DE1703251B2 - Schraubenverdichter mit zwei Schraubenrotoren und ölzufuhr zum Arbeitsraum und zu Wellenlagern - Google Patents
Schraubenverdichter mit zwei Schraubenrotoren und ölzufuhr zum Arbeitsraum und zu WellenlagernInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Schraubenverdichter mit Kämmeingriff zwischen einem Schraubenrippenrotor
und einem Sehräubennutenrotor, deren Rippen bzw.
Nuten zur Bildung V-förmiger Verdichtungskammern aus je einem Rippenzwischenraum und einer Nut
Umschlingungswinkel von weniger als 360° aufweisen, innerhalb eines von achsparallelen, sich schneidenden
Bohrungen gebildeten und stirnseitig von Endwänden begrenzten, zur Abdichtung mit Öl versorgten Arbeitsraums in einem Gehäuse mit von den Rotoren
steuerbaren Ein- und Auslaßöffnungen, wobei die Rotoren mit Wellenstummeln versehen sind, die in den
Endwänden gelagert sind und in von dem Arbeitsraum getrennte Hohlräume innerhalb der Endwände ragen,
und wobei Öl an die Lager wenigstens der Hochdruckendwand zu deren Schmierung unter Druck zugeführt
und daraufhin durch den zugehörigen Hohlraum und anschließende Kanäle in den Arbeitsraum weitergeleitet
wird.
Bei einem bekannten Schraubenverdichter der
Bei einem bekannten Schraubenverdichter der
ίο vorgenannten Art (US-PS 32 60 444) wird Öl unter
Druck einmal zur Kühlung, Schmierung und Abdichtung der Rotoren unmittelbar in den Arbeitsraum und zum
anderen in den Endwänden befindlichen Kugellagern zu deren Schmierung zugeleitet Dabei ist in der druckseitigen
Hälfte unterhalb der Rotoren im Verschneidungsbereich
der beiden die Schraubenrotoren aufnehmenden Gehäusebohrungen ein Hohlraum im Gehäusemantel
vorgesehen, in den das Drucköl eingeleitet wird, von dort einerseits über düsenartige Einspritzöffnungen in
die von den Rotorrippenzwischenräumen und Rotornuten gebildeten Verdrängerkammern eingespritzt und
andererseits über Abzweigkanäle unmittelbar zu den Wellenlagern in den Förderraumendwänden hingeleitet
wird.
Darüber hinaus ist es bekannt, bei Verdichtern der eingangs genannten Xrt (siehe z. B. die US-PS 33 14 597
und 32 65 292), das den Hohlräumen in den Endwänden zur Schmierung der Lager und anderen Zwecken
zugeführte öl in den Niederdruck-Einlaßkanal des
-ίο Gehäuses abzuleiten. Da dieses öl innerhalb der
Verdichteranlage umläuft und dabei eine Maximaltemperatur annimmt, die der Temperatur des Fördergases
im Hochdruck-Auslaßkanal entspricht, muß es vor seiner Rückleitung in den Verdichter heruntergekühlt
werden. In der Temperatur des verfügbaren Kühlmediums und der begrenzten Größe des Kühlers hat jedoch
das in den Verdichter wieder eingeleitete öl eine beträchtlich höhere Temperatur als das zu verdichtende
Fördergas. Die Berührung zwischen dem Fördergas und
■to dem auf höherer Temperatur befindlichen öl während
des Einströmens in den Verdichter führt deshalb zu einer Erwärmung des Fördergases und dadurch zu einer
Verminderung des Füllungsgrades und damit des volumetrischen Wirkungsgrades.
«5 Schließlich ist noch ein Schraubenverdichter der
eingangs genannten Art (US-PS 31 78 104) bekannt, bei dem ebenfalls öl unter Druck in einen unterhalb der
Schraubenrotoren i,n Verschneidungsbereich der zugehörigen Gehäusebohrungen im Gehäusemantel befindliehen
Hohlraum eingeleitet wird, von dort über Einspritzöffnungen in die Verdichterkammern zwischen
den Rotoren und der Mantelwand gelangt und ferner über entsprechende Gehäusebohrungen auch den
Rotorwellenlagern in einer die hochdruckseitge Endwand des Arbeitsraum bildenden Lagerplatte zugeleitet
wird. Durch Leckströmung von Fördergas längs der Wellenstummel und durch Vermischung mit öl entstehender
Ölschaum wird von jenen Wellenlagern über andere Bohrungen in der Lagerplatte zu kleineren
Hohlräumen neben dem vorerwähnten Hohlraum im Gehäusemantel abgeleitet und gelangt von dort über
von den Rotoren übersteuerte Ubergangsöffnungen in den Förderraum, und zwar im Bereich von bereits vom
Einlaß abgeschlossenen und mehr oder weniger stark in der Verdichtungsphase befindlichen V-förmigen Verdichtungskammern
an den Rotoren. Um dies zuwege zu bringen und außerdem die vorerwähnte Leckströmung
klein zu halten, ist der Druck im Hohlraum der
hochdruckseitigen Endwand des Gehäuses jedoch notwendigerweise ziemlich hoch und führt zu unerwünscht
hohen Axialbelastungen der Rotoren.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, bei Sicherstellung einer ausreichenden Abdichtung des
Arbeitsraums gegenüber den Hohlräumen in den Endwänden, insbesondere in der hochdruckseitigen
Endwand, des Gehäuses um die Wellenstummel einerseits einen zusätzlichen Axialschub auf die Rotoren
durch zu hohen Druck an diesen Wellenstummeln zu verhindern und andererseits einen guten Füllungsgrad
des Verdichters und damit einen hohen volumetrischen Wirkungsgrad aufrechtzuerhalten, ohne daß dieser
durch das aus den Lagerhohlräumen abgeführte Ol beeinträchtigt wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Kanäle in den Arbeitsraum über eine von einem
der Rotoren übersteuerbare öffnung münden, welche dann zu jeweils einer V-förmigen Verdichtungskammer
geöffnet ist wenn diese von der Einlaßöffnung abgetrennt wird oder gerade abgetrennt ist, v.obei d'.e
über Ölbohrungen von außen ständig mit Ol versorgten
Hohlräume in den Endwänden an oder hinter den Lagern bei Verwendung von Wälzlagern in der
hochdruckseitigen Endwand über um die Wellenstummel angeordnete Ringkammern, in die das öl eingeleitet
wird, und bei Verwendung von Gleitlagern auf beiden Seiten des Arbeitsraums nur durch den Ölfilm in diesen
Gleitlagern vom Arbeitsraum getrennt sind, wodurchsich ein nur wenig über dem Ansaugdruck des
Fördergases liegender Druck in diesen Hohlräumen einstellt.
Die Erfindung hat besondere Bedeutung beim Einsatz von Verdichtern der eingangs genannten Art in
Kälteerzeugungsanlagen. Das dabei verwendete Fördergas wie Freon 12 oder Freon 22 ist in beträchtlichem
Maße in öl lösbar. Das den Hohlräumen in den Endwänden zur Schmierung der Lager, zur Abdichtung
der Wellenstnmmel, zum Ausgleich der Axiallast und ähnlichen Zwecken zugeführte öl übersteigt normalerweise
den Druck im Hochdruck-Auslaßkanal des Verdichters, und der in diesem Öl gelöste Betrag an
Fördergas ist beträchtlich. Wenn das öl aus den Hohlräumen dann in der, wie eingangs erwähnt,
bekannten Weise zum Niederdruck- ^inlaßkanal abgeleitet
würde, würde der größte Teil des gelösten Fördergases aus dem öl verdampfen, da das Lösungsvermögen mit fallendem Druck abnimmt. Der auf diese
Weise der Einlaßöffnung des Arbeitsraums zugeführte Betrag an Fördergas wäre so groß, daß er einen
beträchtlichen Anteil der insgesamt in die V-förmigen Verdichtungskammern gelangenden Menge an Fördergas
ausmacht Während des Verdichtungsvorgangs würde dann erneut "ördergas in Öl gelöst und später im
ölabscheider mit dem öl abgeschieden. Dadurch würde der Betrag an Fördergas, das schließlich zum Verbraucher
gelangt, viel kleiner als das Nennfördervermögen des Verdichters und der volumetrische Wirkungsgrad
des Verdichters wäre entsprechend sehr niedrig. Durch die Erfindung wird demgegenüber der Druck in den
Hohlräumen innerhalb der Endwände verhältnismäßig niedrig gehalten, so daß der im dortigen Öl gelöste
Betrag an Fördergas entsprechend niedrig ist. Indem dann aber dieses im öl gelöste Fördergas nicht dem
Niederdruck-Einlaßk&nal. sondern den V-förmigen
Verdichtungskammern zugeführt wird, wenn diese von der Einlaßöffnung abgetrennt sind oder gerade
abgetrennt werden, vermag dieses Fördergas, auch wenn es in diesen Kammern durch weiteren Druckabfall
frei wird, nicht mehr den Füllungsgrad zu beeinträchtigen.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung führt die übersteuerbare öffnung in dem Teil des Arbeitsraums, der den Nutenrotor aufnimmt Durch diese Anordnung braucht das durch die öffnung in den Arbeitsraum gelangende öl auch eine viel geringere Umfangsgeschwindigkeit als bei Anordnung der öffnung im Bereich des Rippenrotors beschleunigt zu werden, da die Nutflanken des Nutenrotors innerhalb des zugehörigen Teilkreises liegen, während die Rippenflanken des Rippenrotors außerhalb des zugehörigen Teilkreises gelegen sind, und die Drehzahl des Nutenrotors für
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung führt die übersteuerbare öffnung in dem Teil des Arbeitsraums, der den Nutenrotor aufnimmt Durch diese Anordnung braucht das durch die öffnung in den Arbeitsraum gelangende öl auch eine viel geringere Umfangsgeschwindigkeit als bei Anordnung der öffnung im Bereich des Rippenrotors beschleunigt zu werden, da die Nutflanken des Nutenrotors innerhalb des zugehörigen Teilkreises liegen, während die Rippenflanken des Rippenrotors außerhalb des zugehörigen Teilkreises gelegen sind, und die Drehzahl des Nutenrotors für
is gewöhnlich eine geringere als die des Rippenrotors ist
Die übersteuerbare öffnung befindet sich hierbei zweckmäßig entweder in der Gehäusemantelwand oder
in der hochdruckseitigen Gehäuseendwand.
Die Erfindung wird nachstehend anhand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführu^gsbeispiele näher
erläutert Es zeigt
F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Verdichterausführung gemäß der Erfindung nach Linie 1-1
in F i g. 2,
Fig.'.: einen Querschnitt durch den Verdichter nach
F i g. 1 nach Linie 2-2 in F i g. 1,
F i g. 3 einen Längsschnitt ähnlich F i g. 1 durch eine andere Verdichterausführung nach der Erfindung,
Fig.4 einen Längsschnitt durch eine dritte Ver-
Fig.4 einen Längsschnitt durch eine dritte Ver-
3« dichterausführung gemäß der Erfindung nach Linie 4-4
in F i g. 5 und
F i g. 5 einsn Querschnitt durch den Verdichter nach
F i g. 4 nach Linie 5-5 in F i g. 4.
Der in den F i g. 1 und 2 dargestellte Schraubenver-
Der in den F i g. 1 und 2 dargestellte Schraubenver-
J5 dichter ist insbesondere für Fördergase bestimmt die in
Öl unlösbar sind. Der Verdichter hat ein Gehäuse, das aus einem Mantelteil 10, einer Niederdrjckendwand 12
und einer Hochdruckendwand 14 besteht und einen Arbeitsraum umschließt der von zwei achsparallelen,
einander durchdringenden Bohrungen 16, 18 gebildet ist. L>ie Niederdruckendwand und die Hochdruckendwand
sind je als Lagerdeckel ausgebildet. Das Gehäuse enthält ferner einen Niederdruckkanal 20 und einen
(nicht gezeigten) Hochdruckkanal für das Förderpas, die in die Arbeitskammer 16, 18 über eine Niederdrucköffnung
22 bzw. eine Hochdrucköffnung 24 münden. Das Mantelteil 10 enthält an seiner Innenseite in dem an die
Niederdrucköffnung 22 angrenzenden Bereich an sich bekannte Entlastungsausnehmungen 17,19.
in In den den Arbeitsraum bildenden Bohrungen 16, 18
befinden sich koaxial zu den Bohrungsachsen zwe' ineinandergreifende Sc'iraubenrotoren, nämlich ein
Nnten oior 26 und ein Rippenrotor 28. Der Nutenrotor
26 enthält sechs von Nutenstegen 30 getrennte Schraubennuten 32, deren Umschlingungswir.Jcel ungefähr
200° beträgt. Die Nuten 32 liegen größtenteils innerhalb des zugehörigen Rotorteilkreises 34 und
besitzen in diese/n Bereich konkav gewölbte Flanken, die im Querschnitt einem Kreisbogen mit dem Zentrum
so auf dem Teilkreis 34 folgen, während die Nutflanken
außerhalb des Teilkreises 34 konvex gewölbt siwd. Der Rippenrotor 28 trägt vier von Zwischenräumen 38
getrennte Schraubenrippen 36, die einen Umschlingungswinkel von ungefähr 300° besitzen. Die Hauptteile
der Rippen 36 liegen außerhalb des zugehörigen Rotorteilkreises 40 und weisen konvexe Flanken auf, die
funktionsgerecht auf die Nutflanken des Nutenrotors 26 abgestimmt sind.
Der Nutenrotor 26 ist mit Weilenstummeln 42, 44 versehen, von denen der nach F i g. I linke Wellenstummel
42 in einem Zylinderrollenlager 46 in der Nieder'lruckendwand 12 gelagert ist und in einen
Hohlraum 48 darin reicht und der rechte Wellenstummel 44 in einem Doppelkugellager 50 in der
Hochdruckendwand 14 gelagert ist und sich in einen Hohlraum 52 darin erstreckt. Entsprechend weist der
Rippenrotor 28 Wellenstummel 54, 56 auf, von denen der linke Wellenstummel 54 in einem Zylinderrollenlager
58 innerhalb der Niederdruckendwand 12 gelagert
ist und in einen Hohlraum 60 darin reicht, während der rechte Wellenstummel 56 in einem Doppelkugellager 62
in der Hochdruckendwand 14 gelagert ist und sich durch einen Hohlraum 64 darin erstreckend, aus der
Hochdruckendwand 14 unter Bildung der Antriebswelle des Verdichters herausragt.
öl unter einem den Druck im Hochdruckkanal
■ ■ t , ■ I
ten) Druckölquelle, z. B. einer ölpumpe, durch eine
Bohrung 66 innerhalb der Hochdruckendwand 14 zu Ringkammern 68, 70 geleitet, welche sich um die
Wellenstummel 44, 56 erstrecken, und dient zur Abdichtung gegen den Durchtritt von Fördergas von
dem Arbeitsraum 16,18 zu den Hohlräumen 52,64 längs der Wellenstummel 44, 56. Der größte Teil des den
Ringkammern 68, 70 zugeführten Öls fließt längs der Wellenstummel 44, 56 in die Hohlräume 52, 64 und
schmiert dort die Lager 50,62. Von den Hohlräumen 52, 64 wird das öl durch einen Kanal 72 im Gehäuse zu
einer öffnung 74 in der Mantelwand der den Nutenrotor 26 aufnehmenden Bohrung 16 geleitet. Die öffnung 74
ist derart in dieser Mantelwand angeordnet, daß sie einer Schraubennut 32 gegenübersteht, während diese
zeitweise noch in Verbindung mit der Niederdrucköffnung 22 steht und zeitweise durch den nacheilenden
Nutensteg 30 von dieser öffnung bereits abgetrennt ist.
Weiterhin wird von der Druckölquelle geliefertes öl über eine öffnung 80 im Gehäusemanteiteil zu einem
darin befindlichen Hohlraum 82 geleitet, von wo es durch Einspritzdüsen 84 in den Arbeitsraum 16, 18
eingespritzt wird. Die Lager 46, 58 in der Niederdruckendwand 12 werden durch das in den Arbeitsraum 16,18
eingespritzte öl geschmiert, das entlang der Wellenstummel
42, 54 zu den Hohlräumen 48, 60 fließt. Von dort wird das öl in den Niederdruckkanal 20 über
Bohrungen 76, 78 abgeleitet.
Der Verdichter arbeitet wie folgt: Der Rippenrotor 28 wird über die Antriebs- bzw. Stummelwelle 56 von
einem (nicht gezeigten) Antriebsmotor in Drehung versetzt und treibt seinerseits durch den Eingriff
zwischen den Schraubenrippen 28 und der. Schraubennuten 32 den Nutenrotor 26 gegenläufig an. Hierdurch
wird Fördergas durch den Niederdnickkanai 20 und die Niederdrucköffnung 22 in eine aus einer Rotornut 32
und einem mit dieser kommunizierenden Rippenzwischenraum 38 gebildete V-förmige Verdichtungskammer
angesaugt Im Verlaufe der weiteren Drehung der Rotoren verliert diese Verdichtungskammer ihre
Verbindung mit der Niederdrucköffnung 22, und eine Rippe 36 greift in eine Nut 32 ein, wodurch die
Verdichtungsphase beginnt Während der anschließenden Verdichtung wird öl durch die Düsen 84 zur
Kühlung, Dichnmg und Schmierung in die Nut 32 und den Rippenzwischenraum 38 eingespritzt. Schließlich
gelangen die Nut 32 und der Rippenzwischenraum 38 in Verbindung mit der Hochdrucköffnung 24, und das darin
eingeschlossene Fördergas und öl strömen durch den
Hochdruckkanal /u einem (nicht dargestellten) ölabscheider.
Von dort wird das ölfreie Fördergas seinem Bestimmungsort zugeführt, während das öl mit Hilfe
einer Pumpe über einen Kühler zurück in den Verdichter gefördert wird.
Ein bestimmter Betrag an Öl, der auf diese Weise zum Verdichter zurückgeleitet wird, wird über den Kanal 66
den Ringkammern 68, 70 zugeführt, wo es das Abströmen des Fördergases aus dem Arbeitsraum 16,
18 entlang der Wellenstummel 44, 56 verhindert. Ein Teil dieses Öls fließt entlang der Wellenstummel 44, 56
auch in den Arbeitsraum 16, 18 und wird dutch die Hochdrucköffnung 24 schnell abgeführt. Der größte Teil
des Öls fließt jedoch durch die Lager 50, 62. die hierbei geschmiert werden, in die Hohlräume 52, M der
Endwand 14. Von dort wird das Öl durch den Kanal 72 und die Öffnung 74 in die Gehäusebohrung 16 für den
Nutenrotor 26 abgeleitet. Aufgrund der oben erwähnten AnnrrinitntJ Hirspr Flnhmnp wirrl das Ol iewpiK in oinp
Rotornut 32 während des letzten Zeitabschnitts der Füllung und des ersten Zeitabschnitts der Verdichtung.
wenn der Druckanstieg noch vernachlässigbar ist. zugeleitet, so daß der Druck in den Lagerkammern 52,
64 praktisch der gleiche wie im Niederdruckkanal 20 ist. Dadurch kann das öl die Bedingung im Niederdriickkanal
nicht beeinflussen und somit den volumetrische!! Wirkungsgrad des Verdichters nicht herabsetzen, wie es
der FaI1 wäre, wenn das öl in bekannter Weise in den
Nicderdruckkanal abgeleitet würde. Die Einströmverluste für das öl beim Eintritt in den Arbeitsraum werden
ebenfalls beträchtlich im Vergleich zu den Verlusten vermindert, die beim Einströmen vom Niederdruckkanal
her auftreten wurden. Ferner wird alles abgeleitete öl nur von dem Nutenrotor 26 beschleunigt, dessen
wenigstens angenähert auf dem Radius des Teilkreises liegende achsferne Zonen eine wesentlich geringere
Umfangsgeschwindigkeit besitzen als beim Rippenrotor 28, so daß die Beschleunigungsverluste auf ein Minimum
herabgesetzt werden. Das durch die öffnung 74 zugeführte öl wirkt während der Verdichtungsphase in
gleicher Weise wie das durch die Düsen 84 eingespritzte 01. so daß entsprechend weniger öl eingespritzt werden
kann und unter bestimmten Bedingungen sogar auf die Einspritzung ganz verzichtet werden kann. Die Lager
46, 58 in der Niederdruckendwand 12 werden durch öl geschmiert, das entlang den Wellenstummeln 42, 54 zu
den Hohlräumen 48, 60 fließt. Von diesen Hohlräumen wird das öl dem Niederdruckkanal 20 zugeführt, was
wegen der sehr kleinen Ölmenge im Verhältnis zu der den Kanal 20 durchströmenden Menge an Fördergas
praktisch ohne Bedeutung ist.
Der in Fig. 3 dargestellte Verdichter hat im wesentlichen den gleichen Aufbau wie der Verdichter
nach Fig. i und 2. und es sind für gleiche Teile die
gleichen Bezugszeichen verwendet Der Verdichter nach F i g. 3 ist besonders geeignet zur Verwendung bei
in Öl lösbarem Fördergas. Der Unterschied zwischen den beiden Verdichterbauarten beschränkt sich im
wesentlichen auf die Ausbildung der Lager und des Ölsystems. Der linke Wellenstummel 42a des Nutenrotors
26 ist in der als Lagerdeckel ausgebildeten Niederdruckendwand 12a mittels eines Gleitlagers 86
gelagert und erstreckt sich bis zu einer Lagerkammer 88. Der rechte Weilenstummel 44a des Nutenrotors 26
ist in der ebenfalls als Lagerdeckel ausgebildeten Hochdruckendwand 14a rniite's eines Gleitlagers 90 und
eines axialbelastbaren Doppelkugellagers 92 gelagert und erstreckt sich bis in einen für beide Rotoren
gemeinsamen relativ großen Hohlraum 94.
Der linke Wellenstummel 54s des Rippenrotors 28 ist in der NiedeHruckwand 12 mittels eines Gleitlagers %
gelagert, erstreckt sich in einen kleinen Lagerhohlraum 98 darin, und trägt dann einen Ausgleichskolben 100, der
diesen Lagerhohlraum 98 gegen eine Druckkammer 102 abschließt. Der rechte Wellenstummel 56a des Rippenroto;s
28 schließlich ist in der Hochdruckendwand 14a mittels eines Gleitlagers 104 und eines axial belastbaren
Doppelkugellagers 106 gelagert und erstreckt sich durch den gemeinsamen großen Hohlraum 94 und einen
äußeren Abschlußdeckel 14/) des Lagcrdeckels 14a hindurch zur Außenseite der Endwand 14a, wo er die
äußere Antriebswelle des Verdichters bildet.
öl wird von einer (nicht dargestellten) Druckölquelle
durch einen Kanal 108 den Gleitlagern 90, 104 in der
llochdruckendwand 14,/ und ferner über einen Zweigkanal
110 einer den herausragenden Teil des Welknstummels
56 umschließenden Wellendichtung 112 im äußeren Abschlußdeckel 146 zugeleitet. Von dem
Hohlraum 94 in der Hochdruckendwand 14a wird das öl durch einen darin angeordneten Kanal 114 und weiter
einen Hohlraum 116 im Mantelteil 10 zu einer Öffnung 118 zur Bohrung Ib geleitet, die den Nutenrotor 26
aufnimmt. Ferner wird Öl über eine öffnung 120 in der Niederdruckendwand 12 der Druckkammer 102 und
von dieser über einen Kanal 122 den Gleitlagern 86, % zugeführt. Von den Hohlräumen 88, 98 in der
Niederdruckendwand 12a wird das öl über einen darin befindlichen Kanal 124 ebenfalls zum Hohlraum 116 und
von diesem über die öffnung 118 in die Bohrung 16 abgeleitet. Die öffnung 118 befindet sich an einer Stelle
der Bohrungswandung, die von den Nuten 32 des Nutenrotors 28 dann überstrichen wird, wenn diese
Nuten von der Niederdrucköffnung 22 gerade abgetrennt sind.
Der in Fig. 3 gezeigte Verdichter arbeitet im wesentlichen wie der Verdichter nach F i g. 1 und 2. Der
Verdichter nach Fig. 3 ist jedoch für ein größeres Verdichtungsverhältnis ausgelegt und besonders bestimmt
zur Verdichtung eines Kältemittels, das bis zu einem beträchtlichen Anteil in öl lösbar ist. Das den
Gleitlagern 90, 104 durch den Kanal 108 zuführbare öl schmiert nicht nur diese Lager, sondern wirkt auch als
Dichtflüssigkeit zur Unterbindung eines Durchleckens von Fördergas aus dem Arbeitsraum 16, 18 zum
Hohlraum 94 im rechten Lagerdeckel bzw. in der druckseitigen Endwand 14a. Nach dem Passieren der
Gleitlager 90,104 schmiert das öl die Doppelkugellager
92, 106 und fließt in den Hohlraum 94. Das durch den Kanal 110 abgezweigte öl schmiert die Wellendichtung
112. welche die Durchführung des Wellenstummels 56 durch den Abschlußdeckel 14b zur Außenseite des
Verdichters abdichtet. Der Druck des durch die öffnung 120 zugeführten Öls wirkt auf den Kolben 100 und
vermindert hierdurch die gegen das Doppelkugellager 106 wirkende Axialkraft des Rippenrotors 28. Ein
bestimmter Betrag an öl fließt längs dem Kolben 100 zum kleinen Hohlraum 98. Das restliche öl fließt durch
den Kanal 122 zu den Gleitlagern 86,96, die es schmiert, und wirkt auch als Dichtflüssigkeit zur Unterbindung
in eines Durchleckens von Fördergas entlang den Wellenstummeln 42,54, wonach es in die Hohlräume 88,
98 gelangt. Das öl in den Hohlräumen 88,98 wird durch
den Kanal 124 zum Mantelhohlraum 116 abgeleitet und trifft dort mit dem aus dem Hohlraum 94 der
π druckseitigen Endwand 14a kommenden öl zusammen,
mit dem es gemeinsam durch die öffnung 118 in den Arbeitsraum 16,18 geleitet wird.
Aufgrund der Lage der Öffnung 118 im Verhältnis zur Niederdrucköffnung 22 und den Rotoren 26, 28 ist der
Druck in der Nut 32, in welche das öl eingeleitet wird, niedriger als der Druck im Hochdruckkanal. Hierdurch
wird ein bestimmter Betrag an Fördergas, das in dem durch den Kanal 108 und die öffnung 120 zugeführten
Öl gelöst ist, aus diesem Öl heraus verdampft. Da jedoch dieses Fördergas niemals in Verbindung mit dem
Niederdruckkanal 20 gelangt, werden die Einströmbedingungen durch die Niederdrucköffnung 22 von dieser
weiteren Einleitung von Fördergas nicht beeinflußt. Da der Druck des Fördergases während der Verdichtung
ansteigt, vergrößert sich auch der Betrag an im öl gelöstem Fördergas, und die Gesamtmenge an Fördergas,
die den Verdichter verläßt, ist nahezu die gleiche wie die Gesamtmenge an Fördergas, die durch den
Niederdruckkanal zugeführt wird. Das abwechselnd im
J5 öl gelöste und aus dem Öl wieder verdampfte
Fördergas zirkuliert somit innerhalb der Verdichteranlage und beeinflußt nicht die Einströmbedingungen des
Verdichters.
Die Verdichterausführung nach Fig.4 und 5 unterscheidet
sich von der nach Fig. 1 und 2 nur in t-er Anordnung der Ableitöffnung 126 und der Form des
Ableitkanals 128 gegenüber dem Kanal 72 und der öffnung 74 der weiter oben beschriebenen ersten
Ausführung. Die Ableitöffnung 126 befindet sich bei dem Verdichter nach Fig.4 und 5 in der Hochdruckendwand
14 des Arbeitsraumes 16, 18 und ist dort analog der öffnung 74 in Fig. 1 mit Bezug auf die
Drehstellung der Schraubennuten 32 zur Niederdrucköffnung 22 angeordnet. Die Wirkungsweise ist somit
so praktisch die gleiche wie bei den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen.
Hierzu S Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Schraubenverdichter mit Kämmeingriff zwischen einem Schraubenrippenrotor und einem
Schraubennutenrotor, deren Rippen bzw. Nuten zur Bildung V-förmiger Verdichtungskammern aus je
einem Rippenzwischenraum und einer Nut Umschlingungswinkel von weniger als 360° aufweisen,
innerhalb eines von achsparallelen, sich schneidenden Bohrungen gebildeten und stirnseitig von
Endwänden begrenzten, zur Abdichtung mit öl versorgten Arbeitsraums in einem Gehäuse mit von
den Rotoren steuerbaren Ein- und Auslaßöffnungen, wobei die Rotoren mit Wellenstummeln versehen
sind, die in den Endwänden gelagert sind und in von dem Arbeitsraum getrennte Hohlräume innerhalb
der Endwände ragen, und wobei öl an die Lager wenigstens der Hochdruckendwar.d zu deren
Schmierung unter Druck zugeführt und daraufhin durch den zugehörigen Hohlraum und anschließende
Kanäle in den Arbeitsraum weitergeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle
(72; 114, 116, 124; 128) in den Arbeitsraum (16, 18) über eine von einem der Rotoren (26) übersteuerbare
Öffnung (74; 118, 126) münden, welche dann zu jeweils einer V-förmigen Veruichtungskammer (32,
38) geöffnet ist, wenn diese von der Einlaßöffnung (22) abgetrennt wird oder gerade abgetrennt ist,
wobei die über Ölbohrungen (66; 108, 122) von außen ständig mit öl versorgten Hohlräume (52,64;
94, 88, 98) in den Endwänden (12, 14, 12a, 14a; an
oder hinter den Lagen (50, hl\ 86, 90, 92, 96, 104,
106) bei Verwendung vtn Wälzlagsrn (50,62) in der
hochdruckseitigen Endwand ί 4) über um die Wellenstummel (44, 56) angeordnete Ringkammern
(68, 70), in die das öl eingeleitet wird, und bei Verwendung von Gleitlagern (86, 90, 96, 104) auf
beiden Seiten des Arbeitsraums (16, 18) nur durch den Ölfilm in diesen Gleitlagern vom Arbeitsraum
getrennt sind, wodurch sich ein nur wenig über dem Ansaugdruck des Fördergases liegender Druck in
diesen Hohlräumen einstellt.
2. Verdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die übersteuerbare Öffnung (74; 118;
126) in den Teil (16) des Arbeitsraums führt, der den Nutenrotor (26) aufnimmt.
3. Verdichter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die übersteuerbare Öffnung (74;
118) in der Gehäusemantelwand (10) befindet.
4. Verdichter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sic!) die übersteuerbare Öffnung (126)
in der hochdruckseitigen Gehäuseendwand (14) befindet.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB20454/67A GB1212015A (en) | 1967-05-03 | 1967-05-03 | Improvements in and relating to meshing screw-rotor compressors |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
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DE1703251A1 DE1703251A1 (de) | 1970-02-12 |
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