DE2331830A1 - SCREW COMPRESSOR - Google Patents
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Description
Dipl.-Ing. Helmut M iss I ing 63 Giessen 20.6.1973Dipl.-Ing. Helmut M iss I ing 63 Giessen June 20, 1973
Dipl.-Ing. Richard S c h I e e Bismarckstrasse 43Dipl.-Ing. Richard S c h I e e Bismarckstrasse 43
Dr.-lng. Joachim Boecker Telefon: (0641) 71019 Dr.-lng. Joachim Boecker Telephone: (0641) 71019
Boe/Sn 11.648Boe / Sn 11,648
Stal Refrigeration AB, Horrköping/SchwedenStal Refrigeration AB, Horrköping / Sweden
Die Erfindung betrifft einen Schraubenkompressor mit zwei im Eingriff miteinander arbeitenden schraubenförmigen Rotoren, die radial von einem Zylindermantel und axial von Stirnteilen umschlossen sind, wobei die Stirnteile Eintritts- und Austrittsöffnungen für das Gasmedium enthalten und wobei ein Teil des Zylindermantels zwischen den zwei Rotoren als ein axial bewegliches Schieberventil ausgebildet ist, dessen Außenseite konvexzylindrisch ist und in einer entsprechenden muldenförmigen Aussparung im Zylindermantel ruht, welche Aussparung im Boden mit einer Öffnung versehen ist, die bei der Verschiebung des Schieberventils zur Austrittsöffnung des Kompressors hin freigelegt wird. Der Zylindermantel hat einen achtförmigen Querschnitt. Mit dem Schieberventil ist eine kontinuierliche Kapazitätsregulierung des Kompressors möglich.The invention relates to a screw compressor with two helical rotors working in engagement with one another, which are surrounded radially by a cylinder jacket and axially by end parts, the end parts containing inlet and outlet openings for the gas medium and part of the Cylinder jacket between the two rotors is designed as an axially movable slide valve, the outside of which Is convex-cylindrical and rests in a corresponding trough-shaped recess in the cylinder jacket, which recess is in the bottom is provided with an opening which is exposed when the slide valve is moved towards the outlet opening of the compressor will. The cylinder jacket has an eight-shaped cross section. With the slide valve is a continuous Capacity regulation of the compressor possible.
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Bei den bekannten Schraubenkompressoren ist das Schieberventil zur Hauptsache in einer Bohrung im Rxrcor^ehäuse entsprechend, der konvexen Zylinder!leiche gelagert, üie deshalb eine Ausdehnung von mehr als 180 (in der Regel ungefähr 250°) der insgesant möglichen Zylinderfläche hat. Hierdurch v/ird das Schieberventil sehr groß und grob. J-s rauf; außerdem durch Führungsnocken oder Keile gegen Drehung in der Aussparung gesichert werden. Ferner ist es schwierig, ein solches bekanntes Schieberventil bei einem fertig montierten Fompressor auszutauschen.In the known screw compressors, the slide valve is mainly in a hole in the Rxrcor ^ ehäuse accordingly, of the convex cylinder! of more than 180 (usually about 250 °) of the total possible cylinder surface. This is how it becomes Slide valve very large and coarse. J-s up; also secured against rotation in the recess by means of guide cams or wedges will. Furthermore, it is difficult to exchange such a known slide valve in a fully assembled compressor.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schraubenkompressor der eingangs erwähnten Art zu entwickeln, bei dem das Schieberventil in einer weniger platzraubenden Weise ausgebildet ist.The invention is based on the object of a screw compressor of the type mentioned in the opening paragraph, in which the slide valve is designed in a less space-consuming manner is.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Schraubenkompressor der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen, der erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß das Schieberventil in Längsrichtung außer von der muldenförmigen Aussparung teils von einem Ausschnitt in dem Austrittsstirnteii entsprechend dem Profil des Schieberventils und teils von einer am Schieberventil befestigten und im Mantel gelagerten Kolbenstange geführt ist und daß das Schieberventil in dem genannten Ausschnitt im Austrittsstirnteii gegen Drehung gesichert ist. Bei dem Schraubenkompressor nach der Erfindung kann das Schieberventil bedeutend schlanker und weniger platzraubend ausge-To solve this problem, a screw compressor of the type mentioned is proposed, which according to the invention is characterized in that the slide valve in the longitudinal direction apart from the trough-shaped recess partly from a cutout in the outlet end part corresponding to the Profile of the slide valve and partly guided by a piston rod attached to the slide valve and mounted in the jacket and that the slide valve is secured against rotation in said cutout in the outlet end. In the screw compressor according to the invention, the slide valve can be made significantly slimmer and less space-consuming.
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führt werden. Die Erstreckung der konvexen Zylinderfläche kann beispielsweise auf ca. 60 begrenzt werden. Ferner gestaltet sicii der Austausch des Schieberve nt ils bei einem aufgestellten Tompressor bedeutend einfacher.leads to be. The extent of the convex cylinder surface can be limited to about 60, for example. Also designed sicii the replacement of the slide valve part in an erected one Compressor significantly simpler.
anhand der Figuren soll die Erfindung näher erläutert werden. Ss zeigen:The invention is to be explained in more detail with reference to the figures. Ss show:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Schraubenkompressor gemäfi der Erfindung,1 shows a longitudinal section through a screw compressor according to the invention,
Fig. 2 den Kompressor gemäß Fig. 1 vom Austrittsende her" gesehen,FIG. 2 shows the compressor according to FIG. 1 from the outlet end, "
Fig. 3a und 3b zeigen eine Draufsicht und eine Seitenansicht des eigentlichen Schieberventils.3a and 3b show a top view and a side view the actual slide valve.
!•'ig. 1 zeigt das Kompressorgehäuse im Längsschnitt A-A gemäb Fig. 2. Dieses besteht aus drei Teilen, nämlich dem zylindrischen Mantel 1 und den Stirnteilen 2 und 3. Innerhalb des zylindrischen Mantels rotieren zwei schraubenförmige Rotoren, die der einfachheithalber nicht dargestellt sind und die beispielsweise gemai: dem SV/-Patent 303 170 ausgebildet sein können.! • 'ig. 1 shows the compressor housing in longitudinal section A-A according to FIG Fig. 2. This consists of three parts, namely the cylindrical shell 1 and the end parts 2 and 3. Within the cylindrical shell rotate two helical rotors, which are not shown for the sake of simplicity and the for example in accordance with the SV / patent 303 170 can.
3 üβhb i /ObO 33 ü β hb i / ObO 3
Das Stirnteil 2 bildet die ?Zintrittsseite für den Kompressor mit der Eintrittsöffnung 4. Das Stirnteil 3 bildet die Austrittsseite mit der Austrittsöffnung 5. An dem Stirnteil 3 ist ein Flansch 6 zur Dichtung und Lagerung der nicht gezeigten Rotoren festgespannt.The front part 2 forms the? Interest entry side for the compressor with the inlet opening 4. The front part 3 forms the exit side with the outlet opening 5. On the front part 3 a flange 6 for sealing and mounting the rotors, not shown, is clamped.
In der Kitte des zylindrischen Mantels 1 und in der Unterseite desselben liegt das Schieberventil 8 in einer muldenförmigen Aussparung. Die Form des Schieberventils geht am besten aus Fig. 2 hervor, in der man erkennt, daß es oben von zwei konkaven Zylinderflächen begrenzt wird, während die Unterseite aus einer konvexen Zylinderflache besteht, die in der muldenförmigen Aussparung des Gehäuses ruht. Das Schieberventil 8 ist mittels einer Federscheibe 10 auf einer Kolbenstange 9 befestigt, deren rechtes Ende in einer Bohrung im Mantel 1 geführt ist. Darüber hinaus ist das Schieberventil in der Austrittsoffnung 5 des Stirnteiles 3 geführt, wie aus Fig. 2 hervorgeht.In the cement of the cylindrical shell 1 and in the bottom the same, the slide valve 8 is located in a trough-shaped recess. The shape of the slide valve works best Fig. 2 shows, in which it can be seen that it is bounded above by two concave cylindrical surfaces, while the bottom of one convex cylinder surface consists in the trough-shaped Recess of the housing rests. The slide valve 8 is fastened by means of a spring washer 10 on a piston rod 9, the right end is guided in a hole in the jacket 1. In addition, the slide valve is in the outlet opening 5 of the Front part 3 out, as can be seen from FIG.
Die Austrittsöffnung ist in Fig. 2 mit einer kräftigeren Linie gezeichnet. Der obere Teil der Gffnung 5» der innerhalb der Peripherie der beiden Rotoren liegt, ist, wie bereits bekannt, ungefähr in Übereinstimmung mit den Nuten in den Rotoren ausgebildet. Unterhalb dieses Teils ist die Kante der Öffnung 5 mit zwei bearbeiteten Vorsprüngen 11, 12 ausgebildet, die genau auf die Oberseite des Schieberventils 8 passen. Das Schieberventii 8 wird somit auf seiner oberen Seite von diesen beiden Vor-The outlet opening is drawn with a stronger line in FIG. 2. The upper part of the opening 5 »the inside the Periphery of the two rotors is, as already known, is formed approximately in accordance with the grooves in the rotors. Below this part, the edge of the opening 5 is formed with two machined projections 11, 12, which exactly on fit the top of the slide valve 8. The slide valve 8 is thus on its upper side from these two front
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Sprüngen geführt, auf seiner unteren Seite von dem Boden 13 in der muldenförmigen Aussparung und an seinem rechten Ende von der Kolbenstange 9. Ferner verhindern die Vorsprünge 11 und 12, daß sich das Schieberventii in der einen oder anderen Richtung dreht.Jumps guided, on its lower side from the floor 13 in the trough-shaped recess and at its right end of the piston rod 9. Furthermore, the projections 11 and prevent 12 that the Schieberventii in one direction or the other turns.
Das Schieberventii 8 ist in bekannter Weise in axialer Richtung verschiebbar. In Fig. 1 befindet es sich in seiner linken Lage, in der es eine Öffnung 14 im Boden 13 der muldenförmigen Aussparung freilegt. Die Steuerung des Schieberventils geschieht durch einen Kolben 15 in einem Zylinder 16, wobei die Kraft vom Kolben zur Kolbenstange 9 des Ventils durch eine andere Kolbenstange 17 übertragen wird, auf welcher eine durchbohrte Druckplatte 18 angeordnet ist. Die Betätigung des Schieberventils und damit des Kompressors geschieht auf folgende Weise:The slide valve 8 can be displaced in the axial direction in a known manner. In Fig. 1 it is in his left Location in which there is an opening 14 in the bottom 13 of the trough-shaped Exposes recess. The slide valve is controlled by a piston 15 in a cylinder 16, the Force is transmitted from the piston to the piston rod 9 of the valve through another piston rod 17 on which one pierced Pressure plate 18 is arranged. The operation of the slide valve and thus the compressor takes place in the following Way:
In der gezeigten Lage strömt Gas von der saugenden Eintrittsöffnung 4 durch die von den Rotoren gebildeten Kanäle, v/onach der Hauptteil durch die Öffnung 1A-, die Löcher in der Druckplatte 18 und den Rückführungskanal 19 zurück zum Einlauf 4 strömt. Nur ein geringer Teil wird von den Rotornuten im aktiven Teil komprimiert. Es ist dies der Teil, der parallel mit dem Abschnitt des Schieberventils 8 liegt, der im Mantel 1 liegt.In the position shown, gas flows from the suction inlet opening 4 through the channels formed by the rotors, from then on the main part through the opening 1A-, the holes in the pressure plate 18 and the return channel 19 flows back to the inlet 4. Only a small part is used by the rotor slots in the active part compressed. This is the part that is parallel to the portion of the slide valve 8 that is in the jacket 1 lies.
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Dies bedeutet, daß das linke Ende des Schieberventils vom Austrittsdruck und das rechte Ende vom Einsaugdruck beeinflußt wird. Hierdurch wird das Schieberventil während des Betriebes von einem nach rechts gerichteten resultierenden Druck beaufschlagt, der versucht, die Öffnung 14 zu schließen. Diesem Druck wirkt der Druck vom Kolben 15 entgegen. Zur Betätigung des Kolbens 15 kann der Zylinder 16 über die Leitungen 20 und 21 mit dem symbolisch angedeuteten Absperrventilen an die Austritts- bzw. Eintrittsöffnung des Kompressors angeschlossen werden.This means that the left end of the slide valve from Outlet pressure and the right end is influenced by the suction pressure. This is the slide valve during operation acted upon by a resultant pressure directed to the right which attempts to close the port 14. This one Pressure counteracts the pressure from piston 15. To actuate the piston 15, the cylinder 16 can be operated via the lines 20 and 21 with the symbolically indicated shut-off valves connected to the outlet or inlet opening of the compressor will.
Im gezeigten Fall ist der Zylinder 16 an die Ablaufseite 5 angeschlossen, so daß der Druck im Zylinder 16 über Kolben 15, Kolbenstange 17, Druckplatte 18 und Kolbenstange 9 den oben genannten resultierenden Druck auf das Schieberventil 8 überwindet. Es ist ersichtlich, daß hierfür der Kolben 15 eine gewisse Fläche im Verhältnis zum Querschnitt des Schieber— ventils 8 haben muß. Der Kolben 15 sollte mindestens einen doppelt so großen Querschnitt wie das Schieberventil haben.In the case shown, the cylinder 16 is on the outlet side 5 connected so that the pressure in cylinder 16 via piston 15, Piston rod 17, pressure plate 18 and piston rod 9 overcomes the above-mentioned resulting pressure on slide valve 8. It can be seen that for this purpose the piston 15 has a certain area in relation to the cross section of the slide. valve 8 must have. The piston 15 should have a cross section that is at least twice as large as the slide valve.
Die gezeigte Lage entspricht der niedrigsten Kapazität des Kompressors, da die Öffnung 14 völlig freigelegt ist.The position shown corresponds to the lowest capacity of the compressor, since the opening 14 is completely exposed.
Die Steigerung der Kapazität des Kompressors geschieht durch Absperrung der Leitung 20 und Öffnen der Leitung 21, wobei der Zylinder 16 an die Eintrittsöffnung 4 angeschlossen wird. DabeiThe increase in the capacity of the compressor is done by shutting off the line 20 and open the line 21, the cylinder 16 is connected to the inlet opening. 4 Included
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verschwindet der Druck auf den Kolben 15, und der Druck von der Austrittsseite drückt das Schieberventil nach rechts, so daß die Öffnung 14 -gedrosselt wird. Die volle Kapazität wird erreicht, wenn das Schieberventil B in seiner rechten Lage ist. Dabei wird der zylindrische Mantel/l geschlossen und die Kompression geschieht längs der ganzen Länge der Rotoren.the pressure on the piston 15 disappears, and the pressure from the outlet side pushes the slide valve to the right, so that the opening 14 is throttled. Full capacity is achieved when slide valve B is in its right position. The cylindrical shell / l is closed and the compression takes place along the entire length of the rotors.
Die Betätigung der Ventile in den Leitungen 20 und 21 geschieht vorzugsweise durch einen vom Druck an der Austrittsöffnung des Kompressors beeinflußten Regulator, was jedoch bereits bekannt ist und nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist.The valves in lines 20 and 21 are actuated preferably by one of the pressure at the outlet opening of the Compressors influenced regulator, but this is already known and is not part of the present invention.
Man erkennt, daß die Kolbenstange 9 und die Druckplatte ständig mehr oder weniger stark gegeneinander gedrückt werden, so daß eine feste Verbindung zwischen diesen beiden Teilen nicht notwendig ist. Dies ist fertigungstechnisch sehr vorteilhaft, da auf eine Passung in radialer Richtung zwischen den Teilen 9 und 18 verzichtet werden kann.It can be seen that the piston rod 9 and the pressure plate are constantly pressed against each other to a greater or lesser extent, so that a fixed connection between these two parts is not necessary. This is very advantageous in terms of production technology, since there is no need for a fit in the radial direction between parts 9 and 18.
Die exzentrische Anordnung der Teile 8 und 9 einerseits und 15 bis 18 andererseits zueinander ermöglicht es, daß das gesamte Zylinderaggregat 15 bis 18 im Eintrittsstirnteil 2 unter der EintrittsÖffnung 4 und die nicht dargestellte Lagerung der Rotoren in dem Eintrittsstirnteil untergebracht werden 1-ann. Früher wurde dieses Zylinderaggregat vollkommen außerhalb des I.ompressorgehäuses angeordnet, was eine platzraubendeThe eccentric arrangement of the parts 8 and 9 on the one hand and 15 to 18 on the other hand to each other makes it possible that the entire cylinder unit 15 to 18 in the entry end part 2 under the entry opening 4 and the storage, not shown the rotors are housed in the entry end part 1-ann. In the past, this cylinder unit was completely outside of the compressor housing, which is a space-consuming
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Konstruktion ergab.Construction resulted.
Wie bereits erwähnt, gestattet die Konstruktion nach der Erfindung es ferner, das Schieberventil 8 durch Abnahme der Federscheibe 10 zu lösen, was aus folgenden Gründen von Bedeutung ist:As already mentioned, the construction according to the invention also allows the slide valve 8 by removing the To solve the spring washer 10, which is important for the following reasons:
In den Fig. 3a und 3b ist die Gestalt deB Schieberventils genauer ersichtlich, und man erkennt, daß das linke Ende des Schieberventils an der oberen Seite ausgespart oder abgeschrägt ist. Durch Änderung der Form dieser Abschrägung kann man verschiedene Volumenverhältnisse beim Kompressor erreichen. Versieht man den Kompressor mit einem Schieberventil mit richtiger Abschrägung, so kann man das gewünschte Volumenverhältnis beim Kompressor erhalten, wobei eine große Abschrägung eine große Austrittsöffnung des Schieberventils ergibt und damit ein niedriges Volumenverhältnis, d.h. einen mäßigen Austrittsdruck, während eine kleine Abschrägung eine großes Volumenverhältnis ergibt und damit einen großen Austrittsdruck.The shape of the slide valve is more precise in FIGS. 3a and 3b can be seen, and it can be seen that the left end of the slide valve is recessed or beveled on the upper side. By changing the shape of this bevel, you can achieve different volume ratios in the compressor. One sees the compressor with a slide valve with the correct bevel, so you can get the desired volume ratio for the compressor obtained, with a large bevel results in a large outlet opening of the slide valve and thus a low one Volume ratio, i.e. a moderate discharge pressure, while a small bevel gives a large volume ratio and thus a large outlet pressure.
Da derselbe Kompressor mit verschiedenen Schieberventilen für verschiedene Volumenverhältnisse benutzt werden kann, ist es ein großer Vorteil, daß der Kompressor zunächst in einem Arbeitsgang fertiggestellt werden kann und mx. erst später, wenn er an seinem Verwendungsplatz aufgestellt werden soll, das richtige Schieberventil eingebaut zu werden braucht.Since the same compressor can be used with different slide valves for various volume ratios, it is a great advantage that the compressor can be initially completed in one operation and mx. Later, if it is to be placed on his use of space, to be built the right gate valve needs.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |