DD253455A1

DD253455A1 - Leistungsgeregelter oelueberfluteter schraubenverdichter mit verstellbarem eingebauten volumenverhaeltnis

Info

Publication number: DD253455A1
Application number: DD29529086A
Authority: DD
Inventors: Dieter Mosemann; Peter Kolberg; Frank Wittmann; Ottomar Neuwirth
Original assignee: Kuehlautomat Veb
Priority date: 1986-10-15
Filing date: 1986-10-15
Publication date: 1988-01-20

Abstract

Die Erfindung betrifft einen leistungsgeregelten oelueberfluteten Schraubenverdichter mit verstellbarem Volumenverhaeltnis, insbesondere die Gestaltung von Steuerscheiben und Regelschieber. Die Merkmale der Erfindung bestehen darin, dass die Fuehrung des Regelschiebers in beiden Verdrehrichtungen durch eine vorzugsweise auf der Hauptrotorseite angeordnete, fest mit der Stirnwand verbundene Steuerscheibe, erfolgt, deren Aussendurchmesser unter Beruecksichtigung eines Spieles zwischen Regelschieber und Steuerscheibe dem dazugehoerigen Rotoraussendurchmesser entspricht, und sowohl Regelschieber als auch Steuerscheibe Fuehrungsbahnen besitzen.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft die Gestaltung von Steuerscheiben und Regelschieber in einem leistungsgeregelten ölüberfluteten Schraubenverdichter mit verstellbarem Volumenverhältnis.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Schraubenverdichter besitzen einen Hauptrotor, der im wesentlichen konvexe Zähne aufweist, die überwiegend außerhalb seines Teilkreises angeordnet sind und einen Nebenrotor, der im wesentlichen innerhalb seines Teilkreises liegende konkave Zahnflanken aufweist, wobei Haupt-und Nebenrotor achsparallel im Zahneingriff stehen, die Lücken v-förmige Arbeitskammern bilden und in einem Gehäuse angeordnet sind, das aus Mantelwand und aus Stirnwänden besteht, in denen Ein- und Auslaßöffnungen angeordnet sind, denen sich Saug- bzw. Druckräume anschließen. In der Mantelwand ist ein Ventilkörper, ein Regelschieber, parallel zu den Rotordrehachsen axial verschiebbar angeordnet, wobei die Umfangswandung des Regelschiebers durch einen zu den Rotordrehachsen parallelen Zylinderwandteil gebildet wird. Der übrige Konturteil des Regelschiebers wird durch die sich überschneidenden, die Rotoren aufnehmenden Gehäusebohrungen gebildet, an den die Arbeitskammer angrenzen. Bei Teillastförderung erfolgt die Trennung von Arbeitskammern von einem Rückströmkanalsystem entsprechend der axialen Stellung des Regelschiebers im Gehäuse.

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Bei diesem Schraubenverdichter ist an der druckseitigen Stirnwand des Gehäuses mindestens eine kreisringförmige segmentartige verdrehbare Steuerscheibe angeordnet, deren dem Regelschieber naheliegendes Ende Teile der axialen Auslaßöffnung besitzt.

Bei bekannten Schraubenverdichtern mit mindestens einer verstellbaren Steuerscheibe erfolgt die Führung des Regelschiebers in seiner Umfangsrichtung, also verdrehsicher, durch angrenzende Haupt- und nebenrotorseitige Steuerscheibenteile, die an den Regelschieber angrenzen. Dabei sind diese Konturteile entweder nur mit hohen Kosten herstellbar oder ungenau, wodurch keine ausreichende Führungsgenauigkeit des Regelschiebers erreicht wird. Die Führung der Steuerscheibe in axialer und radialer Richtung wird in einer anderen Schraubenverdichterausführung sehr teuer durch Bauelemente, die die Steuerscheibe an ihrer inneren Bohrung führen. Die Lösung besitzt außerdem den Nachteil einer unzureichenden Zuverlässigkeit, da die auf die Steuerscheibe wirkenden Gas- und Hydraulikkräfte zu beachtlichen Verformungen an der Steuerscheibe führen.

Ziel der Erfindung

Das Ziel derErfindung besteht darin, bei Schraubenverdichtern der beschriebenen Art einen zuverlässigen Betrieb bei Verwendung eines verstellbaren inneren Volumenverhältnisses zu gewährleisten und durch Vereinfachung der Konstruktion die Kosten für die Herstellung zu senken

Ein weiteres Ziel besteht darin, den Gütegrad der Verdichtung zu verbessern und dadurch Antriebsenergie einzusparen.

Wesen der Erfindung

Die technische Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine veränderte Art der Gestaltung des Regelschiebers im Bereich der radialen Auslaßöffnung, eine neue Gestaltung der Steuerscheibe im Bereich der axialen Auslaßöffnung und eine Anordnung einer festen und einer verstellbaren Steuerscheibe zu erreichen.

Die Erfindung ist auch dann anwendbar, wenn Regelschieber und/oder hauptrotorseitige Steuerscheibe keine Auslaßöffnungen besitzen. ' _

Die Merkmale der Erfindung bestehen darin, daß die Führung des Regelschiebers in beiden Verdrehrichtungen durch eine vorzugsweise auf der Hauptrotorseite angeordnete, fest mit der Stirnwand verbundene Steuerscheibe, erfolgt, deren Außendurchmesser unter Berücksichtigung eines Spieles zwischen Regelschieber und Steuerscheibe dem dazugehörigen Rotoraußendurchmesser entspricht, und sowohl Regelschieber als auch Steuerscheibe Führungsbahnen besitzen, die nahe der Verschneidungslinie der Haupt- und Nebenrotoraußendurchmesser auf der Auslaßseite und nahe dem zylindrischen Umfangswandteil des Gehäuses, der den Regelschieber aufnimmt, angeordnet sind, wobei diese Führungsbahnen Bestandteil zylindrischer Flächen von Regelschieberund Steuerscheibe sind. Die nebenrotorseitige Steuerscheibe ist durch bekannte Mittel um die Drehachse des Nebenrotors verstellbar. Im Gegensatz zu den bekannten technischen Lösungen stellt sie keine Verdrehsicherung des Regelschiebers dar.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausführung des Schraubenverdichters gemäß der Erfindung für den Einsatz bei extrem großen Druckverhältnissen und Medien geringer Dichte besitzt die hauptrotorseitige Steuerscheibe keine Auslaßöffnung. Entsprechend den Merkmalen der Erfindung ist der Außendurchmesser der hauptrotorseitigen Steuerscheibe mit großer Annäherung gleich dem Hauptrotoraußendurchmesser und fest mit der Stirnwand des Gehäuses verbunden. Die nebenrotorseitige Steuerscheibe ist in einer zylindrischen Ausnehmung formschlüssig geführt, deren Zentrum mit der Rotordrehachse übereinstimmt und deren Außendurchmesser mit Ausnahme des an den Regelschieber angrenzenden Bereiches größer als der Nebenrotoraußendurchmesser ist und unter Berücksichtung eines Spieles mit dem Durchmesser der zylindrischen Ausnehmung übereinstimmt.

Die Führungsbahnen des Regelschiebers werden mit einer, radialen Auslaßöffnung durch Stege gebildet, die Teil der Begrenzung der radialen Auslaßöffnung sind.

Ausführungsbeispiel

Figur 1 zeigt eine Ansicht der druckseitigen Endwand für eine erfindungsgemäße Schraubenverdichterausführung.

In Figur 2 ist die Ansicht A der Figur 1 zu sehen, dabei ist die radiale Auslaßöffnung, am Regelschieber angeordnet, zu erkennen.

In Figur 1 sind das Wellenende 1 des Hauptrotors und das Wellenende 2 dargestellt. Die Rotoren sind nicht dargestellt. Sie sind um ihre Achsen 3, 4 drehbar gelagert.

Die mit der druckseitigen Stirnwand 5 fest verbundene Steuerscheibe 7 ist konzentrisch um die Achse 3 des Hauptrotors angeordnet und besitzt den zylindrischen Umfangswandteil 8. In der Steuerscheibe 7 ist die axiale Auslaßöffnung 9 auf der Hauptrotorseite angeordnet. Die nebenrotorseitige Steuerscheibe 10 ist drehbar um die Achse 4 angeordnet. Der Antrieb erfolgt über ein nicht dargestelltes Stellglied, das über Spindelstange 11 und Übertragungskopf 12 mit der Steuerscheibe 10 kinematisch verbunden ist. Durch die jeweilige Lage des Übertragungskopfes 12 wird die Größe der nebenrotorseitigen Auslaßöffnung 13 und damit auch der Auslaßöffnungswinkel festgelegt, bei dem die v-förmigen im Eingriff stehenden nicht dargestellten Zahnlücken von Haupt- und Nebenrotor, die die Arbeitskammer bilden, strömungsmäßige Verbindung zur axialen Auslaßöffnung erlangen. Der zylindrische Umfangswandteil 15 des Regelschiebers 14 besitzt eine zu den Achsen 3,4 der Rotoren parallele Achse 16.

Die Arbeitswandbereiche 22, 23 des Regelschiebers 14 bilden solche Umfangswandteile, in die die radialen Flächenteile der Auslaßöffnung 19, 20 eingeordnet sind.

Die zylindrische Außenkontur 21 der Steuerscheibe 7 grenzt mit ihrem Umfangswandteil 8 an Arbeitswandbereiche 22, 23. Das Spiel zwischen Umfangswandteil 8 und Arbeitswandbereichen 22, 23 ist so festgelegt, daß der Regelschieber 14 leicht axial verschiebbar ist und dennoch in seiner Umfangsrichtung gegen Verdrehen derart gesichert ist, daß er nicht an den Zahnköpfen der Rotoren anläuft.

Die Arbeitswandbereiche 22,23 bilden gemeinsam mit dem Umfangswandteil 8 Führungsbahnen 6, die von der Verbindungslinie 24 der Achsen 3 und 16 nach jeder Seite den größtmöglichen Abstand aufnehmen, damit in beiden Drehrichtungen des Regelschiebers 14 eine gute Führung erreicht wird.

In Figur 2 ist die Gestaltung der radialen Auslaßöffnungen 19, 20 zu sehen. Die Führungsbahnen 6 sind Bestandteile der Arbeitswandbereiche 22, 23 des Regelschiebers 14.

Gemäß der Erfindung läßt sich die hauptrotorseitige fest installierte axiale Auslaßfläche durch Einbau einer geschlossenen Steuerscheibe 7 auf den Wert Null reduzieren, so daß das innere Volumenverhältnis nur noch durch die jeweilige Stellung der nebenrotorseitigen Steuerscheibe 10 beeinflußt wird.

Claims

1. Leistungsgeregelter ölüberfluteter Schraubenverdichter mit verstellbarem eingebauten Volumenverhältnis mit einem Hauptrotor und einem Nebenrotor, bestehend aus einem die Rotoren umschließenden Gehäuse, das aus Mantelwand und aus Stirnwänden gebildet wird, in denen Ein- und Auslaßöffnungen angeordnet sind, denen sich Saug- bzw. Druckräume anschließen, wobei durch die Anordnung der Ein- und Auslaßöffnung in Verbindung mit dem Verdrängervolumen bei Vollastbetrieb des Verdichters ein inneres Volumenverhältnis, ein Volumenverkleinerungsverhältnis bei der Verdichtung, festgelegt wird, bestehend aus einem in der Mantelwand parallel zu den Rotoren angeordneten Regelschieber, der in seiner Achsrichtung verschiebbar ist, wobei die Umfangswandung des Regelschiebers einerseits durch einen achsparallelen konzentrischen Zylinderwandteil, den Führungswandteil und andererseits durch Arbeitswandteile gebildet wird, die zu Konturteilen der sich überschneidenden, die Rotoren aufnehmenden Gehäusebohrungen, an den die bei Rotordrehung sich verkleinernden v-förmigen Arbeitskammern angrenzen, gehören, und bestehend aus konzentrisch um die Rotorachsen an der druckseitigen Stirnwand angeordneten Steuerscheiben, die die Form von Kreisringscheiben oder -Segmenten aufweisen und Umfangswandteile der axialen Auslaßöffnung bilden, wobei die eine den Rotor umfassende Steuerscheibe fest angeordnet ist, während die andere Steuerscheibe um ihren Mittelpunkt verdrehbar angeordnet ist und durch Übertragungsglieder kinematisch zur Lageänderung mit Verstelleinrichtung verbunden ist, gekennzeichnet dadurch, daß die fest mit der druckseitigen Stirnwand verbundene Steuerscheibe mit zylindrischen Umfangswandteilen ihrer Außenkontur an mindestens zwei Arbeitswandbereiche des Regelschiebers unter Vernachlässigung eines technisch notwendigen Spieles spaltfrei angrenzt, wobei die Arbeitswandbereiche so angeordnet sind, daß sie den größtmöglichen Abstand von der Verbindungslinie zwischen den Achsen des Führungswandteils des Regelschiebers und der Steuerscheibe besitzen und diese beiden Arbeitswandbereiche Führungsbahnen bilden und daß die verdrehbare Steuerscheibe so gestaltet ist, daß sie keine Verdrehsicherung des Regelschiebers darstellt.

2. Schraubenverdichter nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die fest mit der druckseitigen Stirnwand verbundene Steuerscheibe auf der Hauptrotorseite angeordnet ist und einen Außendurchmesser besitzt, der unter Vernachlässigung funktionsbedingter Spiele dem Hauptrotoraußendurchmesser entspricht und die verdrehbare Steuerscheibe auf der Nebenrotorseite angeordnet ist.

3. Schraubenverdichter nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die nebenrotorseitige Steuerscheibe an dem den Nebenrotor angrenzenden Bereich einen Spalt aufweist, der größer ist als an den Führungsbahnen und der Außendurchmesser der Steuerscheibe im übrigen Bereich größer ist als der Nebenrotoraußendurchmesser.

4. Schraubenverdichter nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Führungsbahnen des Regelschiebers mit einer radialen Auslaßöffnung durch Stege gebildet werden, die Teil der Begrenzung der radialen Auslaßöffnung sind.

Hierzu 2 Seite Zeichnungen