DE1403595B2 - Schraubenverdichter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schraubenverdichter mit innerhalb eines durch zwei ineinandergreifende Gehäusebohrungen gebildeten und stirnseitig durch Endwände abgeschlossenen Arbeitsraum im Kämmeingriff rotierenden, aus einem Schraubenrippenrotor und einem Schraubennutenrotor bestehenden Schraubenrotoren, mit einer nur radial in der Arbeitsraumwand angeordneten Einlaßöffnung und einer Auslaßöffnung zum Arbeitsraum, die bezüglich der durch die Rotordrehachsen bestimmten Ebene einander gegenüberliegend, und mit einer Einrichtung zum Zuführen von Schmier- und Kühlflüssigkeit in den Arbeitsraum.

Beim Betrieb eines solchen Verdichters (siehe z. B. die BE-PS 5 57 563) wird die eingespritzte Schmier- und Kühlflüssigkeit gegen die eintretende Luft geschleudert und behindert dadurch in einem gewissen Ausmaß den Lufteintritt. Noch weitaus ungünstiger ist der Umstand, daß die Flüssigkeit während des Betriebs im Arbeitsraum erwärmt wird, so daß sie anschließend, wenn sie durch die Einlaßöffnung in den Einlaßkanal des Verdichters gelangt, die dort zuströmende Luft aufheizt und damit deren Volumen vergrößert, was zu einer Verminderung der verdichteten Luftmenge und damit des Wirkungsgrads der Maschine führt.

Zu beachten ist ferner auch, daß der Ansaugbereich an den Schraubenrotoren, in den das durch den Einlaßkanal des Gehäuses einströmende Fördergas zwischen die Schraubenrippen des einen und in die Schraubennuten des anderen Rotors gelangen kann, so groß wie möglich gewählt wird. In der vorgenannten Druckschrift ist zu diesem Problem nichts gezeigt und erwähnt. Bei einem anderen bekannten Schraubenverdichter (siehe die CH-PS 1 88 107), bei dem allerdings ίο keine Einspritzung von Schmier- und Kühlflüssigkeit in den Arbeitsraum der Schraubenrotoren vorgesehen ist, ist jedoch zu sehen, wie der radial angeordnete Einlaß in einen Erweiterungsteil der die Rotoren aufnehmenden Gehäusebohrungen übergeht und dabei eine gleichsam schrägliegende Kante zwischen dem Erweiterungsteil und dem den betreffenden Schraubenrotor dichtend umschließenden Teil jeder Bohrungswand gebildet ist. Diese Kanten sind zum größeren Teil so angeordnet, daß sie bei Beginn der Verdichtung entlang der schließenden Kante der Rippen des Rippenrotors bzw. der Stege zwischen den Nuten des Nutenrotors verlaufen, wenn diese Kanten sich gerade in der Stellung des Beginns der Verdichtung in der dann entstehenden Verdichtungskammer befinden, so daß folglich, wenn die Kanten der beiden Bohrungen sich V-förmig treffen würden, im gesamten, von den Rippenzwischenräumen und den Nuten der Rotoren vor deren Vereinigung zu vom Einlaß abgeschlossenen V-förmigen Verdichtungskammern überstrichene Arbeitsraumbereich ein mit dem Einlaß verbundener Erweiterupgsteil bestehen würde. Da aber bei der bekannten Anordnung die V-Spitze der Kanten durch eine ungefähr parallel zu den Stirnflächen des Arbeitsraums verlaufendes Kantenstück in Wegfall gebracht ist, welches die Schraubenkanten in jeder Bohrungswand schon vorher miteinander verbindet, ist der Erweiterungsteil der Bohrungswände etwas kleiner, als er eigentlich sein könnte.

Aufgabe der Erfindung ist es, das erwähnte schädliche Aufheizen der angesaugten Luft oder eines sonstigen angesaugten Gases im Einlaßbereich des Verdichters zu verhindern und dadurch eine Verzögerung der Lufteinströmung am Einlaß zu vermeiden.

Erfindungsgemäß wird dazu vorgeschlagen, daß im gesamten, von den Rippenzwischenräumen und Nuten der Rotoren vor deren Vereinigung zu vom Einlaß abgeschlossenen V-förmigen Verdichtungskammern überstrichenen Arbeitsraumwandbereich die Einlaßöffnung in einen Erweiterungsteil der Gehäusebohrungen übergeht und der Eingriffsbereich der Schraubenrotoren zur Einlaßöffnung hin durch eine in erheblichem, nicht dichtendem Abstand zu den Rotorumfängen stehende, Leitfläche bildende Umlenkrippe abgedeckt ist, durch welche von den Rotoren in Richtung zur Einlaßöffnung geschleuderte Dicht- und Kühlflüssigkeit in Umfangsrichtung ablenkbar ist.

Es ist zwar bei einer trocken laufenden Schraubenmaschine, die als Pumpe, Motor, Gebläse, Verdichter und ähnliches verwendet werden kann, bereits bekannt (s. US-PS 26 42 003), den radialen Teil der Einlaßöffnung des Gehäuses durch einen Strömungsleitkörper abzudecken, wobei die Gehäusebohrungen im Einlaßbereich der Rotoren zur Verbesserung der Zuströmung erweitert sind. Der Strömungsleitkörper dieser Maschine schließt sich jedoch mit minimalem Spiel den Konturen der Rotoren an und hat die Aufgabe, mit den von den Rotoren abgewandten Flächen, die, im Querschnitt betrachtet, im Winkel unter Ausbildung

einer Trennkante aufeinander zu laufen, das einströmende Fördermedium in die Rippenzwischenräume des Rippenrotors einerseits und die Nuten des anderen Rotors andererseits zu verteilen. Eine ähnliche Anordnung mit gleicher Wirkung ist auch bei einer Naßvakuumpumpe mit zwei einander gleichen pfeilverzahnten Rotoren bekannt (s. US-PS 13 19 776), bei welcher die Luft im Scheitelbereich der Verzahnung, also der axialen Rotormitte zugeleitet wird und beiderseits davon nach Abschluß der Zahnlücken vom Einlaß zusätzlich Wasser zugeführt wird, welches die Maschine an der Unterseite in Form eines Wasser-Luft-Gemenges durch Schwerkraftwirkung verläßt. Da diese Maschine nur fördert, ohne im Inneren zu verdichten, tritt eine Erwärmung und Volumenvergrößerung der angesaugten Luftmenge nicht auf.

Nach einem ersten Merkmal zur weiteren Ausgestaltung der Erfindung, weist die Umlenkrippe mit den Leitflächen ein V-Profil auf, dessen Schenkel im wesentlichen konzentrisch zu den Rotorachsen verlaufen.

Ein anderes Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung besteht darin, daß die Schmier- und Kühlflüssigkeit durch Bohrungen in den Arbeitsraum zugeführt wird, die an der der Einlaßöffnung gegenüberliegenden Verschneidungskante der den Arbeitsraum bildenden Gehäusebohrungen münden.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführu.ugsbeispiel in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen Schraubenverdichter gemäß der Erfindung nach der Linie 1-1 in Fig. 3,

F i g. 2 eine Draufsicht auf den Verdichter nach F i g. 1 und seine Einlaßöffnung und

F i g. 3 einen Querschnitt durch den Verdichter nach der Linie 3-3 in F i g. 1.

Der dargestellte Schraubenverdichter hat ein Gehäuse 10, das an der Niederdruckseite durch eine Endwand 12 verschlossen ist. Das Gehäuse ist mit koaxialen Bohrungen 28,28' versehen, in denen ein Schraubenrippenrotor und ein Schraubennutenrotor aufgenommen sind, von denen nur der Schraubenrippenrotor 14 in F i g. 1 gezeigt ist. Das Gehäuse hat ferner eine rein radiale Einlaßöffnung 16 und eine teils radiale und teils axiale Auslaßöffnung 18. Die Strömungsrichtung des zu verdichtenden Arbeitsmediums, insbesondere Luft, ist durch die Pfeile 20 und 22 in F i g. 1 angegeben.

Der Mantelteil des Gehäuses 10 weist auf der Einlaßseite einen erweiterten Abschnitt 24 (F i g. 3) auf, der einen Erweiterungsteil 26 der Gehäusebohrungen bildet, der an Kanten 30 endet, die gemäß der gestrichelten Linie in F i g. 1 dem Verlauf der Rippe bzw. des Nutenstegs des zugehörigen Rotors von einer Endwand zur anderen Endwand des Gehäuses folgen und eine Lage aufweisen, die der Stellung der nacheilenden Rippe bzw. des nacheilenden Nutenstegs zu Beginn der Verdichtung des Arbeitsmediums in von den Rippenzwischenräumen und Nuten der Rotoren gebildeten V-förmigen Verdichtungskammern entsprechen.

Auf der Hochdruckseite schmiegt sich der Mantelteil des Gehäuses demgegenüber dem Außenumfang der Rotoren mit nur geringem Spiel an, wobei die Bohrungsflächen in üblicherweise längs einer Verschneidungslinie aufeinandertreffen, an welcher eine Anzahl Bohrungen 32 zum Zuführen von Schmier- und Kühlflüssigkeit in den Arbeitsraum der Maschine münden.

Wie weiterhin aus den Zeichnungsfiguren ersichtlich ist, sind die Rotoren im Bereich der Einlaßöffnung 16 von einer im Querschnitt V-förmigen Umlenkrippe 36 abgedeckt, die in erheblichem, nichtdichtendem Abstand zu den Rotorumfängen steht und dadurch Leitflächen 36a bildet, durch welche die von den Rotoren bei deren Drehung in Richtung der Pfeile 34 bzw. 34' mitgenommene Schmier- und Kühlflüssigkeit in Umfangsrichtung der Rotoren abgelenkt wird. Auf diese Weise wird vermieden, daß die sich beim Verdichtungsvorgang innerhalb des Arbeitsraumes erheblich erwärmende Flüssigkeit in die Einlaßöffnung 16 der Maschine gelangt und dort das angesaugte Arbeitsmedium aufwärmt, was zu einer Verringerung der angesaugten Menge an Arbeitsmedium und damit einer Verminderung des Wirkungsgrades führen würde.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schraubenverdichter mit innerhalb eines durch zwei ineinandergreifende Gehäusebohrungen gebildeten und stirnseitig durch Endwände abgeschlossenen Arbeitsraums im Kämmeingriff rotierenden, aus einem Schraubenrippenrotor und einem Schraubennutenrotor bestehenden Schraubenrotoren, mit einer nur radial in der Arbeitsraumwand angeordneten Einlaßöffnung und einer Auslaßöffnung zum Arbeitsraum, die bezüglich der durch die Rotordrehachsen bestimmten Ebene einander gegenüberliegen, und mit einer Einrichtung zum Zuführen von Schmier- und Kühlflüssigkeit in den Arbeitsraum, dadurch gekennzeichnet, daß im gesamten, von den Rippenzwischenräumen und Nuten der Rotoren vor deren Vereinigung zu vom Einlaß abgeschlossenen V-förmigen Verdichtungskammern überstrichenen Arbeitsraumwandbereich die Einlaßöffnung in einen Erweiterungsteil (26) der Gehäusebohrungen (28, 28') übergeht und der Eingriffsbereich der Schraubenrotoren zur Einlaßöffnung (16) hin durch eine in erheblichem, nicht dichtendem Abstand zu den Rotorumfängen stehende, Leitflächen (36a) bildende Umlenkrippe (36) abgedeckt ist, durch weiche von den Rotoren in Richtung zur Einlaßöffnung (16) geschleuderte Dicht- und Kühlflüssigkeit in Umfangsrichtung ablenkbar ist,

2. Schraubenverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkrippe (36) mit den Leitflächen (36a) ein V-Profil aufweist, dessen Schenkel im wesentlichen konzentrisch zu den Rotorachsen verlaufen.

3. Schraubenverdichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmier- und Kühlflüssigkeit durch Bohrungen (32) in den Arbeitsraum zuführbar ist, die an der der Einlaßöffnung (16) gegenüberliegenden Verschneidungskante der den Arbeitsraum bildenden Gehäusebohrungen (28,28') münden.