DE1428026B2 - Zweistufen Schraubenrotorverdichter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Zweistufen-Schraubenrotorverdichter mit einem einteiligen Rotorgehäuse mit zwei Paar koaxialen, einander schneidenden Hohlzylindern zur Aufnahme eines Haupt- und eines Nebenrotors mit jeweils einem Hochdruck- und Niederdruckdrehkolben für eine Hochdruck- und Niederdruckstufe sowie mit einer Trennwand zwischen Hochdruck- und Niederdruckdrehkolben. Hauptrotor und Nebenrotor werden in Literatur und Praxis häufig auch als Hauptrotor und Steuerrotor bezeichnet oder als männlicher Rotor (= Hauptrotor) und weiblicher Rotor (= Nebenrotor) umschrieben. Im Rahmen der Erfindung werden stets die Begriffe Hauptrotor und Nebenrotor verwandt werden.

Zweistufen-Schraubenrotorverdichter der beschriebenen Gattung sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Bei einer bekannten Ausführungsform (vgl. deutsche Patentschrift 903 500) ist die Trennwand Teil des (selbstverständlich nur bis auf aufgesetzte Gehäusedeckel) einteiligen Gehäuses, Hochdruck- und Niederdruckdrehkolben von Hauptrotor und Nebenrotor sind folglich getrennte Bauteile, wobei darüber hinaus diese Bauteile aus gleichsam hülsenförmigen Elementen bestehen, die auf eine vereinigende Welle aufgesetzt sind. Das ist in fertigungstechnischer Hinsicht aufwendig, und zwar sowohl in bezug auf die Fertigung von Hauptrotor und Nebenrotor, als auch in bezug auf die Innenbearbeitung des Gehäuses, verlangt außerdem bei der Montage umständliche Synchronisierungsmaßnahmen zur Einstellung der Bauteile aufeinander. Endlich bereitet auch die Abbdichtung zwischen Hochdruckteil und Niederdruckteil Schwierigkeiten.

Bei einer anderen bekannten Ausführungsform der beschriebenen Gattung (vgl. österreichische Patentschrift 217 620), bei der die Trennwand ebenfalls Teil des Gehäuses ist, ist es bekannt, mit einteiligen Drehkolben zu arbeiten, wobei die Rotoren jedoch jeweils aus zwei Drehkolben zusammengesetzt sind. Auch diese Ausführungsform ist in fertigungstechnischer Hinsicht und in montagetechnischer Hinsicht aufwendig.

Im übrigen ist es bei Zweistufen-Schraubenrotor-Verdichtern anderer Gattung mit geteiltem Gehäuse (vgl. französische Patentschrift 1 224 330) bekannt, die Rotoren einstückig auszuführen, was bezüglich der Fertigung der Rotoren und auch bezüglich deren Montage die beschriebenen Nachteile vermeidet, bei Zweistufen-Schraubenrotorverdichtern der erfindungsgemäßen Gattung jedoch bisher nicht praktiziert werden konnte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zweistufen-Schraubenrotorverdichter der eingangs beschriebenen Gattung in fertigungstechnischer Hinsicht zu vereinfachen, nämlich die Anordnung so zu treffen, daß auch bei einem einteiligen Gehäuse mit einteiligen Rotoren gearbeitet werden kann.

Die Erfindung betrifft einen Zweistufen-Schraubenrotorverdichter mit einem einteiligen Rotorgehäuse mit zwei Paar koaxialen, einander schneidenden Hohlzylindern zur Aufnahme eines Haupt- und Nebenrotors mit jeweils einem Hochdruck- und Niederdruckdrehkolben für eine Hochdruck- und Niederdruckstufe sowie mit einer Trennwand zwischen Hochdruck- und Niederdruckdrehkolben. Die Erfindung besteht darin, daß neben dem Rotorgehäuse auch die Hochdruck- und Niederdruckdrehkolben für den Haupt- und Nebenrotor mit zwischengeschalteten Wellenstücken einteilig ausgebildet sind, und daß die Wellenstücke von Bohrungen der mit einer Trennfuge in der Ebene der Rotorachsen oder mit zwei Trennfugen orthogonal zur Ebene der Rotorachsen versehenen Trennwand abdichtend umgeben sind, daß die Trennwand niederdruckseitig einen Dichtflansch besitzt, der gegen die Innenwandung der Hohlzylinder der Niederdruckseite dichtend anliegt und mit diesen eine Niederdruckauslaßöffnung bildet, daß fernerhin die Trennwand hochdruckseitig einen Dichtflansch aufweist, der gegen die Innenwandung der Hohlzylinder dichtend anliegt und mit diesen eine Hochdruckeinlaßöffnung bildet, wobei mit dem Dichtflansch auf der Niederdruckseite ein Kanal zwischen der Hoch- und Niederdruckstufe entsteht. An sich ist es bei ähnlichen Maschinen bekannt (vgl. USA.-Patentschrift 1723 493, deutsche Patentschrift 712 858), mit geteilten Trennscheiben zu arbeiten, die als selbständige Bauelemente ausgeführt und in das Gehäuse eingesetzt sind. Das hat jedoch zur Vereinfachung von Zweistufen-Schraubenrotorverdichtern der erfindungsgemäßen Gattung im Hinblick auf die oben herausgestellte Aufgabe bisher nichts beigetragen.

Im einzelnen bestehen verschiedene Möglichkeiten der weiteren Ausbildung des erfindungsgemäßen Zweistufen-Schraubenrotorverdichters. Fertigungstechnisch und montagetechnisch besonders einfach ist eine Ausführungsform, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Hohlzylinder im Rotorgehäuse für die Niederdruckdrehkolben und für die Trennwand für jeden Rotor den gleichen Durchmesser aufweisen, während wenigstens einer der Hohlzylinder für die Hochdruckdrehkolben der Rotoren einen geringeren Durchmesser besitzt. Man kann aber zu diesem Zweck auch so vorgehen, daß die Hohlzylinder des Hochdruck- und Niederdruckdrehkolbens des Hauptrotors und des dazwischen vorgesehenen Trennwandteiles den gleichen Durchmesser aufweisen, während der Hohlzylinder für den Niederdruckdrehkolben des Nebenrotors und des zwischen dessen Drehkolben vorgesehenen Trennwandteiles den gleichen Durchmesser aufweist. Die Trennwand selbst wird aus dichtungstechnischen Gründen zweckmäßigerweise aus einem Material mit einem größeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten als dem des Materials für das Rotorgehäuse aufgebaut, so daß die Dichtung eine sehr genaue Abdichtung mit der Innenwandung des Hohlzylinders auch bei erhöhter Betriebstemperatur bildet. Die Trennwand kann im übrigen ohne weiteres zusätzliche Funktionen erfüllen, wie sie bei Zweistufen-Schraubenrotorverdichtern zwischen Hochdruckstufe und Niederdruckstufe erforderlich sind. Dazu lehrt die Erfindung, daß die Trennwand eine axiale Niederdruckauslaßöffnung aufweist, die mit der Niederdruckstufe an einer Seite einer Ebene, die durch die Rotorachsen gelegt ist, in Verbindung steht, und daß dieser Kanal in der Trennwand in einer axialen und radialen Hochdruckeinlaßöffnung für die Hochdruckstufen mündet. Zwckmäßigerweise bildet die Trennwand gleichzeitig axial zur Niederdruckauslaßöffnung aus der Niederstufe einen axialen Abschluß der Hochdruckstufe. Aus funktioneilen Gründen empfiehlt es sich, die Anordnung so zu treffen, daß die axiale Niederdruckeinlaßöffnung der Trennwand mit dem Niederdruckdrehkolben der Rotoren in Verbindung steht, daß ein Durchflußweg im Rotorgehäuse mit der öffnung in der Trennwand verbunden ist, daß weiter ein Zwischenkühler vorgesehen ist, der über eine Rohrleitung mit dem Durchflußweg in Verbindung steht, daß ferner ein zweiter Durchflußweg im Rotorgehäuse vorgesehen ist, daß außerdem ein Druchflußweg in der Trennwand mit der Hochdruckstufe verbunden ist und endlich eine zweite Rohrleitung zur Verbindung zwischen dem Zwischenkühler und dem zweiten Durchflußweg hergestellt ist.

Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß bei einem erfindungsgemäßen Zweistufen-Schraubenrotorverdichter sowohl das Rotorgehäuse als auch der Hauptrotor sowie der Nebenrotor als einteilige Bauteile ausgeführt sind, was beachtliche fertigungstechnische Vorteile bringt. Darüber hinaus ist mit der geteilten Trennwand die Montage einfach. Von besonderem Vorteil ist die Tatsache, daß die Trennwand zusätzliche Funktionen ohne weiteres erfüllen kann.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert; es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht eines Zweistufen-Schraubenrotorverdichters mit Blick auf den Niederdruckteil,

F i g. 2 einen horizontalen Schnitt in der Ebene der beiden Rotorachsen des Verdichters nach Fig. 1,

F i g. 3 und 4 Querschnitte durch die Rotoren der Niederdruckstufen in der Ebene der Linien IH-III und IV-IV in F ig. 2,

F i g. 5 einen Querschnitt durch den Verdichter in der Ebene der Linie V-V in F i g. 2,

F i g. 6 eine perspektivische Ansicht des einteiligen

Rotorgehäuses, das die einander schneidenden Hohlzylinder für die Rotoren bildet, wobei die Endabdeckungen und Rotoren fortgelassen sind,

F i g. 7 und 8 Stirnansichten der Trennwand zwischen den Hochdruck- und Niederdruckteilen eines Verdichters ohne Zischenkühlung und in Blickrichtung vom Niederdruckende, bzw. Hochdruckende aus,

F i g. 9 teilweise in perspektivischer Ansicht die

16 in einem geteilten Lagerträger 17 eingesetzt, der im Rotorgehäuse 1 durch Schrauben 18 befestigt ist. Auf den Drehzapfen 19, 20 sind Zahnräder 21 und

22 mit Schrägverzahnung angeordnet, die als Synchronisierzahnräder wirken und von einer von dem Nebenrotor vorstehenden Antriebswelle 23 Energie auf den anderen Rotor übertragen. Die Antriebswelle

23 dient zur Verbindung des Verdichters mit einem Dieselmotor oder einer anderen Antriebsmaschine,

Trennwand des Rotorgehäuses eines Verdichters mit io die mit üblicher Drehzahl eines Dieselmotors um-

Zwischenkühlung,

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht der Trennwand nach F i g. 9 in Blickrichtung von unten und vom Niederdruckende aus und

läuft. Die Antriebswelle 23 kann durch eine in F i g. 2 strichpunktiert angedeutete Antriebswelle 24 ersetzt werden, die mit dem Zahnrad 21 und mit einem Elektromotor mit höherer Drehzahl als die des Dieselmo-

Fig. 11 eine Seitenansicht eines Zweistufen- 15 tors oder mit einem anderen Antrieb mit hoher Dreh-Schraubenrotorverdichters mit Zwischenkühlung. zahl verbunden ist. Das Niederdruckseitige Ende des

Die in der Zeichnung dargestellten Zweistufen-Schraubenrotorverdichter arbeiten als Kompressoren ohne, bzw. mit Zwischenkühlung. Die Merkmale der

geordneten Rotoren. Zwischen den Niederdruckdrehkolben 6 bzw. 7 und den Hochdruckdrehkolben 8 bzw. 9 von Hauptrotor 6, 8 und Nebenrotor 7, 9 sind

wie F i g. 5 bis 8 zeigen, mittels einer Trennfuge 31 in einer Ebene durch die Rotorachsen in einen oberen Dichtflansch 30 a und einen unteren Dichtflansch

Rotorgehäuses 1 ist durch einen Deckel 25 verschlossen, der über die Antriebswelle 23 und einen Dichtring 26 geschoben ist. Der Deckel 25 kann um 180° Erfindung können jedoch auch bei Zweistufen- 20 gedreht werden, wenn die Antriebswelle 23 durch die Schraubenrotormaschinen angewendet werden, bei Antriebswelle 24 ersetzt wird. Der Deckel 25 besitzt denen ein Druckmedium expandiert und die als Mo- einen Flansch 27 zum direkten Anflanschen eines toren arbeiten. Der Zweistufen-Schraubenrotorver- Elektromotors oder eines Kupplungsgehäuses eines dichter entsprechend F i g. 1 bis 8 arbeitet ohne Zwi- Dieselmotors. Die Zahnräder 21, 22 mit Schrägverschenkühlung. Die durch die Kompression erzeugte 25 zahnung können in der gleichen Richtung und mit Wärme wird durch Strahlung aus dem Kompressor- der gleichen Steigung geschnitten sein, wie die zugehäuse und/oder mit Hilfe einer Kühlflüssigkeit, z.B.
Kühl- und Schmieröl, das unter Druck in die Luft
eingeführt wird, abgeführt.

Der Verdichter nach den F i g. 1 bis 8 besteht aus 30 Wellenstücke 28 bzw. 29 vorgesehen. Die Welleneinem einteiligen Rotorgehäuse 1 mit zwei Paar ein- stücke 28 und 29 führen mit der Trennwand 30, die, ander sich schneidenden Hohlzylindern 2, 3 und 4, 5.
In dem Hohlzylinder 2 ist der Niederdruckdrehkolben 6 des Hauptrotors 6, 8 und in dem Hohlzylinder 4 der Hochdruckdrehkolben 8 des Hauptro- 35 30 h geteilt ist. Die Trennwand 30 besitzt zwei zylintors 6, 8 und in dem Hohlzylinder 5 der Hochdruck- drische Bohrungen 32 und 33, die die Wellenstücke drehkolben 9 des Nebenrotors 7, 9 und in dem Hohl- 28 und 29 der Rotoren in luftdichter Passung aufzylinder 3 der Niederdruckdrehkolben 7 des Neben- nehmen, wobei jedoch ein ausreichendes Spiel vorrotots 7, 9 eingesetzt. handen ist, das eine freie Drehung der Rotoren in den

Die Hochdruck- und Niederdruckdrehkolben des 40 Bohrungen 32, 33 gestattet. Die äußeren Umfangflä-Hauptrotors 6, 8 bzw. des Nebenrotors 7, 9 sind als chen 34, 35 der Trennwand 30 sind als zylindrische

Flächen ausgebildet, die genau in die Hohlzylinder 2 und 3 passen, so daß ein Lecken zwischen dem Hochdruckteil und dem Niederdruckteil des Kompressors

lieh weisen die Nuten des Nebenrotors 7 und 9 die 45 vermieden wird. Die Dichtflansche 30 a und 30 b gleiche Richtung und Steigung auf und sind so ausge- der Trennwand 30 sind in genauer Stellung zueinander durch drei Schrauben 36 gehalten und die Trennwand 30 ist in definierter Lage in den Hohlzylindern 2, 3 durch vier Schrauben 37 befestigt, die im Rotoroder Nuten des Hochdruckteiles der Rotoren eine 50 gehäuse 1 angeordnet und in diesem eingepaßt sind Fortsetzung der Kämme und Nuten des Niederdruck- und eine sichere Verankerung der Trennwand herbeiteiles der Rotoren darstellen, wie durch die strich- führen.

punktierten Linien 6a und 7a in Fig. 2 angedeutet Das Rotorgehäuse 1 weist eine Lufteinlaßöffnung

ist. Der Hauptrotor 6, 8 und der Nebenrotor 7, 9 sind 38 auf, die mit einer Luftzufuhrkammer 39 in Veram Hochdruckende mit Drehzapfen 10, 11 ausgerü- 55 bindung steht, welche sich über den Rotoren entsprestet, die in Zylinderrollenlagern 12 und Axialkugella- chend der strichpunktierten Randlinie 40 in F i g. 2

erstreckt. Der Niederdruckteil besitzt eine axiale Niederdruckauslaßöffnung 41 in dem unteren Dichtflansch 30 b der Trennwand 30, die durch die ge-60 wölbte Linie in F i g. 6 und 7 angedeutet ist, und eine radiale ergänzende Niederdruckauslaßöffnung 42 im Rotorgehäuse 1 an der Unterseite der Rotoren, die sich bis zur gestrichelten Randlinie 42 in F i g. 2 erstreckt. Begrenzt durch die Randlinien 41, 42 veraufgenommen. Am Niederdruckende des Haupt- und 65 läuft ein Kanal 43 (F i g. 7 und 8) von der Niedcr-Ncbenrotors sind jeweils Drehzapfen 19, 20 angeord- druckauslaßöffnung 41 aus, um zentrische Dichtnanet, die in Zylinderrollenlagern 14 gelagert sind. Die ben 44, 45 der Trennwand 30 herum bis zu einer Zylinderrollenlager 14 sind in versenkten Bohrungen Hochdruckeinlaßöffnung, die durch die Randlinien

einteilige Körper hergestellt und die Schraubenförmigen Kämme des Hauptrotors 6 und 8 weisen die gleiche Richtung und die gleiche Steigung auf. Ähnbildet, daß sie mit den Kämmen des Hauptrotors 6, 8 zusammenwirken. Jeder Rotor ist vorzugsweise in einer solchen Weise geschnitten, daß die Kämme

gern 13 gelagert sind. Die Wälzlager 12, 13 sind in Senkbohrungen 15 im Rotorgehäuse 1 eingesetzt. Die Axialkugellager 13 nehmen den Druck auf, der sich aus dem Luftdruck am Hochdruckende von Haupt- und Nebenrotor ergibt, der Druck in entgegengesetzter Richtung, der beim Anlaufen oder Abbremsen des Verdichters auftritt, wird durch eine Endfläche 57 oder durch eine Trennwand 30 im Rotorgehäuse 1

46, 47 eines Abschlußdichtflansches 48 der Trennwand 30 und eine Randlinie 49 begrenzt ist, die durch den oberen Teil des Rotorgehäuses 1 auf der Oberseite der Rotoren und eine Hochdruckeinlaßkammer 49 α gebildet wird. Die in dem Hochdruckteil des Verdichters verdichtete Luft wird durch eine radiale und axiale Öffnung, die teilweise durch die Randlinie 50 an der Unterseite des Rotors 8, 9 begrenzt ist und mit einem Auslaßweg 51 an der unteren Seite des Hochdruckendes des Verdichters in Verbindung steht, abgeführt.

Die in F i g. 2 dargestellte ölpumpe 52 α wird vom Drehzapfen 11, der Lüfterantrieb SIb für einen nicht dargestellten Kühllüfter wird vom Drehzapfen 10, am Hochdruckende der Maschine' angetrieben. Die Niederdruckdrehkolben 6, 7 und die Hochdruckdrehkolben 8, 9 können ein Profil aufweisen, wie es in den F i g. 3 und 4 gezeigt ist und infolgedessen verlaufen die Hohlzylinder 2 und 4 kontinuierlich über die gesamte Länge des Rotorgehäuses, wobei der Hohlzylinder 3 koaxial verläuft, aber etwas größer als der Hohlzylinder 5 ist, so daß ein Raum für die Kammköpfe 53 des Niederdruckdrehkolbens 7 geschaffen wird. Beim Zusammenbau des Verdichters werden die Dichterflansche 30 a und 30 & zuerst auf as die Wellenstücke 28, 29 zwischen Niederdruck- und Hochdruckdrehkolben aufgesetzt und verschraubt, sodann werden die Rotoren mit der Trennwand 30 in axialer Richtung in das Rotorgehäuse 1 vom Niederdruckende des Rotorgehäuses her eingeführt. Die Trennwand 30 wird dann in ihrer Stellung im Rotorgehäuse 1 durch die Schrauben 37 befestigt. Die Zylinderrollenlager 12, 14 und der Lagerträger 17 werden jetzt auf die Drehzapfen 10, 11, 19, 20 der Rotoren aufgezogen und dann die Axialkugellager 13 und die Zahnräder 21, 22 auf die äußeren Enden der Drehzapfen 10,11,19, 20 am Niederdruckende der Maschine aufgebracht. Die Trennebene 54 des Lagerträgers 17 liegt auf einer senkrechten Längsebene 55 durch die Schnittlinie 56 der paraUelen Hohlzylinder 2, 3 des Rotorgehäuses 1. Diese Trennung ermöglicht eine sichere Einstellung des Spiels zwischen den Zahnrädern 21, 22. Wenn die Zahnräder 21, 22 befestigt und in ihrer genauen Lage eingestellt sind, werden die Antriebswelle 23 bzw. 24 und der Deckel 25 eingepaßt und die ölpumpe 52 α, sowie der Lüfterantrieb 52 b aufgesetzt, womit der Kompressor zum Verladen bereit steht.

Diese Konstruktion ist so gewählt, daß nur eine geringe Einstellarbeit einiger weniger Teile des Verdichters möglich oder notwendig ist. Die einzige Einstellung zwischen den Rotoren kann zwischen den Zahnrädern 21, 22 vorgenommen werden. Der axiale Abstand zwischen den Rotoren und der Endfläche 57 im Rotorgehäuse 1 kann eingestellt werden, wenn das Einsetzen der Kugellager 13 erfolgt, und der axiale Abstand zwischen den Rotoren und der Niederdruckseite der Trennwand 30 läßt sich beim Einsetzen der Trennwand und der Schrauben 37 im Zylindergehäuse 1 einstellen. Da jeder Rotor in der gleichen Richtung und mit der gleichen Steigung geschnitten ist und da die Kämme und Nuten eines jeden Rotorteiles eine kontinuierliche Schraubenlinie bilden, können die Rotoren in einer einzigen Einstellung mit Hilfe eines einzigen Werkzeuges bearbeitet werden, so daß sehr enge Toleranzen eingehalten werden können, die eine vollständige Austauschbarkeit gewährleisten und es auch ermöglichen, daß zwei beliebige Rotoren in einer Maschine gemäß der Erfindung verwendet werden können. Die Trennwand 30 kann vorzugsweise aus einem Material mit größerem thermischen Ausdehnungskoeffizienten bestehen als das Gehäusematerial und so dimensioniert sein, daß sie nach dem Einfügen in das Zylindergehäuse bei Erreichen der Betriebstemperatur gegen dessen Wandung gepreßt wird. Der Aufbau ist so gewählt, daß einteilige Rotorkörper mit Niederdruck- und Hochdruckdrehkolben verwendet werden können, so daß genaue Toleranzen und eine genaue Passung der Schraubenteile der Haupt- und Nebenrotoren mit den Hoch- und Niederdruckdrehkolben erzielt wird und daß solche Toleranzen auch nach einer langen Betriebsdauer und nach einer gewissen Abnutzung nicht schlechter werden. Ferner wird ein Lecken zwischen den Hochdruck- und den Niederdruckkammern des Kompressors auf sehr geringen Werten gehalten und zwischen den Holzylindern und den Haupt- und Nebenrotoren sich sehr geringe Toleranzen einhalten, so daß Abdichtrippen an den oberen Teilen der Kämme der Rotoren entbehrlich werden.

Um die unter Druck stehende Luft zu kühlen, kann ein Kühlmittel, z. B. öl, unter entsprechendem Druck in einen Kanal 58 eingeführt werden, der mit einer nicht dargestellten Speiseleitung einer Kühlmittelquelle in Verbindung steht. Aus dem Kanal 58 führen mehrere Kanäle 59 mit geringem Durchmesser in die Kompressionskammer des Verdichters, wo das Kühlmittel in feinverteiltem Zustand eingeführt wird. Die Kanäle 59 können vorzugsweise in die Nähe der Schnittlinie 56 der parallelen Holzylinder an der Unterseite des Rotorgehäuses verlaufen. Die Kanäle 59 können auch Kühlmittel zu den Bohrungen 32, 33 und/oder zu der Hochdruckabdichtung an den Drehzapfen 10,11 zu Abdichtzwecken führen.

Die Pumpe für das Kühlmittel und eine Vorrichtung zum Trennen des Kühlmittels von der verdichteten Luft, die vom Kompressor abgegeben wird, sind in der vorliegenden Beschreibung nicht erläutert, da sie in Verbindung mit Luftkompressoren der vorbeschriebenen Gattung und solchen mit gleitenden Flügeln seit langer Zeit bekannt sind.

Die F i g. 9 bis 11 zeigen eine abgeänderte Ausführung des Verdichters nach den Fig. I bis 8, bei dem eine Zwischenkühlung der vom Verdichter verdichteten Luft vorgesehen ist. Entsprechende Teile in den Fig. 9 bis 11 sind mit den gleichen Bezugszeichen wie in den F i g. 1 bis 8 bezeichnet. Damit eine Zwischenkühlung durchgeführt werden kann, steht die Niederdruckauslaßöffnung 41 des Verdichters, die durch die Randlinie 41 im unteren Dichtflansch 30 c der Trennwand 30 und eine entsprechende Randlinie am Rotorgehäuse 1 α begrenzt ist, nicht in Verbindung mit dem Kanal 43, sondern mit einem Hochdruckeinlaßstutzen 63', der an einen Niederdruckauslaßstutzen 62 an der Unterseite des Verdichters angeschlossen ist. Wandteile 63 und 64 (Fig. 10) des unteren Dichtflansches 30 c der Trennwand 30 verhindern, daß Luft direkt von der Niederdruckstufe zum Kanal 43 strömen kann. Von dem Hochdruckcinlaßstutzen 63' am oberen Teil des Rotorgehäuses 1 u (F i g. 9) geht ein Durchflußweg 64' aus, der zum Kanal 43 in die Hochdruckeinlaßöffnung und in die Hochdruckeinlaßkamnier 49« (Fig. 2) des Kompressors führt. Fine Rohrleitung 65 verbindet den Nicderdruckaiislaßstutzen 62 mit einem luftgekühlten oder flüssigkcitsgckühlten Zwischenkühler 66, von ,

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dem eine Rohrleitung 67 zum Hochdruckeinlaßstutzen 63' geführt ist. Mit Ausnahme der vorbeschriebenen Abänderungen nach den F i g. 9 bis 11 ist der Verdichter mit Zwischenkühlung, ähnlich wie der in Verbindung mit den Fig. 1 bis 8 erläuterte, ausgeführt. Wenn eine Zwischenkühlung verwendet wird, kann das Einführen eines Kühlmitttels in die Luft unter Druck, wie in Verbindung mit den Fig. 1 bis 8 beschrieben, entfallen. Wenn der Zwischenkühler und/oder der ölkühler luftgekühlt ist, kann Kühlluft über einen Lüfter eingespeist werden, der von einem der Drehzapfen aus angetrieben oder an ihm befestigt ist. In ähnlicher Weise kann öl zu Kühlzwecken und

zu Abdichtzwecken aus einer ölpumpe zugeführt werden, die ebenfalls von einem der Drehzapfen angetrieben wird.

Die vorstehend erläuterten Schraubenrotormaschinen stellen nur bevorzugte Ausführungsbeispiele dar und Abwandlungen sind möglich. So kann beispielsweise die Trennwand 30 in zwei diametralen parallelen Ebenen, die senkrecht zu der durch die beiden Rotorachsen gelegten Ebene verlaufen, geteilt sein und die sich ergebenden drei Trennwandteilstücke können durch vier horizontal liegende Schrauben statt durch die drei senkrecht liegenden Schrauben 36 zusammengehalten werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche

1. Zweistuf en-Schraubenro to rverdichter mit einem einteiligen Rotorgehäuse mit zwei Paar koaxialen, einander schneidenden Hohlzylindern zur Aufnahme eines Haupt- und eines Nebenrotors mit jeweils einem Hochdruck- und Niederdruckdrehkolben für eine Hochdruck- und Niederdruckstufe sowie mit einer Trennwand zwischen Hochdruck- und Niederdruckdrehkolben, dadurch gekennzeichnet, daß neben dem Rotorgehäuse (1) auch die Hochdruck- und Niederdruckdrehkolben (6, 8 des Hauptrotors bzw. 7, 9 des Nebenrotors) mit zwischengeschalteten Wellenstücken (28, 29) einteilig ausgebildet sind, und daß die Wellenstücke (28, 29) von Bohrungen (32, 33) der mit einer Trennfuge (31) in der Ebene der Rotorachsen oder mit zwei Trennfugen orthogonal zur Ebene der Rotorachsen versehenen Trennwand (30) abdichtend umgeben sind, daß die Trennwand (30) niederdruckseitig einen Dichtflansch (30 a, 30 b, 30 c) besitzt, der gegen die Innenwandung der Hohlzylinder (2, 3) der Niederdruckseite dichtend anliegt und mit diesem eine Niederdruckauslaßöffnung (41, 42) bildet, daß ferner die Trennwand (30) hochdruckseitig einen Dichtflansch (48) aufweist, der gegen die Innenwandung der Hohlzylinder (2, 3) dichtend anliegt und mit diesen eine Hochdruckeinlaßöffnung (46, 47) bildet sowie mit dem Dichtflansch (30 a, 30 b, 30 c) auf der Niederdruckseite teilweise einen Kanal (43) zwischen der Hoch- und Niederdruckseite formt.

2. Zweistufen-Schraubenrotorverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlzylinder (2, 3) im Rotorgehäuse (1) für die Niederdruckdrehkolben (6, 7) und für die Trennwand (30) für jeden Rotor (6, 8 und 7, 9) den gleichen Durchmesser aufweisen während wenigstens ein Hohlzylinder (4, S) für die Hochdruckdrehkolben (8, 9) der Rotoren einen geringen Durchmesser besitzt.

3. Zweistufen- Schraubenrotorverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlzylinder (2, 4) des Hochdruck- und Niederdruckdrehkolbens (6, 8) des Hauptrotors und des dazwischen vorgesehenen Trennwandteiles den gleichen Durchmesser aufweisen, und daß der Hohlzylinder (3) für den Niederdruckdrehkolben (7) des Nebenrotors (7, 9) und des zwischen dessen Drehkolben vorgesehenen Trennwandteiles den gleichen Durchmesser besitzt.

4. Zweistufen-Schraubenrotorverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (30) aus einem Material mit einem größeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten als dem des Materials für das Rotorgehäuse (1) besteht und dadurch die Trennwand (30) eine genaue Abdichtung mit der Innenwandung der Hohlzylinder (2, 3) bei erhöhter Betriebstemperatur bildet.

5. Zweistufen-Schraubenrotorverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (30) eine axiale Niederdruckauslaßöffnung (41, 42) aufweist, die mit der Niederdruckstufe an einer Seite einer Ebene, die durch die Rotorachsen gelegt ist, in

Verbindung steht, und daß der Kanal (43) in der Trennwand (30) in einer axialen und radialen Hochdruckeinlaßöffnung (46, 47, 49) für die Hochdruckstufen mündet.

6. Zweistufen-Schraubenrotorverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (30) axial zur Niederdruckauslaßöffnung (41 42) aus der Niederdruckstufe einen axialen Abschluß (48) der Hochdruckstufe bildet.

7. Zweistufen-Schraubenrotorverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Niederdruckeinlaßöffnung (41,42) der Trennwand (30) mit den Niederdruckdrehkolben (6, 7) der Rotoren (6, 8 und 7, 9) in Verbindung steht, daß ein Durchflußweg (61) im Rotorgehäuse (1) mit der öffnung (41) in der Trennwand (30) verbunden ist, daß weiter ein Zwischenkühler (66) vorgesehen ist, der über eine Rohrleitung (65) mit dem Durchflußweg (61) in Verbindung steht, daß ferner ein zweiter Durchflußweg (64') im Rotorgehäuse (1) vorgesehen ist, daß außerdem ein Durchflußweg (43) in der Trennwand (30) mit der Hochdruckstufe verbunden ist und daß endlich eine zweite Rohrleitung (67) eine Verbindung zwischen dem Zwischenkühler (66) und dem zweiten Durchflußweg (64') herstellt.