DE19923234A1 - Roots-Kompressor - Google Patents

Roots-Kompressor

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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/08—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C18/12—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
    • F04C18/126—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with radially from the rotor body extending elements, not necessarily co-operating with corresponding recesses in the other rotor, e.g. lobes, Roots type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Roots-Kompressor mit dreiflügeligen Rootskolben zum Komprimieren von gasförmigem Fördermedium. Um bei derartigen Roots-Kompressoren Drehzahlerhöhungen unter Beibehaltung des Auslöschprinzips durch Interferenz vornehmen zu können, ohne Quetschverluststeigerungen in Kauf nehmen zu müssen, werden erfindungsgemäß die Rootskolben als verwundene Kolben ausgebildet, so daß beim Eintauchen der Kopfpartien in den Taillenbereich aufgrund der Verwindung phasenverschobene Quetschimpulse in axialer Richtung entstehen. Dabei werden der zeitliche Ablauf der Einspeisung von Fördermedium aus der druckseitigen Kammer durch Lage und Ausbildung des Voreinlasses in bezug auf den Kolbendrehwinkel und die phasenverschobenen Quetschimpulse durch Wahl des Grades der Verwindung der Rootskolben derart abgestimmt, daß die von dem in der druckseitigen Kammer auftretenden Unterdruckimpuls erzeugte Druckwelle diejenige Druckwelle auslöscht, die aus der Summe der Quetschimpulse resultiert.

Description

Die Erfindung betrifft einen Roots-Kompressor mit dreiflügeligem Rootskolben zum Komprimieren von gasförmigem Fördermedium, bei dem abwechselnd in die von dem jeweiligen Rootskolben und der zugeordneten Förderraumwand gebildeten Förderkammern nach dem Abschließen gegenüber der saugseitigen Kammer Fördermedium über einen Voreinlaßspalt aus der druckseitigen Kammer gesteuert eingespeist wird, und bei dem beim Eintauchen der Kopfpartien des einen Kolbens in den Taillenbereich des jeweils anderen Kolbens Quetschimpulse ausgelöst werden.
Bei Roots-Kompressoren dieser Art (vgl. DE 35 27 292) erfolgt der zeitliche Ablauf der Einspeisung des Fördermediums aus der druckseitigen Kammer derart, daß die daraus resultierende Druckwelle hinsichtlich Wellenlänge, Amplitude, Schwingungsrichtung und Gangunterschied derart gestaltet ist, daß sich die Druckwelle und die aus dem Quetschimpuls resultierende Druckwelle gegenseitig auslöschen. Aufgrund dieses Auslöschprinzips durch Interferenz wird eine Reduzierung der druckseitigen Pulsationen und Schwingungserscheinungen in einer bisher nicht erreichten Größenordnung erzielt.
Bei Roots-Kompressoren dieser Art sind Drehzahlerhöhungen über die bisher üblichen Drehzahlwerte hinaus systembedingt mit einer starken Zunahme der Quetschverluste und damit der Antriebsleistung verbunden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei Roots- Kompressoren der oben beschriebenen Art Drehzahlerhöhungen unter Beibehaltung des Auslöschprinzips durch Interferenz vornehmen zu können, ohne die Quetschverluststeigerungen im oben genannten Maß in Kauf nehmen zu müssen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kombination der im Patentanspruch 1 beanspruchten Merkmale erreicht.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, daß durch eine entsprechende Wahl des Grades der Verwindung der Rootskolben ein Steuerungsmittel zur Verfügung steht, mit dem erstmalig der Quetschimpuls beeinflußt werden kann. Durch dieses Steuerungsmittel wird die bisher starre Abhängigkeit des Quetschimpulses von der Drehzahl erstmalig variabel gestaltbar.
In Kombination mit den bekannten Gestaltungsmöglichkeiten der Einspeisung von Fördermedium aus der druckseitigen Kammer in die Förderkammern wird durch das neue Steuerungsmittel die Bandbreite der Steuerungsmechanismen noch weiter erhöht.
Darüber hinaus führen Kolben mit Verwindung gegenüber geraden Kolben zu kleineren Quetschverlusten, wodurch Drehzahlerhöhungen über die bisher üblichen Drehzahlwerte hinaus möglich sind.
Zwar sind verwundene Kolben bei Roots-Kompressoren mit dreiflügeligen Rootskolben bereits bekannt (vgl. VDI-Bericht, 17. Internationales Wiener Motorensymposium, Band 2, Wien A, 25. bis 26.04.1996, Reihe 12, Fortschrittberichte VDI 1996, Seiten 69 bis 95). Bei der Konzeption derartiger Rootskompressoren wird der Grad der Verwindung nach konstruktiven Gesichtspunkten festgelegt. Unter Grad der Verwindung (Verschränkung) wird der Winkel verstanden, um den die eine Stirnfläche des Rootskolbens gegenüber der anderen Stirnfläche verdreht ist. Eine Wahl des Grades der Verwindung als Steuerungsmittel zur Beeinflussung des Quetschimpulses erfolgt bei diesem bekannten Rootsgebläse jedoch nicht.
Unabhängig davon wird bei derartigen Maschinen eine Art Voreinlaß konzipiert, dessen Gestaltung über Versuchsreihen im Hinblick auf eine Geräuschminderung empirisch ermittelt wird.
Eine Kombination des Steuerungsmittels des Verwindungsgrades mit der Gestaltungsmöglichkeit des Voreinlasses wird bei derartigen Maschinen nicht realisiert.
Die erfindungsgemäße Lösung basiert auf der Erkenntnis, daß phasenverschobene Quetschimpulse in Kolbenlängsrichtung aufgrund der Verwindung der Kolben entstehen. Diese Quetschimpulse sind - in jeder Ebene der Längserstreckung der Kolben einzeln betrachtet - jeweils Ausgang von separaten Überdruckwellen, die im gleichen Sinne wie die Quetschimpulse phasenverschoben sind und die an einem entfernteren Ort aufsummiert eine neue, eigenständige Welle ergeben.
Dabei zeigt sich, daß diese Welle je nach Grad der Verwindung unterschiedliche Amplituden und auch unterschiedliche Kolbenstellungen ergibt, denen man für diese neue Welle einen Quetschbeginn zuordnen kann. Diesem ermittelten Quetschbeginn ist dann der Rückschlagbeginn anzupassen. Die unterschiedlichen Amplituden ergeben sich dadurch, daß bei der Aufsummierung positive und negative Anteile sich nicht kompensieren, sondern daß je nach Grad der Verwindung Restanteile übrigbleiben. Dabei zeigt sich der Trend, daß die Amplituden steigen, je geringer der Grad der Verwindung ist.

Claims (4)

1. Roots-Kompressor mit dreiflügeligen Rootskolben zum Komprimieren von gasförmigem Fördermedium,
  • - bei dem abwechselnd in die von dem jeweiligen Rootskolben und der zugeordneten Förderraumwand gebildeten Förderkammern nach dem Abschließen gegenüber der saugseitigen Kammer Fördermedium über einen Voreinlaßspalt aus der druckseitigen Kammer gesteuert eingespeist wird,
  • - und bei dem beim Eintauchen der Kopfpartien des einen Kolbens in den Taillenbereich des jeweils anderen Kolbens Quetschimpulse ausgelöst werden,
wobei
  • - die Rootskolben als verwundene Kolben ausgebildet sind und beim Eintauchen aufgrund der Verwindung phasenverschobene Quetschimpulse in axialer Richtung entstehen,
  • - der zeitliche Ablauf der Einspeisung von Fördermedium aus der druckseitigen Kammer durch Lage und Ausbildung des Voreinlaßspaltes in bezug auf den Kolbendrehwinkel und
  • - die phasenverschobenen Quetschimpulse durch Wahl des Grades der Verwindung der Rootskolben
derart abgestimmt werden, daß die von dem in der druckseitigen Kammer auftretenden Unterdruckimpuls erzeugte Druckwelle diejenige Druckwelle auslöscht, die aus der Summe der Quetschimpulse resultiert.
2. Roots-Kompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Voreinlaßspalt über die gesamte Länge des Rootskolbens erstreckt.
3. Roots-Kompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Voreinlaßspalt über einen Teilbereich der Länge des Rootskolbens erstreckt.
4. Roots-Kompressor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Teilbereich in bezug auf die Kolbenlänge mittig angeordnet ist.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10228894B4 (de) * 2002-06-27 2005-12-29 Rational Ag Gargerät mit Drehkolbengebläse

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0225070A1 (de) * 1985-11-18 1987-06-10 Eaton Corporation Öffnungsanordnung für Rotationsverdrängungsgebläse
EP0246382A2 (de) * 1985-12-05 1987-11-25 Eaton Corporation Rückströmkanal für Roots-Gebläse
DE3527292C2 (de) * 1985-07-30 1989-09-14 Aerzener Maschinenfabrik Gmbh, 3258 Aerzen, De
US5131829A (en) * 1991-06-19 1992-07-21 Eaton Corporation Trapped volume vent means for meshing lobes of roots-type supercharger

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2014932A (en) * 1933-03-17 1935-09-17 Gen Motors Corp Roots blower
US2078334A (en) * 1935-03-28 1937-04-27 Joseph A Martocello Blower

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3527292C2 (de) * 1985-07-30 1989-09-14 Aerzener Maschinenfabrik Gmbh, 3258 Aerzen, De
EP0225070A1 (de) * 1985-11-18 1987-06-10 Eaton Corporation Öffnungsanordnung für Rotationsverdrängungsgebläse
EP0246382A2 (de) * 1985-12-05 1987-11-25 Eaton Corporation Rückströmkanal für Roots-Gebläse
US5131829A (en) * 1991-06-19 1992-07-21 Eaton Corporation Trapped volume vent means for meshing lobes of roots-type supercharger

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