DE1217542B - Einrichtung zum Regeln einer Schraubenrotormaschine - Google Patents

Einrichtung zum Regeln einer Schraubenrotormaschine

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DE1217542B
DE1217542B DES68815A DES0068815A DE1217542B DE 1217542 B DE1217542 B DE 1217542B DE S68815 A DES68815 A DE S68815A DE S0068815 A DES0068815 A DE S0068815A DE 1217542 B DE1217542 B DE 1217542B
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DE
Germany
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rotary valve
slide
rotary
rotors
rotor
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DES68815A
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English (en)
Inventor
Hans Boerje Wagenius
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Svenska Rotor Maskiner AB
Original Assignee
Svenska Rotor Maskiner AB
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    • F04C28/00Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description

  • Einrichtung zum Regeln einer Schraubenrotormaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Regeln einer Schraubenrotormaschine zur Kompression oder Expansion gasförmiger Medien mit mindestens zwei ineinandergreifende Kämme und Nuten aufweisenden, in axialer und radialer Richtung fördernden bzw. arbeitenden, männlichen und weiblichen Schraubenrotoren, die in einem Gehäusehohlraum bzw. Arbeitsraum zusammenarbeiten, der durch einander achsparallel durchdringende Gehäusebohrungen für die Rotoren gebildet und von Abschlußwänden stirnseitig begrenzt ist sowie Hoch-und Niederdruckdurchlässe für das Förder- bzw. Arbeitsmedium aufweist, wobei die Rotoren bei ihrem Umlauf zusammen mit dem Gehäuse geschlossene, aus kommunizierenden Nutabschnitten zweier zusammenarbeitender Rotoren bestehene Verdrängerkammern bilden, die ihr Volumen beim Umlauf der Rotoren ändern, sowie mit mindestens einem zu den Gehäusebohrungen parallelachsig angeordneten Verstellorgan, durch welches die axiale Erstreckung eines der Durchlässe veränderbar ist. Durch das Verstellorgan kann einerseits die Menge des die Maschine durchsetzenden Arbeitsmediums und andererseits das Nenndruckverhältnis der Maschine geändert werden.
  • Bei einer bekannten Maschine dieser Art ist in der Bohrungswand des Gehäuses, und zwar in einem Verschneidungsbereich der Gehäusebohrungen für die Rotoren, ein axial mit Bezug auf die Rotoren verstellbarer Steuerschieber vorgesehen, durch dessen Verschiebung die axiale Erstreckung eines der Durchlässe zum Arbeitsraum vergrößert oder verkleinert werden kann. Der Schieber bildet dabei einen Teil der Umfangswand des Arbeits- bzw. Förderraumes. Ein solcher Schieber muß, uni ohne Beeinträchtigung seiner Beweglichkeit den Arbeitsraum wirksam abzudichten, sehr genau den Gehäusebohrungen angepaßt und in einer entsprechenden Ausnehmung des Gehäuses dichtend geführt sein, wodurch seine Herstellung sehr aufwendig wird und die Gefahr des Klemmens infolge thermischer Verwerfungen besteht.
  • Es war auch bereits bei Schraubenpumpen für Flüssigkeiten bekannt, in der Mantelwandung zum Einlaß oder Auslaß der Pumpe führende öffnungen vorzusehen, die durch axial verstellbare Schieber mit federbelasteten Abschlußorganen abdeckbar sind.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung für eine Schraubenradmaschine der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit welcher bei einfacher und billiger Herstellbarkeit eine wirksame Abdichtung der Arbeitskammer am Verstellorgan erzielbar ist, ohne daß dessen Verstellbarkeit beeinträchtigt wird oder gar die Gefahr des Klemmens infolge thermischer Verwerfung besteht.
  • Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch. gelöst, daß das Verstellorgan ein in seiner Winkellage einstellbarer, offener hohlzylindrischer Drehschieber mit schraubengangförmig verlaufender Öffnungskante ist und daß in der Bohrungs- bzw. Umfangswand des Arbeitsraumes mindestens eine einen zusätzlichen Durchlaß bildende Öffnung vorgesehen wird, die bei der Drehung des Drehschiebers durch dessen Mantelwand verschließbar ist.
  • Bei einer zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung sind durch jeden Drehschieber mehrere axial hintereinander angeordnete Öffnungen verschließbar, die alle in einem gegen ein und denselben Rotor abdichtenden Wandungsteil des Gehäuses angeordnet sind, wodurch eine schrittweise Einstellung erzielbar ist. Dabei können die Kanten der die Öffnungen trennenden Wandungsteile des Gehäuses auf der gegen den Arbeitsraum weisenden Seite gleichsam parallel zu den Schraubenkämmen des zugeordneten Rotors liegen, so daß jede Öffnung über ihre gesamte Länge auf einmal gegen eine Rotornut geöffnet oder abgedichtet wird. Es ist auch zweckmäßig, die Kanten der die Öffnungen trennenden Wandungsteile auf der gegen den Drehschieber weisenden Seite gleichsam parallel zu der schraubenförmigen Öffnungskante des Drehschiebers verlaufen zu lassen, so daß auch auf dieser Wandseite die Öffnungen durch die Drehung des Schiebers über ihre ganze Länge auf einmal geöffnet oder geschlossen werden.
  • Gemäß einem besonderen Merkmal der Erfindung ist der Drehschieber mit seiner Achse in der Symmetrieebene zweier Rotoren angeordnet und es sind zu beiden Seiten der Symmetrieebene Öffnungen in den gegen die Rotoren abdichtenden Wandungsteilen vorgesehen. Bei dieser Ausführungsform sind die dem einen Rotor zugeordneten Öffnungen unmittelbar durch die Mantelwandung des Drehschiebers verschließbar, während die dem anderen Rotor zugeordneten Öffnungen durch einen koaxial zur Mantelwandung des Drehschiebers gewölbten, im wesentlichen dreieckigen, axial verstellbaren Schieber verschließbar sind, welcher ständig in dichtender Anlage mit der schraubenförmigen Öffnungskante des Drehschiebers gehalten ist. Auf diese Weise können die durch die Schiebereinrichtung gesteuerten Öffnungen eine relativ große Querschnittsfläche erhalten, was für verschiedene Zwecke besonders vorteilhaft ist.
  • Der Schieber kann bezüglich einer der Rotorachsen enthaltenden Ebene hochdruckseitig angeordnet sein, wobei dann der von ihm umschlossene Hohlraum mit dem Hochdruckdurchlaß in Verbindung steht. Durch Verdrehung des Schiebers wird somit die wirksame axiale Erstreckung des Hochdruckdurchlasses zum Arbeitsraum, d. h. die den Hochdruckkanal mit dem Arbeitsraum verbindende Öffnung, geändert. Diese Änderung ermöglicht es, beim Betrieb der Maschine als Kompressor das Nenndruckverhältnis ohne Beeinflussung der Menge des die Maschine durchsetzenden Arbeitsmediums zu verändern, während beim Betrieb der Maschine als Expansionsmaschine die Menge des die Maschine durchsetzenden Arbeitsmediums und das Nenndruckverhältnis der Maschine gleichzeitig eine Änderung erfahren.
  • Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung kann der Schieber bezüglich der die Rotorachsen enthaltenden Ebene ebenfalls hochdruckseitig angeordnet sein, wobei jedoch der von ihm umschlossene Hohlraum mit dem Niederdruckkanal in Verbindung steht. Durch Verdrehung des Schiebers kann dann jener Punkt verschoben werden, bei dem die geschlossenen Kammern bei Kompressorbetrieb gegen den Niederdruckkanal abgedichtet bzw. bei Expanderbetrieb gegen den Niederdruckkanal geöffnet werden. Auf diese Weise können bei Kompressorbetrieb die Menge des die Maschine durchsetzenden Arbeitsmediums und das Nenndruckverhältnis der Maschine und bei Expanderbetrieb das Nenndruckverhältnis allein ohne Änderung der Durchsatzmenge geändert werden.
  • Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann der Drehschieber bezüglich der die Rotorachsen enthaltenden Ebene niederdruckseitig angeordnet sein und der von ihm umschlossene Hohlraum mit dem Niederdruckdurchlaß in Verbindung stehen. Durch eine solche Anordnung können bei Kompressorbetrieb die geschlossenen Kammern durch entsprechende Einstellung des Drehschiebers vor Erreichen ihres größten Volumens gegen den Niederdruckkanal abgedichtet werden, so daß die Menge des die Maschine durchsetzenden Arbeitsmediums unter die maximale Durchsatzmenge absinkt. Bei einem solchen Betriebsverfahren wird die angesaugte Menge des Arbeitsmediums zuerst auf das volle Kammervolumen expandiert und dann auf übliche Weise wieder komprimiert.
  • Bei einer Schraubenradmaschine mit bezüglich der die Rotorachsen enthaltenden Ebene hochdruckseitig angeordnetem Drehschieber kann nach einem weiteren Erfindungsmerkmal der von dem Drehschieber umschlossene Hohlraum durch eine abdichtende Querwand axial geteilt sein und der Drehschieber kann an jedem Ende mit einer schraubengangförmig verlaufenden Öffnungskante versehen sein. Dabei steht das offene Ende des einen Hohlraumteils mit dem Hochdruckdurchlaß und das offene Ende des anderen Hohlraumteils mit dem Niederdruckdurchlaß in Verbindung. Die beiden Schieberteile können fest miteinander verbunden sein. In diesem Fall wird sowohl bei Kompressorbetrieb als auch bei Expansionsbetrieb die Menge des die Maschine durchsetzenden Arbeitsmediums und auch das Nenndruckverhältnis der Maschine geändert. Die Abhängigkeit des Nenndruckverhältnisses von der Durchsatzmenge an Arbeitsmedium kann bei der Herstellung der Maschine durch geeignete Wahl der Winkeldifferenz zwischen den beiden schraubenlinienförmigen Schieberrändern beeinflußt werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß der Drehschieber in zwei je einen Hohlraumteil umschließende, unabhängig voneinander in ihrer Winkellage einstellbare Schieberteile geteilt ist. Dabei können die beiden Schieberteile in verschiedenen Führungen angeordnet sein.
  • Bei einer Schraubenradmaschine, bei welcher der Drehschieber bezüglich der die Rotorachsen enthaltenden Ebene hochdruckseitig angeordnet ist und der vom Drehschieber umschlossenen Hohlraum mit dem Hochdruckdurchlaß in Verbindung steht, kann nach einem weiteren Erfindungsmerkmal ein weiterer zweiter Drehschieber bezüglich der die Rotorachsen enthaltenden Ebene niederdruckseitig angeordnet sein, wobei der von diesem umschlossene Hohlraum mit dem Niederdruckdurchlaß in Verbindung steht. Auf diese Weise ist es möglich, bei Kompressorbetrieb das Nenndruckverhältnis mit Hilfe des hochdruckseitigen Schiebers und die Menge des Arbeitsmediums mit Hilfe des niederdruckseitigen Schiebers einzustellen.
  • Bei Schraubenradmaschinen, deren Rotoren Abschnitte mit gegensinnigen schraubenförmigen Kämmen und Nuten aufweisen, kann nach einem besonderen Merkmal der Erfindung ein zweiter, in seiner Winkellage einstellbarer Drehschieber in der gleichen Führung wie der erste Drehschieber derart angeordnet sein, daß die von den beiden Drehschiebern umschlossenen Hohlräume kommunizieren, wobei der zweite Drehschieber in seiner Winkellage synchron zum ersten Drehschieber einstellbar ist. Die Änderung der Menge des Arbeitsmediums und des Nenndruckverhältnisses erfolgt dabei in gleicher Weise wie bei Rotoren mit nur gleichsinnigen schraubenförmigen Kämmen und Nuten. Es ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung auch möglich, ein zweites, in seiner Winkellage synchron einstellbares Schieberpaar in einer gemeinsamen Führung auf der dem ersten Schieberpaar gegenüberliegenden Seite der die Rotorachsen enthaltenden Ebene anzuordnen und die von dem hochdruckseitigen Schieberpaar umschlossenen Hohlräume mit dem Hochdruckdurchlaß zu verbinden, während die von dem niederdruckseitigen Schieberpaar umschlossenen Hohlräume mit dem Niederdruckdurchlaß in Verbindung stehen. Auch bei einer solchen Anordnung erfolgt die Änderung der Menge des Arbeitsmediums und des Nenndruckverhältnisses in gleicher Weise wie bei Rotoren mit nur gleichsinnigen schraubenförmigen Kämmen und Nuten.
  • Die Erfindung wird nachstehend an Hand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Darin zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Schraubenrotormaschine gemäß der Erfindung, F i g. 1 a einen Teilschnitt in Richtung der Pfeile 1a-1ainFig.2, F i g. 2 einen Querschnitt in Richtung der Pfeile 2-2 in F i g.1, F i g. 3 einen Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform der Erfindung, F i g. 4 einen Querschnitt in Richtung der Pfeile 4-4 in F i g. 3, F i g. 5 bis 8 Längsschnitte ähnlich F i g. 1 und 3 durch andere Ausführungsformen erfindungsgemäßer Schraubenradmaschinen.
  • Bei allen Beispielen arbeitet ein männlicher Rotor 12, der im wesentlichen konvexe schraubenförmige Kämme 14 trägt, mit einem weiblichen, im wesentlichen konkave schraubenförmige Kämme 18 aufweisenden Rotor 16 zusammen. Die Rotoren 12 und 16 sind in einem Gehäuse 20 angeordnet, das einen Arbeitsraum umschließt, der von zwei einander achsparallel durchdringenden, je einen der Rotoren 12 und 16 aufnehmenden zylindrischen Gehäusebohrung 22 und 24 gebildet wird. Das Gehäuse ist ferner mit stirnseitigen Abschlußwänden 26 und 28 versehen, die den Arbeitsraum begrenzen und gegen die Enden der Rotoren 12 und 16 abdichten; außerdem weist der Arbeitsraum Hochdruck- und Niederdruckdurchlässe 30 bzw. 32 auf, die mit je einem Niederdruck- bzw. Hochdruckkanal 34 bzw. 36 in Verbindung stehen.
  • Die Rotoren 12 und 16 sind in Lagern 38 und 40 gelagert und mit einem Synchronisiergetriebe 42 versehen, das die Rotoren 12 und 16 derart kuppelt, daß ihre Kämme und Nuten nicht unmittelbar miteinander in Berührung kommen. Der männliche Rotor 12 trägt außerdem zur Kraftübertragung als Antriebs- oder Abtriebsglied einen Wellenstummel 44.
  • . Um das Eintrittsvolumen, d. h. die Menge des die Maschine durchsetzenden Arbeitsmediums, und/oder das Nenndruckverhältnis der Maschine verändern zu können, wird ein in seiner Winkellage einstellbarer Drehschieber verwendet. Dieser Schieber besteht aus einer durch Drehung einstellbaren kreisförmigen Grundplatte, die eine zylindrische Hülse trägt. Der dadurch gebildete einseitig offene Hohlzylinder ist am Öffnungsende derart abgeschnitten, daß seine Öffnungskante längs einer Schraubenlinie verläuft. Diese Zylinderhülse wirkt mit mehreren Schlitzen 48 in der Umfangswand des Arbeitsraumes der Schraubenradmaschine zusammen. Die Schlitze sind derart zur Längsrichtung der Maschine geneigt, daß ihre Längskanten sowohl mit den Schraubengängen des angrenzenden Rotors als auch mit der schraubenförmigen Stirnkante der Zylinderhülse übereinstimmen.
  • Bei der in den F i g. 1, 1 a und 2 dargestellten Schraubenradmaschine ist ein solcher in seiner Winkellage einstellbarer Drehschieber 46 auf derselben Seite der die Achsen der Rotoren 12 und 16 enthaltenden Ebene wie der Hochdruckdurchlaß 32 angeordnet. Der Drehschieber 46 wirkt mit Schlitzen 48 in der Wand zwischen der den männlichen Rotor 12 enthaltenden Bohrung 22 und dem Hochdruckkanal 36 zusammen. Aus den F i g. 1 a und 2 ist ferner ein im wesentlichen dreieckiger Schieber 50 ersichtlich, der in Nuten 52 und 54 verstellbar geführt und in ständiger Berührung mit dem Drehschieber 46 gehalten ist. Der dreieckige Schieber 50 wirkt mit Schlitzen 56 in der Wand zwischen der den weiblichen Rotor 16 enthaltenden Bohrung 25 und dem Hochdruckkanal 36 zusammen. Dieser dreieckige Schieber 50 und die zugeordneten Schlitze 56 sind zwar für den Betrieb der Maschine nicht unbedingt erforderlich, doch vergrößern sie die insgesamt zur Verfügung stehende Schlitzfläche und vermindern so die in den Schlitzen auftretenden Strömungsverluste.
  • Die Maschine arbeitet wie folgt: Beim Betrieb der Maschine als Kompressor tritt gasförmiges Arbeitsmedium durch den Niederdruckkana134 und den Niederdruckdurchlaß 30 in den Arbeitsraum 22, 24 ein. Dabei werden die Rotornuten in der für Schraubenradkompressoren üblichen Weise gefüllt. Sobald die Rotorkämme 14 und 18 an der niederdruckseitigen Abschlußwand 26 mit den zugehörigen Nuten in Eingriff kommen, wird das Arbeitsmedium durch kontinuierliche Verkleinerung des Volumens der Nuten komprimiert. Diese Kompression- nimmt so lange zu, bis die Kämme 14, 18 die Kanten einer Auslaßöffnung passieren. Diese Auslaßöffnung ist entweder, falls der Drehschieber 46 alle Schlitze 48 abdichtet der Hochdruckdurchlaß 32 oder, falls der Drehschieber 46 aus der alle Schlitze abdichtenden Stellung verdreht ist, der zuerst freigegebene nicht abgedichtete Schlitz. Je nach der Einstellung des Drehschiebers kann somit der Druck des aus dem Kompressor austretenden komprimierten Mediums variiert werden.
  • Beim Betrieb der Maschine als Expansionsmaschine tritt das unter Druck stehende gasförmige Medium in den Hochdruckkanal 36 ein und gelangt durch den Hochdruckdurchlaß 32 in den Arbeitsraum 22, 24, wo es die gegen den Hochdruckdurchlaß 32 offenen Nutabschnitte vollständig füllt. Unter dem Einfluß des komprimierten Arbeitsmediums werden die Rotoren 12 und 16 gezwungen so umzulaufen, daß der Eingriffspunkt zwischen den Kämmen 14 und 18 zur niederdruckseitigen Abschlußwand 26 hin verschoben wird und durch die aus zwei kommunizierenden Nuten gebildete Expansionskammer vergrößert wird. Während des Umlaufs der Rotoren 12, 16 passieren die Kämme 14, 18 die Ränder des Hochdruckdurchlasses 32, so daß die Expansionskammern vom Hochdruckkanal abgeschlossen werden. Das Arbeitsmedium wird daraufhin so lange expandiert, bis die Kämme 14, 18 die Ränder des Niederdruckdurchlasses passieren und ihr Eingriffspunkt die niederdruckseitige Abschlußwand 26 erreicht.
  • Durch Änderung der Winkellage des Drehschiebers 46 können ein oder mehrere Schlitze 48 freigelegt werden, wodurch die Abtrennung der Expansionskammem vom Hochdruckkanal 36 in einer anderen axialen Stellung des Eingriffspunktes der Kämme 14, 18, d. h. bei einem größeren Volumen der Expansionskammern erfolgt. Die Menge des die Maschine durchsetzenden Arbeitsmediums wird somit vergrößert, so daß die durch die Maschine abgegebene Leistung geändert wird; gleichzeitig wird auch das Nenndruckverhältnis der Maschine geändert. Auf diese Weise kann das Nenndruckverhältnis der Maschine dem tatsächlich zwischen Einlaß und Auslaß der Maschine vorhandenen Druckverhältnis angepaßt werden, so daß die Expansion unter optimalen Bedingungen erfolgt.
  • Bei der in den F i g. 3 und 4 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist ein Drehschieber 58 auf derselben Seite der die Rotorachsen enthaltenden Ebene wie der Niederdruckdurchlaß 30 angeordnet. Dieser Schieber 58 wirkt mit Schlitzen 60 in der Wand zwischen der den männlichen Rotor 12 enthaltenden Bohrung und dem Niederdruckkanal 34 zusammen. Bei der Verwendung dieser Maschine als Kompressor kann die Verbindung zwischen dem Niederdruckkanal 34 und dem Arbeitsraum 22, 24 mit Hilfe des Schiebers 58 so- lange unterbrochen werden, bis der Eingriffspunkt zwischen den Kämmen 14 und 18 die hochdruckseitige Abschlußwand 28 erreicht hat. Auf diese Weise wird das Arbeitsmedium zunächst einer Expansion und dann einer Kompression unterworfen, bevor es durch den Hochdruckdurchlaß 32 in den Hochdruckkanal 36 austritt. Dadurch kann die Menge des die Maschine durchsetzenden Arbeitsmediums bei Verwendung als Kompressionsmaschine geändert werden.
  • Bei der in F i g. 5 dargestellten Schraubenradmaschine ist der Drehschieber auf derselben Seite der die Rotorachsen enthaltenden Ebene wie der Hochdruckdurchlaß 32 angeordnet. Dieser Schieber weist zwei längs einer Schraubenlinie zugeschnittene Hülsen 62 und 64 auf, die an einer dazwischenliegenden kreisförmigen Grundplatte 66, nach verschiedenen Seiten weisend, befestigt sind. Der aus der Hülse 62 bestehende Schieberteil wirkt dabei mit Schlitzen 68 in der Wand zwischen der den männlichen Rotor 12 enthaltenden Bohrung und dem Hochdruckkanal 36 zusammen. Der andere durch die Hülse 64 gebildete Schieberteil wirkt statt dessen mit Schlitzen 70 in der Wand zwischen der den männlichen Rotor 12 enthaltenden Bohrung und dem Niederdruckkanal 34 zusammen. Die relative Winkellage der beiden Hülsen 62 und 64 zueinander ist so gewählt, daß die Hülse 64 alle zugeordneten Schlitze 70 abdichtet, wenn die Hülse 62 alle zugeordneten Schlitze 68 freigibt, und umgekehrt die Hülse 62 alle zugeordneten Schlitze 68 abdichtet, wenn die Hülse 64 alle zugeordneten Schlitze 70 freigibt.
  • Die Maschine arbeitet als Kompressor auf folgende Weise: Wenn der Drehschieber so eingestellt ist, daß die Hülse 64 alle zugeordneten Schlitze 70 abdichtet, ist der Arbeitsraum über den Hochdruckdurchlaß 32 und über die mit der Hülse 62 zusammenarbeitenden Schlitze direkt mit dem Hochdruckkanal 36 verbunden. Bei Verdrehung des Schiebers werden einige oder alle der Hülse 64 zugeordneten Schlitze 70 freigegeben, so daß während des ersten Teils des Kompressionsvorganges unkomprimiertes Arbeitsmedium aus dem Arbeitsraum durch die Schlitze 70 in den Niederddruckkanal 34 entweichen kann. Gleichzeitig werden einige oder alle Schlitze 68 durch die Hülse 62 abgedichtet. Auf diese Weise wird die Menge des die Maschine durchsetzenden Arbeitsmediums und gleichzeitig das Nenndruckverhältnis der Maschine geändert, wobei das Nenndruckverhältnis mit abnehmender Durchsatzmenge an Arbeitsmedium ansteigt.
  • Die Schraubenradmaschine gemäß F i g. 6 hat einen Drehschieber 72, der auf derselben Seite der die Rotorachsen enthaltenden Ebene wie der Hochdruckdurchlaß 32 liegt und mit Schlitzen 74 in der Wand zwischen der den männlichen Rotor 12 enthaltenden Bohrung und dem Niederdruckkana134 zusammenwirkt. Bei Kompressorbetrieb kann die Menge des die Maschine durchsetzenden Arbeitsmediums dadurch verändert werden, da.ß durch Verdrehung des Schiebers 72 einige oder alle Schlitze 74 freigelegt werden und somit unkomprimiertes Arbeitsmedium aus dem Arbeitsraum durch die Schlitze 74 in den Niederdruckkanal 34 entweichen kann. Die wirksame Größe des Hochdruckdurchlasses 32 ist hierbei nicht veränderbar, so daß sich das Nenndruckverhältnis der Maschine mit der Menge des die Maschine durchsetzenden Arbeitsmediums gleichsinnig ändert. Beim Expansionsbetrieb kann das Nenndruckverhältnis der Maschine mit dem tatsächlich zwischen Einlaß und Auslaß der Maschine vorhandenen Druckverhältnis in Übereinstimmung gebracht werden.
  • Die in F i g. 7 dargestellte Schraubenradmaschine weist zwei voneinander getrennt in ihrer Winkellage einstellbare Drehschieber 76 und 78 auf, die auf derselben Seite der die Rotorachsen enthaltenden Ebene wie der Hochdruckdurchlaß 32 angeordnet sind. Der eine Schieber 76 wirkt mit Schlitzen 80 in der Wand zwischen der den männlichen Rotor 12 enthaltenden Bohrung und dem Hochdruckkanal 36 zusammen, wogegen der andere Schieber 78 mit Schlitzen 82 in der Wand zwischen der den männlichen Rotor 12 enthaltenden Bohrung und dem Niederdruckkanal 34 zusammenwirkt. Diese Ausführungsform kann als eine Kombination der in den F i g. 1 und 6 dargestellten Ausführungsformen der Erfindung angesehen werden.
  • Bei der in F i g. 8 dargestellten Schraubenradmaschine sind zwei getrennte Drehschieber 84 und 86 vorgesehen, die auf gegenüberliegenden Seiten der die Achsen der Rotoren 12 und 16 enthaltenden Ebene angeordnet sind. Der eine Schieber 84 liegt auf derselben Seite wie der Hochdruckdurchlaß 32 und wirkt mit Schlitzen 88 in der Wand zwischen der den männlichen Rotor 12 enthaltenden Bohrung und dem Hochdruckkanal 36 zusammen. Der zweite Schieber 86 liegt auf derselben Seite wie der Niederdruckdurchlaß 30 und wirkt mit Schlitzen 90 in der Wand zwischen der den männlichen Rotor 12 enthaltenden Bohrung und dem Niederdruckkanal 34 zusammen. Dieses Beispiel kann als Kombination der in den F i g. 1 und 3 dargestellten Ausführungsformen angesehen werden.

Claims (15)

  1. Patentansprüche: 1. Einrichtung zum Regeln einer Schraubenrotormaschine zur Kompression oder Expansion gasförmiger Medien mit mindestens zwei ineinandergreifende Kämme und Nuten aufweisenden, in axialer und radialer Richtung fördernden bzw. arbeitenden, männlichen und weiblichen Schraubenrotoren. die in einem Gehäusehohlraum bzw. Arbeitsraum zusammenarbeiten, der durch einanander achsparallel durchdringende Gehäusebohrungen für die Rotoren gebildet und von Abschlußw'änden stirnseitig begrenzt ist sowie Hoch- und Niederdruckdurchlässe für das Förder- bzw. Arbeitsmedium aufweist, wobei die Rotoren bei ihrem Umlauf zusammen mit dem Gehäuse geschlossene, aus kommunizierenden Nutabschnitten zweier zusammenarbeitender Rotoren bestehende Verdrängerkammern bilden, die ihr Volumen beim Umlauf der Rotoren ändern, sowie mit mindestens einem zu den Gehäusebohrungen parallelachsig angeordneten Verstellorgan, durch welches die axiale Erstreckung eines der Durchlässe veränderbar ist, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß das Verstellorgan ein in seiner Winkellage einstellbarer, offener hohlzylindrischer Drehschieber (46, 58, 62/64, 72, 76, 78, 84, 86) mit schraubengangförmig verlaufender Öffnungskante ist und daß in der Bohrungs- bzw. Umfangswand des Arbeitsraumes (20) mindestens eine einen zusätzlichen Durchlaß bildende Öffnung (48, 60, 68, 70, 74, 80, 82, 88, 90) vorgesehen ist, die bei der Drehung des Schiebers durch dessen Mantelwand verschließbar ist.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch jeden Drehschieber (46, 58, 62/64, 72, 76, 78, 84, 86) mehrere axial hintereinander angeordnete Öffnungen (48, 60, 68, 70, 74, 80, 82, 88, 90) verschließbar sind, die alle in einem gegen ein und denselben Rotor (12) abdichtenden Wandungsteil des Gehäuses (20) angeordnet sind.
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten der die Öffnungen (48, 60, 68, 70, 74, 80; 82, 88, 90) trennenden Wandungsteile des Gehäuses (20) auf der gegen den Arbeitsraum weisenden Seite gleichsam parallel zu den Schraubenkämmen des zugeordneten Rotor (12) liegen.
  4. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten der die Öffnungen (48, 60, 68, 70, 74, 80, 82, 88, 90) trennenden Wandungsteile auf der gegen den Drehschieber (46, 58, 62/64, 72, 76, 78, 84, 86) weisenden Seite gleichsam parallel zu der schraubenförmigen Öffnungskante des Drehschiebers verlaufen.
  5. 5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehschieber (46) mit seiner Achse in der Symmetrieebene zweier Rotoren (12, 16) angeordnet ist und daß zu beiden Seiten der Symmetrieebene Öffnungen (48, 56) in den gegen die Rotoren (12, 16) abdichtenden Wandungsteilen vorgesehen sind, von denen die dem einen Rotor (12) zugeordneten Öffnungen (48) unmittelbar durch die Mantelwandung des Drehschiebers verschließbar sind, während die dem anderen Rotor (16) zugeordneten Öffnungen (56) durch einen koaxial zur Mantelwandung des Drehschiebers gewölbten, im wesentlichen dreieckigen, axial verstellbaren Schieber (50) verschließbar sind, welcher ständig in dichtender Anlage mit der schraubenförmigen Öffnungskante des Drehschiebers gehalten ist.
  6. 6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehschieber (46, 62/64, 72, 76, 78, 84) bezüglich der die Rotorachsen enthaltenden Ebene hochdruckseitig angeordnet ist.
  7. 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Drehschieber (46, 62, 76, 84) umschlossene Hohlraum mit dem Hochdruckdurchlaß (32) in Verbindung steht. B.
  8. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Drehschieber (64, 72, 78) umschlossene Hohlraum mit dem Niederdruckdurchlaß (30) in Verbindung steht.
  9. 9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehschieber (58, 86) bezüglich der die Rotorachsen enthaltenden Ebene niederdruckseitig angeordnet ist und daß der von ihm umschlossene Hohlraum mit dem Niederdruckdurchlaß (30) in Verbindung steht.
  10. 10. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der von dem Drehschieber (62/64, 76, 78) umschlossene Hohlraum durch eine abdichtende Querwand (66) axial geteilt ist und daß der Drehschieber an jedem Ende mit einer schraubengangförmig verlaufenden Öffnungskante versehen ist, wobei das offene Ende des einen Hohlraumteils mit dem Hochdruckdurchlaß (32) und das offene Ende des anderen Hohlraumteils mit dem Niederdruckdurchlaß (30) in Verbindung steht.
  11. 11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehschieber in zwei je einen Hohlraumteil umschließende, unabhängig voneinander in ihrer Winkellage einstellbare Schieberteile (76, 78) geteilt ist.
  12. 12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schieberteile in verschiedenen Führungen angeordnet sind.
  13. 13. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß neben dem hochdruckseitig angeordneten Drehschieber (84) ein weiterer (zweiter) Drehschieber (86) bezüglich der die Rotorachsen enthaltenden Ebene niederdruckseitig angeordnet ist und daß der von diesem umschlossene Hohlraum mit dem Niederdruckdurchläß (30) in Verbindung steht.
  14. 14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9 an einer Maschine, deren Rotoren Abschnitte mit gegensinnigen schraubenförmigen Kämmen und Nuten aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter, in seiner Winkellage einstellbarer Drehschieber in der gleichen Führung wie der erste Drehschieber derart angeordnet ist, daß die von den beiden Drehschiebern umschlossenen Hohlräume kommunizieren und daß der zweite Drehschieber in seiner Winkellage synchron zum ersten Drehschieber einstellbar ist.
  15. 15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites, in seiner Winkellage synchron einstellbares Schieberpaar in einer gemeinsamen Führung auf der dem ersten Schieberpaar gegenüberliegenden Seite der die Rotorachsen enthaltenden Ebene angeordnet ist und daß die von dem. hochdruckseitigen Schieberpaar umschlossenen Hohlräume mit dem Hochdruckdurchlaß in Verbindung stehen, während die von dem niederdruckseitigen Schieberpaar umschlossenen Hohlräume mit dem Niederdruckdurchlaß in Verbindung stehen. In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr.188 949; französische Patentschrift Nr. 853166; britische Patentschriften Nr. 384 355, 596122, 677631.
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