein dazuge höriges zur Gasumlenkung dienender Abstandsring sowie die beiden Laufrad und Abstandsring einfassenden Stützlager verspannt zusammengehalten, da so bei einfacher Herstellung eine biegesteife Konstruktion des Rotors erzielt wird. Darüber hinaus werden die Tangial spannungen im Nabenbereich des oder der Laufräder minimalisiert.The ones that make up the rotor are recommended Components, but at least one impeller, one added appropriate spacer ring for gas deflection as well as the two impeller and spacer ring Support bearing tightly held together, because at easier manufacture a rigid construction of the Rotor is achieved. In addition, the Tangial tensions in the hub area of the wheel or wheels minimized.

Vorteilhafterweise sind die den Rotor bildenden Bau elemente wie Laufräder, Abstandsringe, Stützlager od. dgl. durch einen gemeinsamen Zuganker miteinander verbunden. Durch die Wahl eines einzigen Zugankers zur Verbindung der einzelnen Bauelemente ergibt sich ein wohlfeiler Aufbau des Gebläsemotors, ohne daß weitere zusätzliche Festlegungsmittel benötigt werden, können je nach beabsichtigter Leistung das Laufrad und gegebenenfalls ein zur Gasumlenkung dienenderAbstandsring bzw. mehrere Laufräder und Abstandsringe durch einen entsprechend langen Zuganker zusammengehalten werden.The structures forming the rotor are advantageously elements such as wheels, spacer rings, support bearings or Like. By a common tie rod with each other connected. By choosing a single tie rod to connect the individual components results a cheap construction of the blower motor without further additional fixing means may be required depending on the intended performance of the impeller and, if necessary spacer ring or several serving for gas deflection Impellers and spacers by a corresponding long tie rods are held together.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die den Rotor bildenden Bauelemente durch eine Klebeverbindung miteinander verbunden. Hierdurch ergibt sich eine besonders einfache aber sichere Verbindung der Bauelemente, wobei der Zuganker als zusätzliches Montagemittel verwendet werden kann.In another embodiment of the invention are the components forming the rotor by a Adhesive bonded together. This gives a particularly simple but secure connection of the components, with the tie rod as an additional Assembly equipment can be used.

Um einen biegesteifen Rotor zu erstellen, weist der Rotor einen bohrungsartigen Längsdurchbruch zur Aufnahme des Zugankers auf, hierbei ist der Durchmesser der Bohrung wesentlich kleiner als der mittlere Durchmesser einer die Berührfläche zwischen zwei Baulementen bildenden Kreisringfläche, wodurch die Tangentialspannungen im Nabenbereich des bzw. der Laufräder und des oder der Abstandsringe minimalisiert werden. Vorteilhaft ist es hierbei, daß der Durchmesser des bohrungsartigen Längsdurchbruches des Rotors höchstens die Hälfte, insbesondere aber kleiner als ein Drittel des kleinsten Durchmessers des durch Laufrad und Abstandsring gebildeten Strömungskanalbereich ist. Dadurch, daß der axiale Kontakt zwischen den einzelnen Rotor-Elementen im möglichst großen radialen Abstand von der Rotorwelle erfolgt, ergibt sich insbe sondere hinsichtlich der Festigkeit auch bei hohen Drehzahlen eine sichere Ausbildung des Rotors.To create a rigid rotor, the Rotor a bore-like longitudinal breakthrough Take up the tie rod, here is the diameter the hole is much smaller than the middle one Diameter of the interface between two Components forming circular ring surface, whereby the Tangential stresses in the hub area of the Impellers and the spacer rings minimized will. It is advantageous here that the diameter of the bore-like longitudinal breakthrough of the rotor at most half, but in particular less than one Third of the smallest diameter of the impeller and spacer ring formed flow channel area is. The fact that the axial contact between the individual rotor elements in the largest possible radial Distance from the rotor shaft takes place, in particular special in terms of strength even at high Speeds a safe design of the rotor.

Günstig ist es, wenn das Gehäuse des Radialgebläses wenigstens einen auswechselbaren Gehäusering aufweist, an dem mindestens eine zur Führung der Gasströmung vorgesehene Zwischenscheibe und ein Umlenkring vorgesehen sind. Durch den Gehäusering ist es nunmehr möglich, das Gehäuse des Radialgebläses ohne große zusätzliche Maßnahmen zu vergrößern, um so den nötigen Raum für ein höherstufiges Gehäuse zu schaffen. Der Gehäuse ring erlaubt auch das Gebläsegehäuse modulartig aufzubauen, wodurch je nach gewünschter Stufigkeit des Gebläses, das Gehäuse vergrößert werden kann.It is favorable if the housing of the radial fan has at least one interchangeable housing ring, at least one for guiding the gas flow provided intermediate washer and a deflection ring are. With the housing ring it is now possible the housing of the radial fan without much additional Measures to increase the necessary space for to create a higher tier housing. The housing ring also allows the blower housing to be modular build up, depending on the desired level of the blower, the housing can be enlarged.

Empfehlenswerterweise sind bei mehreren Gehäuseringen diese jeweils unterschiedlich breit gestaltet, wobei an den unterschiedlichen Ringen auch eine unter schiedliche Anzahl von Zwischenscheiben und Umlenk ringen vorgesehen sind. Allein durch die Wahl von zwei unterschiedlichen Gehäuseringen ist es leicht möglich, mit zwei Gehäuseringen unterschiedliche Radialgebläse bis zu vier Stufen zusammenzubauen. Hierdurch ergibt sich für den Aufbau des Radialgebläses, daß die einzelnen Teile in großen Stückzahlen hergestellt werden können, trotzdem aber verschiedene Radialgebläse gefertigt werden können. Insgesamt ergibt sich eine preis werte Herstellung des Radialgebläses. It is recommended to use several housing rings these each have a different width, whereby on the different rings also one under different number of washers and deflection rings are provided. Just by choosing two different housing rings, it is easily possible with two housing rings different radial fans assemble up to four levels. This results in for the construction of the radial fan that the individual Parts can be manufactured in large numbers but still made different radial blowers can be. Overall, there is a price Valuable manufacture of the radial fan.

Um eine einfache und leichte Festlegung und Befestigung der Gehäuseteile zu gewährleisten, empfiehlt es sich, die Zwischenscheibe mit dem Umlenkring bzw. die Zwischenscheiben und die Umlenkringe an den Gehäuse ringen radial zu führen und axial verspannt zu haltern.For simple and easy fixing and attachment of the housing parts, it is recommended the washer with the deflection ring or the Intermediate washers and the deflection rings on the housing rings to guide radially and to hold axially clamped.

Um auch bei mehrstufigen Radialgebläsen den Zuganker so haltern zu können, daß bei Betrieb des Radial gebläses keine Schwingungen auftreten, stützt sich empfehlenswerterweise der Zuganker an Innenbohrungen des Laufrades ab.Around the tie rod even with multi-stage radial fans to be able to hold so that when operating the radial blower no vibrations occur, is supported we recommend the tie rod on the inner holes of the impeller.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel bilden die Fuß- bzw. die Naben-Abschnitte der Laufräder sowie der Abstandsringe einen Abschnitt der Antriebs welle des Gebläserotors selber. Dadurch, daß die Welle des Rotors unmittelbar durch Teile der Laufräder und der Abstandsringe gebildet wird, können in einfacher Weise unterschiedliche Gebläse hergestellt werden. Durch Aneinanderreihung von Laufrädern und Abstands ringen wird die Länge des Rotors vergrößert und die Stufigkeit des Gebläses erhöht. Hierbei empfiehlt es sich besonders, daß das eine Ende der Antriebswelle ein Stützlager aufweist, das in möglichst großem radialen Abstand von der Mittellinie der Antriebswelle aus an den durch Laufräder und Abstandsringen gebildeten Wellenabschnitt anliegt. Bei einer solchen Anordnung ist eine sichere Festlegung der Gebläseelemente möglich, so daß selbst bei großen Drehzahlen ein sicherer Betrieb gewährleistet ist. Um den Aufbau der unter schiedlichen Radialgebläse und somit die Änderung der Stufenzahl zu vereinfachen, empfiehlt es sich, im Bereich des einen Stützlagers das eine Ende des Zugankers lösbar an dem Wellenende des Rotors zu be festigen. Günstig ist es hierbei noch, wenn das eine Stützlager selber dem Wellenende angeformt ist, um so die Laufräder und Abstandsringe sicher haltern zu können.Form in another embodiment the foot or hub sections of the wheels as well as the spacer rings a portion of the drive shaft of the fan rotor itself. Because the Shaft of the rotor directly through parts of the impellers and the spacer rings can be formed in easier Way different blowers are made. By lining up wheels and spacing the length of the rotor is increased and the Fan speed increased. It is recommended here especially that one end of the drive shaft has a support bearing that is as large as possible radial distance from the centerline of the drive shaft from those formed by impellers and spacer rings Shaft section is present. With such an arrangement it is possible to fix the blower elements securely, so that even at high speeds a safer Operation is guaranteed. To build the under different radial blowers and thus the change to simplify the number of stages, it is recommended in the area of a support bearing one end of the Tie rod to be releasably attached to the shaft end of the rotor consolidate. It is still beneficial if one Support bearing itself is formed on the shaft end, so keep the wheels and spacer rings secure can.

Bei einem besonderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Antriebsmotor des Gebläses im Inneren des Gebläsegehäuses selber angeordnet. Hierdurch ergibt sich bei preisgünstiger Herstellung eine dichte Abkapselung des Motors. Nunmehr kann das eine Wellenende des Rotors unmittelbar als Welle des Motorläufers des Antriebs motors des Gebläses verwendet werden. Hierdurch wird ein günstiger Aufbau des Radialgebläses erzielt.In a particular embodiment of the invention is the drive motor of the blower inside the Blower housing arranged itself. This results in a tight enclosure with inexpensive production of the motor. Now this can be a shaft end of the rotor directly as a shaft of the motor rotor of the drive motors of the blower can be used. This will achieved a favorable construction of the radial fan.

Um die einzelnen Bauelemente des Rotors sicher radial ausrichten zu können, empfiehlt es sich hierzu Zentrierungen zu verwenden. Durch die Zentrierungen und durch die Verwendung einer Zugankerverbindung zwischen den Bauelementen wie Laufrad, Abstandsring und Stürzlager werden die Tangentialspannungen im Nabenbereich, insbesondere der Laufräder, klein gehalten. Weiter können im Naben bereich der Laufräder Bohrungen mit geringem Durch messer für den Zuganker verwendet werden, wobei trotzdem eine sichere Ausrichtung der Rotorbauelemente gewähr leistet ist. Hierzu sind in möglichst kleinem Abstand von der Mittellinie des Rotors beidseitig an den Lauf rädern radiale Zentrierflächen angeordnet, die sich in den Abstandsringen bzw. den Stützlagern zentrieren. Hierbei sind zweckmäßigerweise die Laufräder im Abstütz bereich mit dem Zuganker in axialer Richtung mit Ver breiterungen mit radialen Zentrierflächen zu versehen, auf denen die Abstandsringe mit Gegenflächen aufliegen. Die Zentrierfläche weist einen kleinen radialen Abstand von der Mittellinie des Rotors auf. Durch diese Ausbildung der Zentrierflächen ist eine sichere Ausrichtung der einzelnen Teile des Rotors gegeben. In Verbindung mit dem möglichst größen radialen Abstand der Abstütz flächen von Laufrädern und Abstandsringen ergibt sich eine vorteilhafte biegesteife Ausbildung dieses Wellenabschnittes.Radially around the individual components of the rotor it is recommended to be able to align To use centerings. Through the centering and by using a tie rod connection between the components such as impeller, spacer ring and lintel bearing the tangential stresses in the hub area, in particular the wheels, kept small. Can continue in the hub area of the impeller holes with a small diameter knives can be used for the tie rod, but still ensure a safe alignment of the rotor components is accomplished. For this purpose, the smallest possible distance from the center line of the rotor to the barrel on both sides wheels arranged radial centering surfaces, which are Center in the spacer rings or support bearings. Here, the impellers are expediently in the support area with the tie rod in the axial direction with Ver to provide extensions with radial centering surfaces, on which the spacer rings rest with counter surfaces. The centering surface has a small radial distance from the center line of the rotor. Through this training of the centering surfaces is a safe alignment of the given individual parts of the rotor. In connection with the largest possible radial distance between the supports there are surfaces of impellers and spacer rings an advantageous rigid construction of this Shaft section.

Um die Gasförderung des Radialgebläses noch günstiger zu gestalten, empfiehlt es sich bei mehreren Lauf rädern des Gebläses diese unterschiedlich breit zu gestalten, wobei lediglich die Höhe der Schaufeln selber verändert werden muß, nicht jedoch der axiale Befestigungsbereich, so daß auch hier wieder die gleichen Grundtypen der Laufräder verwendbar sind.To make gas pumping of the radial fan even cheaper to design, it is recommended for several runs wheels of the blower to different widths design, only the height of the blades must be changed itself, but not the axial one Fastening area, so that here again the same Basic types of impellers can be used.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung greift an dem zweiten Ende des aus Laufrad und Abstands ring bzw. Laufräder und Abstandsringen gebildeten Wellenabschnittes ein Stützlager an, das über eine am freien Ende des Zugankers gelagerte Verstellmutter am Ende des Wellenabschnittes gegen den aus Abstands ringen und Laufrädern gebildeten Wellenabschnitt führbar ist. Durch dieses Stützlager ist in einfacher Weise gewährleistet, die Baulemente verspannt zueinander zu haltern. Hierbei ist es von Vorteil, wenn zwischen Verstellmutter und Stützlager eine Vorspannfeder gehalten ist, die günstigerweise als sich mit ihrem einen Ende an den Zuganker abstützenden Tellerfeder ausgebildet ist und wenigstens ein Teil der den Rotor bildenden Bauelemente verspannt haltert. Beim Betrieb des Radial gebläses und der durch die Kompressionswärme bedingten Erwärmung des Rotors kann ein Längenausgleich des Antriebs wellenanschnittes geschaffen werden, ohne daß es zu einer Verbiegung oder Stauchung kommt. Um den modularen Aufbau des Gebläses weiter zu verstärken, ist günstigerweise an dem Stützlager das zweite Ende des Rotors lösbar zu befestigen. Hierdurch können für jeden Rotor die gleichen Wellenenden verwendet werden, unabhängig von der Zahl der sie halternden Laufräder, so daß wiederum für die einzelnen zu verwendenden Teile eine hohe Stückzahl und somit preisgünstige Herstellung gegeben ist. Um eine optimale Anpassung an den zu fördernden Lasergasstrom zu schaffen, empfiehlt es sich, den Laufrädern in Gasstromrichtung gesehen Vor- und/oder Nachleitschaufeln zuzuordnen, die verstellbar angeordnet sind, und so eine Anpassung an den jeweiligen Verwendungszweck sowie der jeweiligen Anzahl der Stufen gewährleisten.In a further embodiment of the invention engages at the second end of the impeller and distance ring or impellers and spacer rings formed Shaft section to a support bearing that over a adjusting nut mounted at the free end of the tie rod at the end of the shaft section against the distance rings and impellers formed shaft section is feasible. This support bearing is easier in Way guaranteed, the building elements braced to each other to hold. It is advantageous if between Adjusting nut and support bearing held a bias spring which is more convenient than having one end formed on the tie rod supporting disc spring and is at least a part of those forming the rotor Components clamped supports. When operating the radial blown and due to the compression heat Heating the rotor can compensate for the length of the drive Wave cut can be created without it becoming a Bending or compression comes. To the modular structure to further strengthen the fan is convenient the second end of the rotor can be detached from the support bearing to fix. This allows the for each rotor same shaft ends can be used, regardless of the number of wheels holding them, so that again for the individual parts to be used a large number of pieces and therefore inexpensive manufacture given is. In order to optimally adapt to the It is recommended to create a promoting laser gas flow themselves, the impellers in the direction of gas flow Assign upstream and / or downstream vanes that are arranged adjustable, and so an adjustment to the respective purpose and the respective Ensure number of levels.

Bei einem weiteren Ausführungsbeipiel der Erfindung ist in Strömungsrichtung des Lasergases gesehen vor und hinter dem Radialgebläse eine Wärmeaustausch einrichtung vorgesehen. Durch diese beiden Wärme austauscheinrichtungen ist in überaus einfacher Weise sichergestellt, daß das Lasergas im Betrieb eine möglichst gleichbleibende Temperatur erhält, so daß der für den Laserbetrieb erforderliche konstante Temperaturbereich des Lasergases gegeben ist. Empfehlens werterweise ist die Wärmeaustauscheinrichtung mit dem Ein- und/oder Austritt des Gehäuses des Radialge bläses verbunden, da sich so eine einfache Fertigung des Gebläses ergibt, wobei vorteilhafterweise die Wärmeaustauscheinrichtung im Ein- und/oder Austritt des Radialgebläses vorgesehen ist, da hierdurch die Wärmeaustausch einrichtung optimal das geförderte Lasergas kühlt, keine Vergrößerung des Aufbaues eintritt, trotzdem die überschüssige Wärme aber sicher abgeleitet wird. Hierbei ist besonders günstig, in einem spiralförmig ausgebildeten Sammelraum der Auftrittsöffnung die Wärmeaustauscheinrichtung anzuordnen, da so ein konstanter und gleichmäßiger Wärmeentzug gewährleistet ist. Zur Kühlung des Antriebsmotors empfiehlt es sich, daß die Wärmeaustauscheinrichtung diesen umgibt, so daß die Wärmeaustauscheinrichtung sowohl zur Kühlung des Antriebsmotores als auch des Lasergases dient.In a further exemplary embodiment of the invention is seen in the direction of flow of the laser gas Heat exchange in front of and behind the radial fan facility provided. Through these two warmth Exchange facilities is extremely simple ensures that the laser gas in operation a temperature as constant as possible, so that the constant required for laser operation Temperature range of the laser gas is given. Recommendable value is the heat exchange device with the Entry and / or exit of the radial housing pale connected because it is so easy to manufacture of the fan results, advantageously the Heat exchange device in the entry and / or exit of the Radial blower is provided, as this is the heat exchange device optimally cools the extracted laser gas, no enlargement of the structure occurs, nevertheless the excess heat is safely dissipated. This is particularly convenient in a spiral trained collecting space of the entrance opening the Arrange heat exchange device as such constant and even heat extraction guaranteed is. To cool the drive motor, it is recommended that that the heat exchange device surrounds it, so that the heat exchange device both for cooling the Drive motor as well as the laser gas is used.

Zur weiteren Vereinfachung der Herstellung des Radial gebläses sind die Wärmeaustauscheinrichtung und/oder das Gehäuse des Antriebsmotores einem Gehäuseteil des Radialverdichters angeformt und bilden ein gemeinsames Teil, beispielsweise Gußteil.To further simplify the manufacture of the radial blown are the heat exchange device and / or the housing of the drive motor a housing part of the Radial compressor molded and form a common Part, for example casting.

Bei einem besonderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Unterbringungsraum des Antriebsmotores im Gebläse gehäuse derart vergrößert, daß unterschiedlich große Antriebsmotoren je nach der gewünschten Motorleistung einbaubar sind. Hierdurch ergibt sich die weitere Vereinfachung des Gehäuseaufbaus, da nunmehr für alle Arten des erfindungsgemäßen Radialgebläses das gleiche Gehäusebauteil zur Unterbringung des Antriebsmotors verwendet werden kann. Zweckmäßigerweise ist im Antriebs motor zur Drehzahlregulierung ein Frequenzumformer als separates Bauteil zugeordnet.In a particular embodiment of the invention is the location of the drive motor in the blower Enlarged housing so that different sizes Drive motors depending on the desired motor power can be installed. This results in the further one Simplification of the housing structure, since now for everyone Types of the radial fan according to the invention the same Housing component for housing the drive motor can be used. It is expedient in the drive Motor for speed regulation a frequency converter assigned as a separate component.

Um im Laserbetrieb sicherzustellen, daß die Laser spiegel nicht durch etwaige Verunreinigungen, wie durch die Fettschmierung hervorgerufene Öldämpfe be schlagen, liegen Lagerstellen des Rotors nicht un mittelbar im Lasergasstrom. Hierbei empfiehlt es sich weiter, die Lagerstellen des Rotors mittels Spalt dichtungen vom eigentlichen Lasergasstrom zu trennen, um so einen minimalen Austausch von Lasergas im Lager raum und Lasergas im übrigen Bereich des Radialge bläses zu haben. Weiter ist es von Bedeutung, die Lagerstellen mit einem Schmierfett zu versehen, das einen möglichst niedrigen Dampfdruckpunkt besitzt, um so im Betrieb eine Verdampfung des Schmierfettes durch die entsprechende Wahl des Schmierfettes selber zu verhindern.To ensure that the laser not mirrored by any contaminants, such as Oil vapors caused by grease lubrication beat, bearing positions of the rotor are not un indirectly in the laser gas flow. It is recommended here further, the bearing points of the rotor by means of a gap to separate seals from the actual laser gas flow in order to such a minimal exchange of laser gas in the warehouse space and laser gas in the rest of the radial area to have pale. It is also important that To provide bearings with a grease that has the lowest possible vapor pressure point, evaporation of the grease during operation through the appropriate choice of grease itself to prevent.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung sind im Raum für die Lagerstellen der Antriebs wellen Abzugsöffnungen für das auszutauschende Laser gas vorgesehen. Durch die konstante Absaugung des zu ersetzenden Lasergases ist sichergestellt, daß das einmal in den Laserraum gelangte möglicherweise ver unreinigte Lasergas nicht zurück in den übrigen Arbeitsraum des Radialgebläses gelangen kann.In a further embodiment of the invention are in the space for the drive's bearings wave exhaust openings for the laser to be replaced gas provided. Due to the constant suction of the to be replaced laser gas ensures that the once in the laser room, ver uncleaned laser gas does not return to the rest Working space of the radial fan can enter.

Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung sind als Lagerstellen des Rotors Kugel lager vorgesehen, denen jeweils ein Hilfskugellager zugeordnet ist, das mit Spiel das Ende des Gebläse rotors aufnimmt. Durch diese Lagerung wird erreicht, daß bei Ausschlagen oder Zerbrechen der Kugellager der Gebläserotor selbst bei hohen Umdrehungen noch sicher zum Stillstand gebracht werden kann, da nach Ausfall der Hauptkugellager die Hilfskugellager zum Eingriff kommen. Es treten durch diese Maßnahme bei durch Kugellagerschäden hervorgerufenen Ausfällen keine großen Schäden am Gebläse auf. Zum weiteren Betrieb des Rotors braucht lediglich das Hauptkugel lager erneuert werden. Günstigerweise ist zwischen Hauptkugellager und Hilfskugellager eine Fangscheibe vorgesehen, durch die sichergestellt wird, daß bei Schäden am Hauptkugellager dessen Teile nicht ins Hilfskugellager gelangen können.In an advantageous embodiment of the Invention are ball bearings of the rotor bearings provided, each of which has an auxiliary ball bearing is associated with the end of the blower with play rotors. Through this storage it is achieved that if the ball bearings knock out or break the fan rotor even at high revs can be safely brought to a standstill since after Failure of the main ball bearings the auxiliary ball bearings for Intervention. They join through this measure failures caused by ball bearing damage no major damage to the fan. For further Operation of the rotor only requires the main ball bearings are renewed. Conveniently is between Main ball bearing and auxiliary ball bearing a catch disc provided to ensure that at Damage to the main ball bearing of its parts not ins Aid ball bearings can get.

Um etwaige beim Betrieb des Radialgebläses hervorge rufene Längenänderungen der Antriebswelle auszugleichen, empfiehlt es sich, den Rotor des Gebläses über eine Druckfeder nach einer Seite hin federnd zu belasten. Durch diese Feder wird sichergestellt, daß im Betrieb keine hin- und hergehende Bewegung des Rotors geschieht, trotzdem ist aber ein Längenausgleich möglich, denn der Rotor ist beiderseitig über Präzisionskugellager gelagert, die durch die Feder vorgespannt sind. Dabei ist das auf der einen Seite des Ver dichters angeordnete Lager als Festlager ausgeführt, während das andere Lager ein Loslager ist. Dehnt sich aufgrund der Kompressionswärme der Rotor aus, so wird die axiale Spaltbreite zwischen dem Rotor und dem Zwischenscheibengehäuse, d.h. die Betriebssicherheit ist durch Temperatureinflüsse,nicht beeinträchtigt. Auch Temperaturschocks, z.B. in Folge Versagens der Vorkühlung, führen nicht zur Schädigung des Umwälz gebläses.To cause any problems when operating the radial fan compensate for the length changes of the drive shaft, it is advisable to turn the fan rotor over a To load the compression spring to one side. This spring ensures that in operation there is no reciprocating movement of the rotor, nevertheless, length compensation is possible, because the rotor is on both sides via precision ball bearings stored, which are biased by the spring. This is on one side of the Ver densely arranged bearings designed as fixed bearings, while the other camp is a floating camp. Expands due to the heat of compression, the rotor turns off the axial gap width between the rotor and the Washer housing, i.e. operational safety is not affected by temperature influences. Temperature shocks, e.g. as a result of failure of the Pre-cooling, do not damage the circulation blown.

Der Raum zur Unterbringung des Antriebsmotors weist keine dichtenden Trennungen zum Gasraum des Radialgebläses auf. So kann zusätzlich über das Lasergas eine Kühlung des Antriebsmotors stattfinden.There is no space for the drive motor sealing separations to the gas space of the radial fan. In addition, cooling of the Drive motor take place.

Bei einem besonderen Ausführungsbeispiel empfiehlt es sich zum modularen Aufbau des Gebläses, das Gebläse gehäuse mit zwei Gehäusedeckeln mit entweder einem Saugstutzen oder einem Druckstutzenflansch vorzu sehen. Hierbei erstrecken sich zwischen den beiden Gehäusedeckeln wahlweise ein oder mehrere Gehäuse ringe und daß zum modularen Aufbau des Rotors zwei Wellenenden ausgebildet sind, zwischen denen - je nach Gebläseleistung - eine unterschiedliche Anzahl von Laufrädern und Abstandsringen angeordnet sind, wobei entsprechend der Anzahl der Laufräder an dem oder den Gehäuseringen eine gleiche Anzahl von Zwischenwänden oder Umlenkringen vorgesehen ist. In a special embodiment, it is recommended for the modular design of the blower to provide the blower housing with two housing covers with either a suction port or a pressure port flange. Here, one or more housing rings extend between the two housing covers and that two shaft ends are formed for the modular structure of the rotor, between which - depending on the blower output - a different number of impellers and spacer rings are arranged, with the number of impellers on the or an equal number of partitions or deflecting rings is provided for the housing rings.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist auf beiden Wellenenden des Rotors jeweils ein Läufer eines Motores angeordnet, so daß beiderseits der Laufräder ein Antriebsmotor vorgesehen ist. Diese Ausbildung wird dann gewählt, wenn die Leistung eines einzigen Motores bei weitem nicht mehr zum Antrieb ausreicht. Dies würde dann der Fall sein, wenn die Drücke, mit denen die die Laser arbeiten, sich zu beträchtlich höheren Beträgen entwickeln. Aufgrund des modularen Konzeptes könnten dann zwei Motoren zum Antrieb des Gebläses verwendet werden.In a further embodiment of the invention is a rotor on both shaft ends of the rotor a motor arranged so that on both sides of the wheels a drive motor is provided. This training is chosen when the performance of a single Motor is no longer sufficient to drive. This would be the case if the pressures with which that the lasers are working on are considerably higher Develop amounts. Because of the modular concept could then use two motors to drive the blower be used.

Günstigerweise sind die beiden Gehäusedeckel des Gebläse gehäuses gleich ausgebildet, wobei der Motorgehäuseteil und der Gehäusezwischenring als separate Bauteile ausge führt und an die beiden Gehäusedeckel anflanschbar sind. Durch diese Maßnahmen werden die erforderlichen Stütz zahlen der Gehäusedeckel verdoppelt, so daß eine kosten günstigere Herstellung gegeben ist.The two housing covers of the fan are expediently housing formed the same, the motor housing part and the intermediate housing ring as separate components leads and can be flanged to the two housing covers. These measures provide the necessary support pay the housing cover doubled, so that a cost cheaper production is given.

Um bei kleiner Baugröße des Gebläses die Volumenströme des Lasers wesentlich steigern zu können, ist das Radial gebläse zweiflutig ausgebildet.In order to reduce the volume flows with a small fan size of the laser is the radial blower designed double flow.

Um den Axialstrom Gaslaser für die unterschiedlichsten Anwendungsbereiche einsetzen zu können, trotzdem aber weitestgehend die einzelnen Bauteile beibehalten zu können, empfiehlt es sich, daß die Rohlinge der Laufräder des Gebläses, insbesondere hinsichtlich ihres äußeren Durch messers, ihrer axialen und/oder radialen Erstreckung ihrer Schaufeln so zu gestalten, daß sie für einen maximal zu fördernden Gasvolumenstrom ausgelegt sind und/oder daß die Rohlinge der den Schaufeln der Laufräder zugeordneten Zwischenscheiben des Gebläses, insbesondere hinsichtlich ihres Innendurchmessers sowie ihrer axialen Erstreckung für einen minimalen zu fördernden Gasvolumenstrom ausge legt sind. Durch diese Anordnung können nun, gleich welcher Axialstrom-Gaslaser gefordert wird, die gleichen Teile verwendet werden, da die Rohlinge von Laufrädern und Zwischen scheiben entsprechend den gewünschten Volumenströmen und den geforderten Druckverhältnissen bearbeitet werden kön nen. Es werden Bereiche von Laufrädern und Zwischenscheiben abgefräst, um so eine bessere Anpassung der jeweili gen Gaslaser an ihrem Verwendungszweck zu erzielen. Durch die nachträgliche Änderung ist es möglich, den Betrieb der Gaslaser bei günstigen Verdichterwirkungsgraden durchzu führen. Lediglich durch die Änderung der axialen bzw. radialen Erstreckung der Schaufeln der Laufräder sowie durch Vergrößerung des Innendurchmessers sowie Verkleinerung der axialen Erstreckung der Zwischenscheiben kann der Axial strom-Gaslaser in einem großen Bereich günstig in bezug auf strömungstechnische, fertigungstechnische und/oder Kosten- Gesichtspunkte hergestellt werden.To the axial flow gas laser for the most varied To be able to use application areas, nevertheless to be able to largely retain the individual components, it is recommended that the blanks of the impellers of the Blower, especially with regard to their outer diameter knife, their axial and / or radial extension of their Shovels to be designed so that for a maximum too promoting gas volume flow are designed and / or that the blanks associated with the blades of the impellers Intermediate washers of the blower, particularly with regard to their inner diameter and their axial extension for a minimum gas volume flow to be pumped out sets are. With this arrangement, no matter which one Axial flow gas laser is required the same parts used as the blanks of impellers and intermediate discs according to the desired volume flows and the required pressure conditions can be processed nen. There are areas of impellers and washers milled, so that a better adjustment of the respective gene gas lasers to achieve their intended use. By the subsequent change it is possible to operate the Gas lasers with favorable compressor efficiency to lead. Only by changing the axial or radial extension of the blades of the impellers as well by increasing the inner diameter and reducing it The axial extension of the washers can be the axial Electricity gas lasers in a wide range favorably in terms of fluidic, manufacturing and / or cost Aspects are made.

Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt und zwar zeigenIn the drawing is the subject of the invention shown in several embodiments and show though

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Axialstromlasers mit Radialgebläse, Fig. 1 is a schematic representation of the Axialstromlasers with radial fan,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein einstufiges Radialgebläse, Fig. 2 is a longitudinal section through a single-stage radial blower,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein drei stufiges Radialgebläse, Fig. 3 shows a longitudinal section through a three-stage radial blower,

Fig. 4 den Rotor für ein zweistufiges Radialgebläse, Fig. 4 shows the rotor for a two-stage radial blower,

Fig. 5 im größeren Maßstabe einen Ausschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines einstufigen Radialgebläses und Fig. 5 on a larger scale a section through a further embodiment of a single-stage radial fan and

Fig. 6 einen Längsschnitt durch ein einstufiges zweiflutiges Radialgebläse. Fig. 6 shows a longitudinal section through a single-stage, two-flow radial fan.

Der in Fig. 1 schematische dargestellte Axialstromgas laser weist ein Gehäuse 10 auf, in dessen Inneren das Gasentladungsrohr 11 angeordnet ist, an dessen beiden Stirnseiten die planparallel angeordneten Spiegel 12 vorgesehen sind. Gasentladungsrohr und Spiegel bilden den optischen Resonator. Es sei hier bemerkt, daß die Schaltung die Stromversorgung zur Gasanregung sowie die weitere Steuerung des Lasers nicht dargestellt ist. Der Laser kann einen an sich bekannten Aufbau aufweisen. Ein solcher Laser weist eine Leistung von 500 W bis 3 kW auf. Der Gasdurchsatz beträgt bis zu 3000 Kubikmeter pro Stunde.The axial flow gas laser shown schematically in FIG. 1 has a housing 10 , in the interior of which the gas discharge tube 11 is arranged, on the two ends of which the plane-parallel mirrors 12 are provided. Gas discharge tube and mirror form the optical resonator. It should be noted here that the circuit, the power supply for gas excitation and the further control of the laser are not shown. The laser can have a structure known per se. Such a laser has a power of 500 W to 3 kW. The gas throughput is up to 3000 cubic meters per hour.

Das Lasergehäuse 10 weist Stutzen 13 und 14 auf. An diese Stutzen werden die Lasergasleitungen 14 zu dem Umwälzgebläse geführt, das als Radial gebläse 15 ausgebildet ist. Das Gehäuse 16 des Radialgebläse weist einen Saugstutzen 17 auf sowie einen Druckstutzen 18 auf. Die Stutzen 17 und 18 sind an die Lasergasleitungen 14 angeschlossen. Über diese Lasergasleitungen und dem Radialgebläse wird das Lasergas im Lasergehäuse umgewälzt.The laser housing 10 has nozzles 13 and 14 . At these nozzles, the laser gas lines 14 are guided to the circulation fan, which is designed as a radial fan 15 . The housing 16 of the radial fan has a suction port 17 and a pressure port 18 . The connectors 17 and 18 are connected to the laser gas lines 14 . The laser gas is circulated in the laser housing via these laser gas lines and the radial fan.

Es sei hier weiter vorgetragen, daß dem Saugstutzen 17 eine Wärmeaustauscheinrichtung 19 vorgeschaltet ist, durch die das beim Laserbetrieb erwärmte Lasergas gekühlt wird. Wie weiter später noch beschrieben, kann in den Austrittsöffnungen des Gebläses eine weitere Wärmeaustauscheinrichtung eingebaut werden, so daß das durch die Komprimierung erwärmte Lasergas wieder abgekühlt werden kann.It should be further stated here that a heat exchange device 19 is connected upstream of the suction nozzle 17 , by means of which the laser gas heated during laser operation is cooled. As will be described later, a further heat exchange device can be installed in the outlet openings of the blower, so that the laser gas heated by the compression can be cooled again.

Das Gehäuse 16 des Radialgebläses umfaßt zwei Gehäuse deckel 21, 22 sowie wenigstens einen zwischen den beiden Deckeln angeordneten Gehäusering 23, 24. Gehäusering 23, 24 sowie Gehäusedeckel 21, 22 werden durch Spannschrauben 25 zusammengehalten. Es sei hier bemerkt, daß die Spann schrauben lediglich als strichpunktierte Linie dargestellt sind.The housing 16 of the radial fan comprises two housing covers 21 , 22 and at least one housing ring 23 , 24 arranged between the two covers. Housing ring 23 , 24 and housing cover 21 , 22 are held together by clamping screws 25 . It should be noted here that the clamping screws are only shown as a dash-dotted line.

In Fig. 2 ist ein einstufiges Radialgebläse dargestellt, Es umfaßt den Saug- bzw. Druckstutzen 17, 18 aufweisenden Gehäusedeckel 21, 22, zwischen denen der Gehäusering 24 angeordnet ist. Im Gehäuseinnern ist der Antriebsmotor 26 sowie der Gebläserotor 27 vorgesehen. Darüber hinaus ist im Bereich des Zwischenringes ein Umlenkring 28 sowie eine Zwischenscheibe 29 angeordnet.In FIG. 2, a single-stage centrifugal blower is shown, it comprises the suction or pressure port 17, 18 having the housing cover 21, 22, between which the housing ring 24 is arranged. The drive motor 26 and the blower rotor 27 are provided in the interior of the housing. In addition, a deflection ring 28 and an intermediate disk 29 are arranged in the region of the intermediate ring.

Der Antriebemotor 26 weist ein Gehäuse auf, das einstückig als Gußteil mit dem Gebläsegehäuse 16 ausgebildet sein kann. Der Rotor ist mit seinen beiden Enden 30 und 31 über Kugellager 55 im Gehäuse 16 gelagert. Zwischen den beiden Enden 30, 31 ist zwischen zwei Stützlagern 32, 33, das zur Förderung des Gasstromes dienende Laufrad 34 sowie ein zur Umlenkung des Gasstromes ausgebildeter Abstandsring 35 vorgesehen. Der kleinste Durchmesser des Abstandsringes ist dabei der kleinste Durchmesser des Strömungskanals für den Gasstrom.The drive motor 26 has a housing which can be integrally formed as a casting with the blower housing 16 . The rotor is supported with its two ends 30 and 31 in the housing 16 via ball bearings 55 . Between the two ends 30 , 31 is provided between two support bearings 32, 33 , the impeller 34 used to promote the gas flow and a spacer ring 35 designed to deflect the gas flow. The smallest diameter of the spacer ring is the smallest diameter of the flow channel for the gas flow.

Im folgenden wird nun genauer der Rotor 27 beschrieben. Hierzu wird auf Fig. 4 verwiesen, in der eine zwei stufige Ausführungsform des Rotors 27 dargestellt ist. Dieser umfaßt, wie schon erwähnt, die beiden Enden 30 und 31. An dem Ende 30 ist der Motorläufer 36 auf geschrumpft, so daß dieses Ende des Rotors zugleich als Motorwelle dient. Das Stützlager 32 ist unmittelbar an dem Rotorende 30 angeformt. Im Bereich des Stütz lagers 32 ist zentral eine Gewindebohrung 37 vorge sehen. In dieser Gewindebohrung ist das eine Ende eines Zugankers 38 eingeschraubt.The rotor 27 will now be described in more detail below. For this purpose, reference is made to FIG. 4, in which a two-stage embodiment of the rotor 27 is shown. As already mentioned, this comprises the two ends 30 and 31 . At the end 30 of the motor rotor 36 has shrunk, so that this end of the rotor also serves as a motor shaft. The support bearing 32 is formed directly on the rotor end 30 . In the area of the support bearing 32 , a threaded bore 37 is centrally seen. One end of a tie rod 38 is screwed into this threaded bore.

Der Zuganker 38 erstreckt sich durch Bohrungen 39 der Laufräder 34 sowie durch Bohrungen 40 der Abstandsringe 35. Im Bereich der Laufräder stützt sich der Zuganker mit Verdickungen 41 an der Innen fläche 39 der Bohrungen ab. Am anderen Ende des Zugankers ist ein Vierkantteil 42 vorgesehen. Mit diesem Vierkant wird der Zuganker in die Gewinde bohrung 37 des Endes 30 eingeschraubt, um so sicher an dem Wellenende gehaltert zu werden.The tie rod 38 extends through holes 39 in the impellers 34 and through holes 40 in the spacer rings 35 . In the area of the impellers, the tie rod is supported with thickenings 41 on the inner surface 39 of the bores. At the other end of the tie rod, a square part 42 is provided. With this square, the tie rod is screwed into the threaded bore 37 of the end 30 so as to be securely held on the shaft end.

Vor dem Vierkant des Zugankers ist ein Gewindeab schnitt 43 ausgebildet, auf dem eine Verstellmutter 44 aufgeschraubt ist. Über diese Verstellmutter und einem ihr vorgelagerten Verstellring 45 kann über als Teller federn ausgebildeten Vorspannfedern 46 das zweite Stützlager 33 gegen den Abstandsring 35 geführt werden, so daß Laufräder und Abstandsringe zwischen den beiden Stützlagern 32 und 33 vorgespannt gehaltert werden und einen Wellenabschnitt 52 bilden.Before the square of the tie rod, a threaded section 43 is formed on which an adjusting nut 44 is screwed. This adjusting nut and its upstream adjustment ring 45 can as a plate spring formed biasing springs 46, the second support bearing are guided 33 against the spacer ring 35, are held so that the wheels and spacers between the two support bearings biased 32 and 33 and form a shaft portion 52nd

Wie aus der Zeichnung zu ersehen ist, weisen die Laufräder in ihrem Nabenbereich im Bereich ihrer Bohrung 39 Verbreiterungen 47 auf, die radiale Zentrier flächen 48 aufweisen. Auf diese Zentrierflächen werden die mit Gegenflächen 49 versehenen Abstandsringe 35 aufgeschoben. Es sei weiter vorgetragen, daß eine solche Gegenfläche 49 auch das Stützlager 32 trägt, während das Stützlager 33 eine Zentrierfläche 48 aufweist. Über die Zentrierfläche ist eine sichere Ausrichtung der Laufräder und Abstandsringe möglich. Es sei hier weiter vorgetragen, daß diese Zentrier flächen im geringen Abstand von der Mittellinie 50 der Antriebswelle angeordnet sind. Es sei hier erwähnt, daß die Laufräder und die Abstandsringe im Bereich ihrer Bohrungen in Verbindung mit den durch den Zuganker verspannt gehaltenen Stützlagern 32, 33 die eigentliche Welle 70 des Rotors 27 bilden.As can be seen from the drawing, the impellers in their hub area in the area of their bore 39 widenings 47 which have radial centering surfaces 48 . The spacer rings 35 provided with counter surfaces 49 are pushed onto these centering surfaces. It should also be stated that such a counter surface 49 also carries the support bearing 32 , while the support bearing 33 has a centering surface 48 . A secure alignment of the impellers and spacer rings is possible via the centering surface. It should be further stated here that these centering surfaces are arranged at a short distance from the center line 50 of the drive shaft. It should be mentioned here that the impellers and the spacer rings form the actual shaft 70 of the rotor 27 in the area of their bores in connection with the support bearings 32 , 33 held braced by the tie rod.

Um die Laufräder 34, die Abstandsringe 35 sowie die Stützlager sicher aneinander zu befestigen, sind Abstützflächen 51 an Laufrädern, Abstandsringen und Stützlagern vorgesehen. Diese Flächen 51 sind, wie aus der Zeichnung hervorgeht, in relativ großem Abstand von der Mittellinie 50 der Antriebswelle ent fernt angeordnet. Durch diese Stützflächen 51 ist eine sichere Befestigung in Verbindung mit dem Zuganker 38 möglich. Darüber hinaus erhält hierdurch der durch Stützlager, Laufräder, Abstandsringen gebildete Wellen abschnitt 52 der Welle 70 eine große Steifigkeit, so daß derartige Rotoren relativ hohe Umdrehgeschwindigkeiten einnehmen können. Durch die Verbreiterungen 47, die in entsprechende ringförmige Ausnehmungen mit den Gegenflächen 49 der Abstandsringe eingreifen, werden darüber hinaus auch die bei hohen Geschwindigkeiten entstehenden hohen Flieg kräfte sicher abgefangen.In order to securely fasten the impellers 34 , the spacer rings 35 and the support bearings to one another, support surfaces 51 are provided on the impellers, spacer rings and support bearings. These surfaces 51 , as can be seen from the drawing, are arranged at a relatively large distance from the center line 50 of the drive shaft. These support surfaces 51 enable secure attachment in connection with the tie rod 38 . In addition, this gives the shaft section 52 formed by support bearings, impellers, spacer rings 70 of the shaft 70 great rigidity, so that such rotors can take up relatively high rotational speeds. By widening 47 , which engage in corresponding annular recesses with the counter surfaces 49 of the spacer rings, the high flying forces arising at high speeds are also safely intercepted.

Schließlich sei noch hier erwähnt, daß an dem Stützlager 33 das zweite Ende 31 des Rotors zentriert befestigt ist. Hierzu weist das Wellenende Zentrierflächen 53 auf, die in entsprechende Gegenflächen 54 des Stützlagers 33 eingreifen. Nach Fertigstellung des Rotors wird dieser ausgewuchtet und seine Lagerenden eingeschliffen. Das zweite Ende 31 kann als Welle für den zweiten Motor ausgeführt werden.Finally, it should also be mentioned here that the second end 31 of the rotor is fastened in a centered manner on the support bearing 33 . For this purpose, the shaft end has centering surfaces 53 which engage in corresponding counter surfaces 54 of the support bearing 33 . After completion of the rotor, it is balanced and its bearing ends ground. The second end 31 can be designed as a shaft for the second motor.

Diese vorgefertigte Baueinheit wird an ihren Enden noch mit Schrägkugellagern oder Rillenkugellagern 55 versehen, wobei dann die fertige Einheit in den den Statorteil 56 des Antriebs motors 26 aufweisenden Gehäusedeckel 21 eingeschoben wird und zwar so weit, bis das Ende des Rotors an einer durch eine Feder 59 belasteten Gleithülse 60 sich abstützt.This prefabricated structural unit is also provided at its ends with angular contact ball bearings or deep groove ball bearings 55 , in which case the finished unit is inserted into the housing cover 21 having the stator part 56 of the drive motor 26 , namely until the end of the rotor is connected to a spring 59 loaded sliding sleeve 60 is supported.

Zur weiteren Montage, vergl. Fig. 2, wird dann der U-förmige Umlenkring 28 gegen den Gehäusedeckel 22 geführt, dann wird die Zwischenscheibe 29 gegen den Umlenk ring 28 geschoben. Es sei hier erwähnt, daß die Zwischen scheibe 29 radial geteilt ist, wobei die beiden radialen Hälften durch eine Schraubenverbindung zusammengehalten werden. Schließlich wird dann der Gehäusering 24 über die Zwischenscheibe 29 und den Umlenkring 28 geschoben und wie strichpunktiert mit 57 angedeutet, an dem Gehäuse deckel 21 befestigt, sodann wird der Gehäusedeckel 22 aufgesetzt und an den Zwischenring ebenfalls befestigt. Hierbei gelangt auch das zweite Ende des Rotors in seine Lagerstelle.For further assembly, see Fig. Fig. 2, then the U-shaped deflector 28 is guided against the housing cover 22, the washer 29 is pushed ring 28 against the deflection. It should be mentioned here that the intermediate disc 29 is divided radially, the two radial halves being held together by a screw connection. Finally, the housing ring 24 via the washer 29 and the deflector 28 and is then pushed as dot-dash lines 57 indicated lid to the housing 21 is fixed, then, the housing cover 22 is put and also attached to the intermediate ring. Here, the second end of the rotor also reaches its bearing point.

Es sei hier erwähnt, daß die beiden Gehäusedeckel mittels zusätzlicher Spannschrauben 25 noch aneinander befestigt werden können. Bei der Befestigung der beiden Deckel wird der Umlenkring sowie die Zwischen scheibe in axialer Richtung gesehen verspannt gehalten, so daß diese unbewegbar gehaltert und durch den Gehäusering 24 zentriert ist.It should be mentioned here that the two housing covers can still be attached to one another by means of additional clamping screws 25 . When the two covers are attached, the deflection ring and the intermediate disk, viewed in the axial direction, are held under tension so that the latter is immovably held and centered by the housing ring 24 .

Wie bereits erwähnt, sind die beiden Wellenenden 30, 31 mittels Schrägkugellager oder Rillenkugellager 55 gehaltert. Hierbei liegt der Außenring des Kugellagers am zweiten Ende des Rotors an einem Anschlag 58 an, während beim anderen Ende der Welle der Außenring des Kugellagers mit der durch die Feder 59 belastete Gleithülse 60 federnd gepannt gehalten wird. Es erfolgt also eine nachgiebige Druckhalterung des Rotors. Es sei hier noch vorgetragen, daß sich die Feder 59 an einem Anschlag 61 abstützt, der, wie auch der Anschlag 58, mittels Schraubverbindungen an den jeweiligen Gehäuse deckel befestigt ist.As already mentioned, the two shaft ends 30 , 31 are held by means of angular contact ball bearings or deep groove ball bearings 55 . Here, the outer ring of the ball bearing bears against a stop 58 at the second end of the rotor, while at the other end of the shaft the outer ring of the ball bearing is held resiliently tensioned with the sliding sleeve 60 loaded by the spring 59 . So there is a flexible pressure retention of the rotor. It should also be stated here that the spring 59 is supported on a stop 61 which, like the stop 58 , is attached to the respective housing cover by means of screw connections.

Weiter sei vorgetragen, daß durch die Vorspannfedern 46 bei einer Erwärmung der Welle die Federn eine nach giebige Halterung der Laufräder sowie Abstandsringe ge währleisten, während durch die Feder 59 bei Längen änderung des Gehäuses ein Ausgleich auftritt.It should also be stated that the prestressing springs 46 ensure that the springs provide a flexible support for the impellers and spacer rings when the shaft is heated, while a compensation occurs when the length of the housing is changed by the spring 59 .

Wie aus der Fig. 2 noch weiter zu erkennen ist, sind vor und hinter dem Laufrad 34 Leitschaufeln 62, 63 vorge sehen, die verstellbar angeordnet sind, um so beim Aufbau der verschiedenen Radialgebläse eine Anpassungsmöglich keit zu haben. Ebenso ist der Abstandsring 35 zur Führung der Lasergase mit Vorläufern 70 versehen.As can be seen from FIG. 2 even further, guide vanes 62 , 63 are provided in front of and behind the impeller 34 , which are arranged to be adjustable so as to have an adaptability in the construction of the various radial fans. The spacer ring 35 is also provided with precursors 70 for guiding the laser gases.

Weiter sei erwähnt, daß die Schaufeln 64 der Laufräder 34 in ihrer Höhe veränderbar sind und zwar derart, daß je nach der gewünschten Breite die Höhe der Schaufeln selber verkleinert wird.It should also be mentioned that the height of the blades 64 of the impellers 34 can be changed in such a way that the height of the blades themselves is reduced depending on the desired width.

Wie im Saugstutzen 17 des Gebläses zu erkennen ist, sind dort strichpunktiert Linien eingezeichnet. Diese deuten an, daß sich der Saugraum nach der Gebläseseite hin verkleinert, um so strömungstechnisch gesehen optimal ein Ansaugraum zu schaffen. Gleicherweise ist auch der Druckstutzen 18 mit einem Aufnahmeraum 65 versehen. Dieser Aufnahmeraum vergrößert sich spiralenförmig und verläuft etwa in Queransicht zum Deckel 22 gesehen auf 3/4 des Umfanges des Deckels. In strichpunktierten Linien ist hierbei die Verkleinerung des Aufnahme raumes angedeutet. Bei einer anderen Ausführung sind Saugraum und Druckraum gleichartig ausgeführt, so daß die Deckel 21 und 22 identisch sind.As can be seen in the suction nozzle 17 of the fan, dash-dotted lines are drawn in there. These indicate that the suction space is reduced towards the blower side in order to create a suction space in terms of flow technology. Likewise, the pressure port 18 is provided with a receiving space 65 . This receiving space increases in a spiral shape and extends approximately 3/4 of the circumference of the cover, seen in a transverse view to the cover 22 . The reduction in the recording space is indicated in dash-dotted lines. In another embodiment, the suction chamber and pressure chamber are designed in the same way, so that the covers 21 and 22 are identical.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 unterscheidet sich zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 dadurch, daß nunmehr ein dreistufiges Radialgebläse vorgesehen ist. Zum Unterschied zum einstufigen weist nunmehr das Gehäuse 16 des Gebläses zwei Gehäuseringe 23 und 24 auf, die so breit gestaltet sind, daß sie drei Umlenkringe 28 und drei Zwischenscheiben 29 überdecken. Durch die Gehäuse ringe vergrößert sich der Innenraum, so daß dem entsprechend auch mehrere Laufräder mit den Abstands ringen Aufnahme finden. Hierbei sind die einzelnen Räume noch durch besondere Leitbleche 66 strömungs technisch günstig gestaltet. Die zwei Zwischenringe sind zum Deckel und zu den Ringen jeweils mit nicht näher beschriebenen Dichtungen 67 versehen.The embodiment of FIG. 3 differs from the embodiment of FIG. 2 in that a three-stage radial fan is now provided. In contrast to the single-stage, the housing 16 of the blower now has two housing rings 23 and 24 , which are designed so wide that they cover three deflection rings 28 and three washers 29 . The housing rings enlarge the interior, so that accordingly several wheels with the spacing rings find accommodation. In this case, the individual rooms are designed to be flow-technically favorable due to special guide plates 66 . The two intermediate rings are each provided with seals 67 (not described in more detail) for the cover and the rings.

Außerdem sind nunmehr die die Schrägkugellager 55 tragenden Lagerräume des Gehäuses durch Spalt dichtungen 68 weitestgehend verschlossen. Dieses geschieht um sicherzustellen, daß bei Betrieb des Gebläses möglichst keine Schmierfettdämpfe in den eigentlichen Lasergasstrom gelangen können. In addition, the angular contact ball bearings 55 bearing spaces of the housing are now largely sealed by gap seals 68 . This is done to ensure that no grease vapors can get into the actual laser gas flow when the fan is operating.

Um dieses auch auf jeden Fall sicherzustellen, können die Anschläge 58 und 61, wie es bei dem Anschlag 61 gezeigt ist, mit einer Bohrung 69 ver sehen sein. Durch diese Bohrung kann Lasergas abgesaugt werden, um so beim Betrieb des Lasers das Lasergas dauernd regenerieren zu können. Eine ent sprechende Zuführungsleitung für das frische Lasergas könnte sich im Saug- oder Druck stutzen befinden.To ensure this in any case, the stops 58 and 61 , as shown in the stop 61 , can be seen with a bore 69 ver. Laser gas can be extracted through this hole so that the laser gas can be continuously regenerated when the laser is in operation. A corresponding supply line for the fresh laser gas could be in the suction or pressure nozzle.

Wie ein Vergleich mit Fig. 2 und 3 zeigt, sind bei beiden Radialgebläsen die beiden Deckelteile 21 und 22 gleich, ebenso sind die beiden Wellenenden 30 und 31 gleich ausgebildet. Schließlich sind Umlenkringe, Zwischenscheiben, Laufräder sowie Abstandsringe und die Stützlager identisch ausgebildet. Um ein ein stufiges Radialgebläse in ein anderes umzuwandeln, werden also lediglich weitere oder andere Gehäuseringe sowie andere Zuganker erforderlich. Selbstverständlich muß auch der Antriebsmotor anders aufgebaut sein, da seine Leistung bei mehrstufigen Gebläsen entsprechend höher gestaltet sein muß. Das Gehäuse 20 für den Antriebs motor 26 ist jedoch so groß am Deckel 22 gestaltet, daß unterschiedliche Antriebsmotoren genügend Platz haben. Bei den Gehäuseringen ist jedoch zu beachten, daß beispielsweise bis zu einem vierstufigen Radial gebläse lediglich zwei Gehäuseringe erforderlich sind. Aufgrund des geschilderten modularen Aufbaus des Radial gebläses ist es möglich, die einzelnen Teile in hohen Stückzahlen herzustellen, trotzdem aber individuell angepaßte Radialgebläse zu bauen.As a comparison with FIGS. 2 and 3 shows, the two cover parts 21 and 22 are the same in both radial blowers, and the two shaft ends 30 and 31 are of identical design. Finally, deflection rings, washers, impellers and spacer rings and the support bearings are identical. In order to convert a one-stage radial fan into another, only further or different housing rings and other tie rods are required. Of course, the drive motor must also be constructed differently, since its performance must be correspondingly higher for multi-stage fans. The housing 20 for the drive motor 26 is so large on the cover 22 that different drive motors have enough space. With the housing rings, however, it should be noted that, for example, up to a four-stage radial fan, only two housing rings are required. Due to the modular construction of the radial blower described, it is possible to manufacture the individual parts in large quantities, but still build individually adapted radial blowers.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 unterscheidet sich im wesentlichen dadurch von dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2, daß auf die Vorläufer 71 am Abstandsring 35 verzichtet wurde. Stattdessen wurde der entsprechende Bereich dem Laufrad 34 angeformt. Darüber hinaus wurde die Breite des Abstandsringes weiter verkleinert. In diesem Beispiel ist weiterhin dem Kugellager 55 ein Hilfskugellager 72 zugeordnet, wobei zwischen beiden Kugellagern eine Fangscheibe 73 angeordnet ist. Das Hilfskugellager sitzt mit Spiel auf dem Wellenende 31 des Rotors 27, so daß es sich üblicher weise bei Betrieb des Rotors nicht dreht, erst bei Zerstörung oder Beschädigung des Kugellagers kommt es zum Eingriff, wobei durch entsprechende Schaltungen der Rotor beim Lauf des Hilfskugellagers abgebremst werden kann. Durch die Fangscheibe 73 ist sichergestellt, daß keine Teile des etwaig zerstörten Kugellagers 55 ins Hilfskugellager 72 gelangen können.The embodiment of FIG. 5 differs essentially from the embodiment of FIG. 2 in that the precursors 71 on the spacer ring 35 have been omitted. Instead, the corresponding area was molded onto the impeller 34 . In addition, the width of the spacer ring was further reduced. In this example, an auxiliary ball bearing 72 is also assigned to the ball bearing 55 , a catch disk 73 being arranged between the two ball bearings. The auxiliary ball bearing sits with play on the shaft end 31 of the rotor 27 , so that it usually does not rotate when the rotor is in operation, only when the ball bearing is destroyed or damaged does it come into engagement, the rotor being braked by appropriate circuits when the auxiliary ball bearing runs can. The catch disc 73 ensures that no parts of the possibly destroyed ball bearing 55 can get into the auxiliary ball bearing 72 .

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 ist ein zwei flutiges Radialgebläse dargestellt. Gemeinsam mit den bisherigen Ausführungsbeispielen ist wiederum der modul artige Aufbau von Rotor 27 und Gebläsegehäuse 16.In the embodiment of Fig. 6 is a two flutiges radial fan is shown. Together with the previous exemplary embodiments, the module-like structure of rotor 27 and fan housing 16 is in turn.

Das Gebläsegehäuse besteht aus zwei jeweils einen Saug stutzen 17 aufweisenden Gehäusedeckeln 21, 22 und einem den Druckstutzen 18 aufweisenden Gehäusering 24. Gehäuse ring 24 und Gehäusedeckel sind verspannt miteinander gehalten, wobei zwischen den Deckeln und an dem Ring 24 anliegend Zwischenscheiben 29 und ein Umlenkring 28 angeordnet sind.The blower housing consists of two each having a suction nozzle 17 having housing covers 21, 22 and a pressure ring 18 having a housing ring 24 . Housing ring 24 and housing cover are held clamped together, intermediate washers 29 and a deflection ring 28 being arranged between the covers and adjoining the ring 24 .

An den Berührstellen von Deckel und Gehäusering sind Dichtungen 67 vorgesehen. Wie teilweise aus Fig. 6 hervor geht, ist der Druckstutzen 18 so am Gehäusering 24 ange ordnet, daß er sich zu seiner Austrittsöffnung hin spiralen förmig erweitert.Seals 67 are provided at the contact points between the cover and the housing ring. As can partially be seen in FIG. 6, the pressure port 18 is arranged on the housing ring 24 in such a way that it widens in a spiral shape towards its outlet opening.

Der Rotor 27 weist den an sich aus den bisherigen Figuren bekannten Aufbau auf. Wiederum sind Laufräder 34 und Abstands ringe 35 zentriert angeordnet und über den Zuganker verspannt zueinander gehalten. Gegenüber dem in Fig. 2 dargestellten Gebläse müssen an Bauteilen lediglich der Zwischenring 24, der Gehäusedeckel 22, ein zwischen den Zwischenscheiben 29 vorgesehener Umlenkring 28 sowie einer der Vorläufer 31 eine etwas andere Bauform einnehmen. Zusätzlich werden ein zwischen den Laufrädern 34 liegender Abstandsring 74 sowie ein Zentrierring 75 benötigt. Ansonsten können die gleichen Bauteile verwendet werden, um ein ein flutiges Gebläse in ein zweiflutiges umzuwandeln.The rotor 27 has the structure known per se from the previous figures. Again, wheels 34 and spacer rings 35 are arranged centered and held clamped to each other over the tie rod. Compared to the blower shown in FIG. 2, only the intermediate ring 24 , the housing cover 22, a deflection ring 28 provided between the intermediate disks 29 and one of the precursors 31 have to take on a slightly different design. In addition, a spacer ring 74 lying between the impellers 34 and a centering ring 75 are required. Otherwise, the same components can be used to convert a one-flow fan into a double-flow fan.

Zur Wirkungsweise dieses zweiflutigen Gebläses sei erklärt, daß nunmehr sowohl über den Ansaugstutzen 17 des Deckels 21 als auch den Stutzen 17 des Deckels 22 das Lasergas angesaugt werden kann und dann über die beiden Laufräder 34 zum Druckstutzen 18 gefördert wird. Hierbei sind die beiden Laufräder spiegelbildlich zueinander ange ordnet und sie können über einen einzigen Motor ange trieben werden.The operation of this double-flow fan should be explained that the laser gas can now be sucked in both via the suction nozzle 17 of the lid 21 and the nozzle 17 of the lid 22 and is then conveyed to the pressure nozzle 18 via the two impellers 34 . Here, the two impellers are mirror images of each other and they can be driven by a single motor.

Es sei hier noch erwähnt, daß anstelle des Gehäuse deckels 21 auch der Deckel 22 eingebaut werden könnte. In diesem Falle könnte der Rotor über zwei Motoren 26 angetrieben werden. Hierbei müßte aber zwischen dem Stützlager 33 und dem Wellenende 31 ein besonderer Lager abschnitt für den Läufer des zweiten Motores vorge sehen sein. Zweckmäßigerweise wären dann die Deckel 21 und 22 so ausgebildet, daß das Motorgehäuseteil 20 als separates Bauteil an die Deckel angeflanscht werden könnte. Es sei hier noch darauf hingewiesen, daß die Rohlinge der Laufräder bezüglich ihrer Größe und ihrer Schaufelhöhe so ausge legt sind, daß mit ihnen ein maximaler Gasvolumenstrom gefördert werden kann. Während die Rohlinge der Zwischen scheiben so gefertigt werden, daß sie für eine minimale Gasvolumenstromförderung ausgelegt sind. Durch nachträg liches Bearbeiten von Laufrädern und Zwischenscheiben kann nunmehr jeweils der günstigste Wirkungsgrad für den speziellen Verdichter erzielt werden. Es hat sich gezeigt, daß für die Einzelstufen Schnell-Laufzahlen σ von 0,12 bis 0,4 sich erreichen lassen. Es lassen sich die für den CO₂-Axial stromgaslaser erforderlichen Volumenströme von 1000 m³/h bis 4000 m³/h und Druckverhältnisse von 1,2 bis 1,8 bei sehr unterschiedlichen Lasergas-Zusammensetzungen bei günstigen Verdichterwirkungsgraden erzielen. Hier bei ist zu berücksichtigen, daß der Volumenstrom abhängig ist von der Einlaßgröße der Laufräder und der Drehzahl und daß die Druckverhältnisse abhängig sind von der Größe des Durch messers der Laufräder beim Austritt, der Drehzahl des Gebläses sowie der Gaszusammensetzung. Falls daher von einem Besteller hinsichtlich des Volumenstroms, der Druck verhältnisse sowie der Gaszusammensetzung und des Arbeits bereiches Angaben gemacht werden, kann durch einfache nachträgliche Bearbeitung von Laufrädern und Zwischenscheiben erreicht werden, daß der Verdichter bei einem optimalen Wirkungsgrad betreibbar ist. Hierbei ist der optimale Wirkungsgrad über die Schnell-Laufzahl σ sowie die Durchmesserzahl δ bestimmbar. Die Schnell-Laufzahl σ ist in Abhängigkeit von der Drehzahl, dem Volumenstrom sowie der spezifischen sogenannten Stutzen arbeit, die angibt, wieviel Energie einem kg Masse beim Durchtritt durch den Verdichter zugeführt werden muß, während die Durchmesserzahl δ abhängig ist vom äußeren Laufraddurchmesser und wiederum abhängig von der spezi fischen Stutzenarbeit und dem Volumenstrom.It should also be mentioned here that the cover 22 could also be installed instead of the housing cover 21 . In this case, the rotor could be driven by two motors 26 . Here, however, a special bearing section for the rotor of the second motor would have to be seen between the support bearing 33 and the shaft end 31 . The covers 21 and 22 would then expediently be designed such that the motor housing part 20 could be flanged to the cover as a separate component. It should be pointed out here that the blanks of the impellers are so out in terms of their size and their blade height that they can be used to promote a maximum gas volume flow. While the blanks of the intermediate disks are manufactured in such a way that they are designed for minimal gas volume flow. By subsequently processing impellers and washers, the cheapest efficiency for the special compressor can now be achieved. It has been shown that fast running numbers σ from 0.12 to 0.4 can be achieved for the individual stages. The volume flows of 1000 m ³ / h to 4000 m ³ / h and pressure ratios of 1.2 to 1.8 required for the CO ₂ axial flow gas laser can be achieved with very different laser gas compositions with favorable compressor efficiencies. It should be taken into account here that the volume flow depends on the inlet size of the impellers and the speed and that the pressure ratios depend on the size of the diameter of the impellers at the outlet, the speed of the fan and the gas composition. If, therefore, information is given by a customer with regard to the volume flow, the pressure conditions, the gas composition and the working range, it can be achieved by simple subsequent processing of impellers and washers that the compressor can be operated with optimum efficiency. Here, the optimum efficiency can be determined via the fast running number σ and the diameter number δ . The fast running speed σ is dependent on the speed, the volume flow and the specific so-called nozzle work, which indicates how much energy a kg mass must be supplied when it passes through the compressor, while the diameter number δ depends on the outer impeller diameter and again depends of the specific nozzle work and the volume flow.

Wie bereits erwähnt, sind die dargestellten Ausführungen nur beispielsweise Verwirklichungen der Erfindung. Diese ist nicht darauf beschränkt. Vielmehr sind noch mancherlei Abänderungen und andere Gestaltungen möglich. So könnte statt dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungs beispiel mit zwei Gehäuseringen auch dort ein einziger Gehäusering verwendet werden, der würde dann drei Lauf räder mit den entsprechenden Abstandsringen, Umlenkringen sowie Zwischenscheiben abdecken. Ein zweistufiger Laser würde bei einer solchen Anordnung dann mit zwei einzelnen Gehäuseringen 24 ausgerüstet sein. Weiter sei noch erwähnt, daß in dem spiralförmig ausgebildeten Aufnahmeraum 65 der Druckseite auch noch eine Wärme austauscheinrichtung vorgesehen sein kann, um die beim Komprimieren des Gases entstehende Wärme sicher abzu führen. Auch könnte der Saugstutzen eine Wärmeaus tauscheinrichtung aufnehmen. Insgesamt ist wichtig für alle Ausführungsbeispiele, daß sowohl die beweglichen Teile, also Laufrad und Abstandsring als auch die feststehenden Teile, wie Umlenkring und Zwischenscheibe axial verspannt gehalten sind. Weiter sei noch vorgetragen, daß statt der Zugankerhalterung die Befestigung der einzelnen Teile über eine Klebeverbindung erfolgen könnte, wobei der Zuganker selber dann nur eine Montagefunktion einnehmen würde. Zur Drehzahl anpassung des Antriebsmotors könnte diesem ein Frequenzumformer als separates Bauteil vorge schaltet sein. Schließlich könnte das ein oder mehrstufige Radialgebläse auch zweiflutig ausge bildet sein. As already mentioned, the illustrated embodiments are only examples of realizations of the invention. This is not limited to this. Rather, various changes and other designs are possible. For example, instead of the embodiment shown in FIG. 3 with two housing rings, a single housing ring could also be used there, which would then cover three running wheels with the corresponding spacer rings, deflection rings and washers. In such an arrangement, a two-stage laser would then be equipped with two individual housing rings 24 . It should also be mentioned that in the spiral-shaped receiving space 65 of the pressure side, a heat exchange device can also be provided in order to safely conduct the heat generated when the gas is compressed. The intake manifold could also accommodate a heat exchange device. Overall, it is important for all of the exemplary embodiments that both the moving parts, that is to say the impeller and spacer ring, and the stationary parts, such as the deflection ring and the intermediate disk, are held axially clamped. It should also be stated that instead of the tie rod holder, the individual parts could be attached using an adhesive connection, the tie rod itself then only assuming an assembly function. To adjust the speed of the drive motor, a frequency converter could be connected as a separate component. Finally, the single-stage or multi-stage radial fan could also be configured as a double flow.

Reference numeral list: 10 bearing housings
11 gas discharge tube
12 mirrors
13 sockets
14 laser gas lines
15 radial blowers
16 blower housing
17 suction nozzle
18 discharge nozzle
19 heat exchange device
20 housing part for 26
21, 22 housing cover
23, 24 housing rings
25 clamping screws
26 drive motor
27 rotor
28 deflection ring
29 washer
30, 31 ends of 27
32, 33 support bearings
34 impeller
35 spacer ring
36 motor rotor
37 threaded hole
38 tie rods
39 hole from 34
40 hole of 35
41 thickenings on 38
42 square on 38
43 threaded section on 38
44 adjusting nut
45 adjusting ring
46 preload spring
47 widenings
48 centering surfaces
49 counter surface
50 axis from 27
51 support surfaces
52 shaft section
53 centering surfaces from 31
54 counter surfaces of 33
55 angular contact ball bearings
56 stator part
57 screw connection for 23, 24
58 stop
59 spring
60 sliding sleeve
61 stop at 21
62 guide vanes
63 guide vanes
64 scoops of 34
65 recording room in 21
66 baffles
67 seals
68 gap seal
69 holes
70 wave of 27
71 forerunners
72 auxiliary ball bearings
73 catch disc
74 spacer ring
75 centering ring

Claims

1. axial flow gas laser, in particular CO ₂ gas laser,
with at least one gas discharge tube arranged in the laser housing and designed as an optical resonator,
which is flowed through by the laser gas
and with a radial fan with a housing for circulating the laser gas
which has a rotor with at least one impeller,
characterized,
that the single or multi-stage Radialge blower ( 15 ) with respect to its rotor ( 27 ) and / or its housing ( 16 ) has an at least partially modular structure.

2. axial flow gas laser according to claim 1, characterized in that the rotor ( 27 ) forming components, but at least one impeller ( 34 ), if appropriate an associated gas deflection spacer ring ( 35 ) and the two impeller and spacer ring enclosing support bearing ( 32nd , 83 ), are held together to achieve a rigid construction and to minimize the tangential stresses in the hub area of the wheel or wheels.

3. Axial current gas laser according to claim 1 or 2, characterized in that the components ( 32 , 33 , 34 , 35 ) of the radial fan ( 15 ) forming the rotor ( 27 ) are connected to one another by a common tie rod ( 38 ).

4. Axialstromgaslaser according to one of claims 1 to 3, characterized in that the rotor ( 27 ) form the components ( 30-35 ) are interconnected by an adhesive connection.

5. Axialstromgaslaser according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the rotor ( 27 ) has a bore-like longitudinal opening ( 39 , 40 ) for receiving the tie rod ( 38 ), the diameter of the bore is substantially smaller than the average diameter an annular surface forming the contact surface between two components for minimizing the tangential stresses in the hub region ( 35 ) of the impeller (s) ( 34 ) or the spacer rings ( 35 ).

6. Axialstromgaslaser according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the diameter of the bore-like length opening ( 39 , 40 ) of the rotor ( 27 ) at most half, in particular less than one third of the smallest diameter of the impeller ( 34 ) and spacer ring ( 35 ) is formed flow channel area.

7. Axialstromgaslaser according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the housing ( 16 ) of the radial blower ( 15 ) has at least one interchangeable housing ring ( 23 , 24 ) on which at least one intermediate plate provided for guiding the gas flow ( 29 ) and a deflection ring ( 28 ) is provided.

8. Axial current gas laser according to claim 7, characterized in that in the case of several housing rings ( 23 , 24 ) they each have different widths and on these a different number of washers ( 29 ) and deflection rings ( 28 ) is provided.

9. Axialstromgaslaser according to claim 7 or 8, characterized in that the intermediate plate ( 29 ) with the guide ring ( 28 ) or the intermediate plates ( 29 ) with the guide ring ( 28 ) on the housing rings ( 23 , 24 ) radially and axially are kept tense.

10. Axialstromgaslaser according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the tie rod ( 38 ) is supported on the inner surfaces of bores ( 39 ) of the impellers ( 34 ).

11. Axial current gas laser according to one of claims 1 to 10, characterized in that the hub sections of the impellers ( 34 ) and the spacer rings ( 35 ) form a section ( 52 ) of the shaft ( 70 ) of the fan rotor ( 27 ).

12. Axial current gas laser according to one of claims 1 to 11, characterized in that one end of the shaft ( 70 ) of the rotor ( 27 ) has a support bearing ( 32 ) which is at the greatest possible radial distance from the center line ( 50 ) of the shaft ( 70 ) from the shaft section ( 52 ) formed by impellers ( 34 ) and spacer rings ( 35 ).

13. Axialstromgaslaser according to any one of claims 1 to 12, characterized in that in the region of the support bearing ( 32 ) one end of the tie rod ( 38 ) is releasably attached to the shaft end ( 30 ) of the shaft ( 70 ).

14. Axialstromgaslaser according to claim 11 or 12, characterized in that the support bearing ( 32 ) the shaft end ( 30 ) is integrally formed.

15. Axial current gas laser according to one of claims 1 to 14, characterized in that the drive motor ( 26 ) of the blower ( 15 ) is arranged inside the blower housing ( 16 ).

16. Axial current gas laser according to one of claims 1 to 15, characterized in that on at least one shaft end ( 30 ) of the rotor ( 27 ) of the rotor ( 36 ) of the drive motor ( 26 ) of the fan ( 15 ) is set.

17. Axial current gas laser according to one of claims 1 to 16, characterized in that the components ( 32-35 ) forming the rotor ( 27 ) are aligned with one another by centering.

18. Axial current gas laser according to one of claims 1 to 17, characterized in that the impellers ( 34 ) in the support area with the tie rod in the axial direction widenings ( 47 ) with radial centering surfaces ( 48 ) on which counter surfaces ( 49 ) of the spacer rings ( 35 ) rest , the centering surfaces ( 48 ) are at a small radial distance from the center line ( 50 ) of the rotor ( 27 ).

19. Axial current gas laser according to one of claims 1 to 18, characterized in that in the case of several impellers ( 34 ) of the blower ( 15 ) they are of different widths.

20. Axial current gas laser according to one of claims 1 to 19, characterized in that at the second end of the impeller ( 34 ) and spacer ring ( 35 ) or impellers ( 34 ) and spacer rings ( 35 ) GE formed shaft section ( 52 ) a support bearing ( 33 ) which is held at the end of the shaft section via an adjusting nut ( 44 ) mounted on the free end of the tie rod ( 38 ).

21. Axial current gas laser according to claim 20, characterized in that a biasing spring ( 46 ) is held between the adjusting nut ( 44 ) and the support bearing ( 33 ).

22. Axialgasstromlaser according to one of claims 1 to 21, characterized in that at least a part of the rotor ( 27 ) forming structural elements by compression springs ( 46 ), in particular disc springs, which are supported on the tie rod ( 38 ), are kept tense.

23. Axial current gas laser according to claim 20, characterized in that the second end ( 31 ) of the rotor ( 70 ) is releasably attached to the support bearing ( 33 ).

24. Axial current gas laser according to one of claims 1 to 23, characterized in that the impellers ( 34 ) seen in the gas flow direction are assigned pre-and / or post-vanes ( 62 , 63 ) which are arranged to be adjustable.

25. Axial current gas laser according to one of the claims 1 to 24, characterized in that in flow direction of the laser gas in front of and behind the actual radial fans each have a heat exchange facility is provided.

26. Axialstromgaslaser according to any one of claims 1 to 25, characterized in that the heat exchange device is connected to the inlet and / or outlet of the housing ( 16 ) of the radial fan ( 15 ).

27. Axial current gas laser according to one of claims 1 to 26, characterized in that the heat exchange Direction in the inlet and / or outlet of the radial fan is provided.

28. Axial current gas laser according to one of the claims 25 to 27, characterized in that in the Outlet opening of the housing heat exchange device is arranged.

29. Axial current gas laser according to one of claims 1 to 28, characterized in that the heat exchange device surrounds the drive motor.

30. Axial current gas laser according to one of claims 1 to 29, characterized in that the heat exchange device both for cooling the drive motors as well as the laser gas.

31. Axial current gas laser according to one of claims 1 to 30, characterized in that the heat exchange device and / or the housing ( 20 ) of the drive motor ( 26 ) are integrally formed on a housing part ( 22 ) of the radial compressor and form a common part, for example a cast part .

32. Axialgasstromlaser according to claim 15 or 31, characterized in that the accommodation space of the drive motor ( 26 ) in the blower housing is enlarged such that different sized drive motors can be installed according to the desired engine power bar.

33. Axial current gas laser according to one of claims 1 to 32, characterized in that the drive motor ( 26 ) for speed control is assigned a frequency converter as a separate component.

34. Axial flow gas laser according to one of claims 1 to 33, characterized in that the bearing points of the rotor ( 27 ) are not arranged directly in the laser gas flow.

35. Axial current gas laser according to claim 34, characterized in that the bearing points of the rotor ( 27 ) are sealed by means of gap seals ( 68 ) from the laser gas flow.

36. Axial flow gas laser according to claim 34 or 35, there characterized in that for lubrication of the bearings make a grease with a low vapor pressure point serves.

37. Axial flow gas laser according to one of claims 1 to 30, characterized in that in the space for storage of the rotor ( 27 ) extraction openings ( 69 ) are provided for the laser gas to be exchanged.

38. Axial current gas laser according to one of claims 34 to 37, characterized in that ball bearings ( 55 ) are provided as bearing points of the rotor ( 27 ), each of which an auxiliary ball bearing ( 72 ) is associated with the end ( 30 , 31 ) of the game Blower rotor picks up.

39. Axial flow gas laser according to claim 38, characterized in that a catch disc ( 73 ) is provided between the ball bearing ( 55 ) and auxiliary ball bearing ( 72 ).

40. Axial current gas laser according to one of claims 1 to 39, characterized in that the rotor ( 27 ) of the blower ( 15 ) via a compression spring ( 59 ) is resiliently loaded on one side.

41. Axial flow gas laser according to one of claims 1 to 40, characterized in that the space ( 20 ) for accommodating the drive motor ( 26 ) has no sealing separations to the gas space of the radial fan ( 15 ).

42. Axial current gas laser according to one of claims 1 to 41, characterized in that two housing covers ( 21 , 22 ) with either the suction nozzle ( 17 ) or the pressure nozzle ( 18 ) are provided for the modular construction of the blower housing ( 16 ), here he stretch between the two housing covers ( 21 , 22 ) optionally one or more Ge housing rings ( 23 , 24 ) and that for the modular design of the fan rotor ( 27 ) two shaft ends ( 30 , 31 ) are formed between which, depending on the fan power, a different number of impellers and spacer rings are arranged, corresponding to the number of impellers ( 34 ) on the one or more housing rings ( 23 , 24 ) an equal number of identically designed washers ( 29 ) and deflection rings ( 28 ) are provided.

43. Axial flow gas laser according to one of claims 1 to 42, characterized in that a rotor ( 36 ) of a motor ( 26 ) is arranged on both shaft ends ( 30 , 31 ) of the rotor ( 27 ), so that a drive motor is provided on both sides of the impellers is.

44. Axial current gas laser according to one of claims 1 to 43, characterized in that the two housing covers ( 21 , 22 ) of the fan housing ( 16 ) are of identical design.

45. Axial current gas laser according to claim 44, characterized in that the motor housing part ( 20 ) and the intermediate housing ring ( 23 , 24 ) are designed as separate components and can be flanged to the two housing covers ( 21 , 22 ).

46. axial flow gas laser according to one of claims 1 to 45, characterized in that the radial fan two is educated.

47. Axial current gas laser according to one of claims 1 to 46, characterized in that the blanks of the impellers ( 34 ) of the blower ( 15 ), in particular with regard to their outer diameter, their axial and / or radial extent of their blades ( 64 ) so ge stalten that they are designed to promote the maximum gas volume flow.

48. Axial current gas laser according to one of claims 1 to 47, characterized in that the blanks of the blades ( 64 ) of the impellers ( 34 ) associated intermediate discs ( 29 ) of the blower ( 15 ), in particular with regard to their inner diameter and their axial extension are designed for a minimum gas volume to be pumped.