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Patentansprüche
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Schraubenverdichter mit zwei Rotoren, deren Wellenzapfen mittels
Lagerungen in einem Gehäuse gelagert sind, wobei die Lagerungen jeweils eine an
den Rotoren angreifende, axiale Druckkraft aufnehmen, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen Gehäuse (22) und einer dem Wellenzapfen (17 , 16) zugeordneten Stirnfläche
(103, 105) ein im wesentlichen ringförmiger Raum (100, 101) vorgesehen ist, daß
dem Raum (100, 101) über eine bevorzugt als Bohrung (138) ausgebildete Zuführleitung
Drucköl zugeführt wird, um eine der Druckkraft (F) entgegengerichtete Entlastungskraft
(E) zu erzeugen.
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2. Schraubenverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
auf dem Wellenzapfen ein Druckring (102) fest angeordnet ist, welcher die genannte
Stirnfläche (103) aufweist.
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3. Schraubenverdichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Druckring und der Innenring des oder der Wälz- bzw. Kugellager (106, 108)
auf dem Wellenzapfen miteinander verspannt angeordnet sind, wobei der Druckring
(102) an einem Absatz (86) des Wellenzapfens (17) anliegt.
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4. Schraubenverdichter nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet,
daß in der Richtung vom Rotor (13)
In der älteren Patentanmeldung
P 29 40 211.7 ist ein Schraubenverdichter der genannten Art beschrieben, bei welchem
die Wellenzapfen der Rotoren auf der Druckseite jeweils mittels eines Vierpunktkugellagers
gelagert sind.
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Hierbei stellt das genannte Kugellager ein Axiallager dar, mit welchem
die infolge der Druckdifferenz auf den Rotor wirkende axiale Druckkraft aufgenommen
wird. Die genannten Lager befinden sich auf der Druckseite, während an den gegenüberliegenden
Rotorenden bzw. auf der Ansaugseite weitere Lagerungen sowie ein Getriebe, über
welches der Antrieb erfolgt, vorgesehen ist. Wie bereits erwähnt, ist die geeignete
und für die gesamte Lebensdauer des Schraubenverdichters zuverlässige Versorgung
der Lagerung mit Schmiermittel, insbesondere mit Drucköl, von besonderer Bedeutung.
Bekannte Schraubenverdichter sind daher derart ausgebildet, daß die Rotoren zusammen
mit den Lagerungen zumindest teilweise in einem sogenannten Schmierölsumpf umlaufen.
Bei dem Schraubenverdichter gemäß der o.a. älteren Patentanmeldung sind die Lagerungen
auf der dem Getriebe bzw. Antrieb gegenüberliegenden Seite des Schraubenverdichters
offen, so daß der dort vorhandene ölnebel bzw. das dort vorhandene Schmieröl auch
zur Versorgung der Lagerungen herangezogen werden kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Schraubenverdichter
der genannten Art mit einem geringen Aufwand die Belastung der Lagerungen zu verringern
und gleichzeitig eine sichere und zuverlässige Schmiermittelversorgung der Lagerung
zu gewährleisten. Der Schraubenverdichter soll ferner kostengünstig und ohne besonderen
zusätzlichen Aufwand im Hinblick auf die Lagerungen herstellbar sein, wobei eine
hohe Lebensdauer erreicht werden soll. Auch soll der Schraubenverdichter
für
alle Anwendungsgebiete betriebssicher und den betrieblichen Gegebenheiten gewachsen
sein.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen Gehäuse
und einer dem Wellenzapfen zugeordneten Stirnfläche ein im wesentlichen ringförmiger
Raum vorgesehen ist, daß dem genannten Raum über eine bevorzugt als Bohrung ausgebildete
Zuführöffnung Drucköl zugeführt wird, um eine der Druckkraft entgegengerichtete
Entlastungskraft zu erzeugen.
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Der erfindungsgemäße Schraubenverdichter weist einen kompakten und
kostengünstigen Aufbau auf, wobei aufgrund der angegebenen Entlastungskraft die
Belastungen der Lagerungen erheblich reduziert werden. Diese Entlastungskraft ist
der Druckkraft, welche aufgrund der Druckdifferenz zwischen Druckseite und Ansaugseite
des Schraubenverdichters gegeben ist, entgegengerichtet, mit der Folge, daß von
den Lagerungen nur noch die um die Entlastungskraft verminderte Druckkraft aufgenommen
werden muß. Infolge der geringeren Lagerbelastungen ergibt sich eine nicht unerhebliche
Verlängerung der Lebensdauer, sofern die Lager selbst nicht verändert werden. Andererseits
besteht nunmehr aber auch die Möglichkeit, die Lagerung im Hinblick auf die axiale
Belastbarkeit entsprechend geringer zu dimensionieren, um somit kostenmäßige Einsparungen
bei der Konstruktion und Herstellung des Schraubenverdichters zu erreichen. Die
Anordnung der genannten Stirnfläche im Bereich eines Wellenzapfens läßt sich ohne
besonderen Aufwand vornehmen. Die genannte Stirnfläche stellt in Verbindung mit
dem ringförmigen Raum, welchem das Drucköl zugeführt wird, ein zusätzliches hydrostatisches
Axiallager dar, so daß die vorhandene Lagerung eine reduzierte Belastung aufnehmenmuß.
Da somit
im Bereich des Wellenzapfens Drucköl zugeführt wird, wird
als weiterer Vorteil eine besonders zuverlässige, optimale Schmierung der Lagerung
gewährleistet. Der genannte ringförmige Raum ist nämlich nach außen hin nicht vollständig
dicht auszuführen, so daß das Drucköl in die benachbarten Lager bzw. Lagerungen
gelangen wird.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist auf dem Wellenzapfen ein
Druckring fest angeordnet, welcher die genannte Stirnfläche aufweist. Somit ist
eine besonders einfache konstruktive Lösung gegeben, zumal der genannte Druckring
ohne Schwierigkeiten auf dem Wellenzapfen angeordnet werden kann.
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Hierbei läßt sich durch eine entsprechende Dimensionierung der ringförmigen
Stirnfläche ohne Schwierigkeiten die Größe der Entlastungskraft vorgeben. Es seit
ausdrücklich hervorgehoben, daß die genannte Stirnfläche grundsätzlich auch unmittelbar
an einem Wellenzapfen angeordnet sein kann, wobei aber gewährleistet sein muß, daß
die Entlastungskraft der oben erwähnten Druckkraft auch entgegengesetzt wirkt.
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So könnte beispielsweise auch am Wellenzapfen auf der Ansaugseite
ein entsprechender Ansatz mit einer Stirnfläche vorgesehen sein, über welche bei
Einwirkung von Drucköl die Entlastungskraft auf den Rotor wirksam gemacht wird.
Der besagte Druckring stellt hingegen eine konstruktiv besonders einfach zu realisierende
Lösung dar, zumal er am Wellenzapfen selbst praktisch keine zusätzlichen Maßnahmen
erfordert.
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In einer bevorzugten Ausführungsform sind der Druckring und der oder
die Innenringe der Kugel- oder Wälzlager, auf dem Wellenzapfen fest verspannt, wobei
der Druckring an einem
Absatz des Wellenzapfens anliegt. Der Druckring
wird somit in einfacher Weise zusammen mit den Lagerinnenringen auf dem Wellenzapfen
verspannt, wobei bevorzugt eine an sich bekannte Spannmutter am Wellenende aufgeschraubt
wird.
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Bevorzugt werden in der Richtung vom Rotor zum Zapfenende hin der
ringförmige Raum, der Druckring und das oder die Lager hintereinander angeordnet.
Somit gelangt in einfacher Weise das dem genannten Raum zugeführte Drucköl nach
Verlassen des Raumes zu den am Wellenzapfen vorhandenen Lagern. Diese Lager werden
also von dem Drucköl durchflossen, so daß ein Vollsetzen der Lager mit Schmiermittel
in besonders einfacher Weise vermieden wird. Andererseits wird aber eine zuverlässige
Schmierung der Lager gewährleistet.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist zwischen Außenfläche des
Druckringes und dem umgebenen Gehäuse eine Labyrinthdichtung vorgesehen. Mittels
dieser Labyrinthdichtung wird zu einen ein übermäßiger Druckabfall vermieden, so
daß in dem ringförmigen Raum ein ausreichender Druck zur Erzeugung der Entlastungskraft
vorhanden ist. Andererseits wird aber je nach Ausbildung und Dimensionierung der
Labyrinthdichtung eine geringe Menge des Öls hindurchtreten und somit die ausreichende
Schmierung der Lager gewährleisten.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist von dem genannten ringförmigen
Raum zum Rotor hin wenigstens ein enger Ringspalt vorhanden, wobei bevorzugt mittels
des Drucköls eine Abdichtung erreicht wird. Auf diese einfache Weise wird ein Druckverlust
zwischen Rotor und ringförmigem Raum vermieden.
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Vorteilhaft sind der ringförmige Raum und der Druckring ebenso wie
das axiale Lager am Wellenzapfen auf der Druckseite des Schraubenverdichters angeordnet.
Da bekanntlich die axialen Kräfte auf der Druckseite des Rotors am größten sind,
wird somit in vorteilhafter Weise eine günstige Kraftaufteilung bzw. ein günstiger
Kraftfluß erreicht. Darüber hinaus wird aber infolge des Drucköls in dem ringförmigen
Raum bzw. durch die Abdichtung in den Ringspalten zwischen Rotor und umgebenden
Gehäuse eine besonders vorteilhafte Abdichtung erreicht. Somit werden die Leckgasverluste
auf der Druckseite in einfacher Weise reduziert.
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In einer bevorzugten Ausführungsform verbindet die Zuführleitung für
das Drucköl den äußeren Druckölsumpf des Schraubenverdichters mit dem genannten
ringförmigen Raum.
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Da bei den bekannten Schraubenverdichtern sowieso Drucköl vorhanden
ist, welches sich im sogenannten Druckölsumpf sammelt, bedarf es lediglich einer
geeigneten Verbindung zwischen Druckölsumpf und dem erfindungsgemäß vorgesehenen
ringförmigen Raum, ohne daß zur Erzeugung der Entlastungskraft eine zusätzliche
Druckölquelle oder dergleichen erforderlich wäre.
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Vorteilhaft wird am Ende der Zuführleitung im Druckölsumpf ein Filterkörper
vorgesehen, durch welchen hindurch das Drucköl gefiltert in den ringförmigen Raum
sowie in die Lager gefördert wird. In einfacher Weise wird somit eine Verschmutzung
des ringförmigen Raumes sowie der Lager vermieden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Filterkörper aus einem
inneren Rohr mit Radialbohrungen und einem äußeren, mit dem inneren Rohr verbundenen
Filtersieb gebildet, wobei
an einem Ende des Filterkörpers ein
Gewindezapfen zum Einschrauben in das äußere Ende der Zuführleitung und am anderen
Ende ein Profil bzw. ein Schlitz vorgesehen sind.
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Ein derart ausgebildeter Filterkörper kann ohne Schwierigkeiten in
eine Gewindebohrung im Endbereich der Zuführleitung eingeschraubt und beispielsweise
zum Zwecke der Wartung wieder herausgeschraubt werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Lagerraum im Bereich
der Wellenzapfen mittels eines Lagerdeckels abgeschlossen, welcher mit dem Gehäuse
verbunden ist, wobei ein bevorzugt als Bohrung ausgebildeter Ableitungskanal vorgesehen
ist. Somit wird in definierter Weise das durch die Zuführleitung in den ringförmigen
Raum eingeführte Drucköl durch die sich anschließenden Lager hindurchfließen und
durch den abgeschlossenen Lagerraum hindurch über den genannten Ableitungskanal,
welcher bevorzugt als eine axiale Bohrung im Gehäuse ausgebildet ist, wieder abgeleitet.
Es ist also in einfacher Weise eine sichere Zwangs schmierung der Lager geschaffen,
wobei ein Zusetzen der Lager mit Schmiermittel bzw. öl nicht eintreten wird.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wird in den abgeschlossenen
Lagerraum das Lecköl-Gasgemisch eines Separators eingeleitet, welcher dem Schraubenverdichter
auf der Druckseite nachgeschaltet ist. Das auf der Druckseite des Schraubenverdichters
austretende Gas wird bekanntlich einem ölabscheider bzw. Separator zugeführt, wobei
ein Lecköl-Gasgemisch gebildet wird. Bei den bekannten Schraubverdichtern wird dieses
Lecköl-Gasgemisch, welches einen hohen Druck sowie eine erhöhte Temperatur aufweist,
in die Ansaugleitung
des Schraubenverdichters eingeleitet. Hierbei
expandiert es, und die Temperatur des Gemisches in der Ansaugleitung wird sich,
wenn auch nur geringfügig, erhöhen. Es ist ersichtlich, daß hierdurch der Wirkungsgrad
des Schraubenverdichters verringert wird, da ein nicht unerheblicher Teil des bereits
auf einen hohen Druck verdichteten Gases bzw.
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der Luft wieder expandiert und auf die Ansaugseite zurückgeführt wird.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Einleitung des Lecköl-Gasgemisches in den Lagerraum
wird das Schluckvolumen des Schraubenverdichters erhöht. Weiterhin bewirkt die angegebene
Einleitung des Lecköl-Gasgemisches in Verbindung mit dem Ableitungskanal eine definierte
Abführung des Lageröls, so daß ein Auffüllen der Lager bzw. eine Überfüllung der
Lager selbst mit Schmieröl vermieden wird. Durch die angegebenen Maßnahmen ist der
Wirkungsgrad des Schraubenverdichters in der Größenordnung bis etwa 5 % zu verbessern.
Darüber hinaus wird infolge des eingeleiteten Lecköl-Gasgemisches der ölsumpf im
Lager auf einem vorgegebenen Niveau gehalten.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist in der Lecköl-Gasgemischleitung
zwischen Separator und Lagerraum eine Drossel vorgesehen, mittels welcher die Lecköl-Gasgemischmenge
auf einen vorgegebenen Wert einstellbar ist.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform sind im Gehäuse Bohrungen vorgesehen,
an welche eine mit dem Separator verbundene Leitung angeschlossen ist und welche
in den Lagerraum münden. Die genannten Bohrungen können ohne Schwierigkeiten in
dem Gehäuse angeordnet werden, so daß bei der Herstellung des Schraubenverdichters
kein besonderer zusätzlicher Aufwand erforderlich ist und eine konstruktiv sehr
einfache Einleitung des Lecköl-Gasgemisches erhalten wird.
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Weitere Vorteile und erfindungswesentliche Merkmale ergeben sich aus
den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen. Es zeigen: Fig. 1 eine
perspektivische Darstellung eines Schraubenverdichters mit vorgeschaltetem Radialverdichter
in einem axiallen Längsschnitt, Fig. 2 ein Gaslaufschema eines Verdichters, Fig.
3 einen Axialschnitt einer Horizontalebene durch die erfindungsgemäße Lagerung der
Rotoren auf der Druckseite eines Schraubenverdichters, Fig. 4 einen Axialschnitt
durch die Lagerung entlang der Schnittlinie IV gemäß Fig. 3.
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In Fig. 1 ist ein Schraubenverdichter 10 dargestellt, von welchem
die eine Schraube bzw. der eine Rotor 12 sichtbar ist.
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Ein weiterer, hier nicht dargestellter Rotor 13 befindet sich in Blickrichtung
auf die Zeichenebene hinter dem dargestellten Rotor 12 und wird direkt mittels eines
Getriebes 14 angetrieben, welches über einen Wellenzapfen 15 mit einem hier nicht
näher dargestellten Antrieb verbunden ist. Das Getriebe 14 befindet sich auf der
Ansaugseite 11 des Schraubenverdichters 10. Auf der dem Getriebe 14 in axialer Richtung
gegenüberliegenden Druckseite 21 ist der Rotor 12 mit seinem Wellenzapfen 16 in
einer ersten Lagerung 18 in dem Gehäuse 22 aufgelagert, welches die beiden Rotoren
umgibt. Auf der Ansaugseite 11 ist ferner eine zweite Lagerung 20 für den Rotor
12 vorgesehen.
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Durch ein Ansaugfilter 24 wird Luft angesaugt, welche durch eine Ventileinrichtung
26 über einen dem Schraubenverdichter 10 vorgeschalteten Radialverdichter 28 in
einen Raum 30 strömt. In dem genannten Raum 30 befindet sich ein Getriebe 29 zum
Antreiben des Radialverdichters 28, wobei das Getriebe 29 über den hier nicht dargestellten
zweiten Rotor des Schraubenverdichters 10 angetrieben wird. Aus dem Raum 30 strömt
die schon vorverdichtete Luft unterhalb des Gehäuses 22 durch einen Ansaugkanal
31 in Richtung des Pfeiles 32 hin zum Ansaugbereich 33, um dort in den Schraubenverdichter
10 einzuströmen. Die Verdichtung mittels des Schraubenverdichters 10 erfolgt entgegen
der Richtung des Pfeiles 32. Die komprimierte Luft tritt auf der Druckseite 21 nach
oben in ein das Schraubenverdichtergehäuse 22 umgebendes Umgehäuse 34 ein, an dessen
Innenwandung Rippen 36 angeformt sind, die zusammen mit weiteren Rippen 38 vom Gehäuse
22 zur ölabscheidung dienen. Über nicht weiter dargestellte Öffnungen gelangt die
verdichtete Luft in einen Feinölfilter 40 und über ein Labyrinth 42 zur Druckleitung
44. Es ist ersichtlich, daß im Schraubenverdichter 10 von der Ansaugseite 11 bis
hin zur Druckseite 21 bzw. Lagerung 18 der Druck ansteigt, wodurch auf die Rotoren
eine Druckkraft F erzeugt wird, welche in Richtung des Pfeiles 32 wirkt.
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Der in Fig. 1 dargestellte Verdichter entspricht weitgehend dem Verdichter
der älteren Patentanmeldung P 30 48 233.8 der Anmelderin. Ferner ist in der älteren
Patentanmeldung P 29 40 211.7 ein Schraubenverdichter ohne einen Radialverdichter
beschrieben.
Es sei ausdrücklich hervorgehoben, daß die Erfindung nicht notwendigerweise einen
vorgeschalteten Radialverdichter voraussetzt. Ferner kann die Erfindung auch bei
anderen Ausführungsformen von Schraubenverdichtern zum Einsatz gelangen.
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In Fig. 2 ist ein Gaslaufschema eines Verdichters dargestellt.
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Man erkennt den Schraubenverdichter 10, der von einem Rotor 50 über
eine Welle 52 und eine Kupplung 54 angetrieben wird.
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Über den Ansaugfilter 24 in einer Ansaugleitung 48 wird Luft in Richtung
des Pfeiles 56 angesaugt, auf höheren Druck komprimiert und über eine Leitung 60
in Richtung des Pfeiles 57 einem Druckluftbehälter 62 zugeführt, welcher beispielsweise
gemäß Fig. 1 durch das Gehäuse 34 gebildet wird. Der in dem Behälter 62 befindlichen
Druckluft wird über einen Separator 64, der den Rippen 36, 38, dem Filter 40 und
dem Labyrinth 42 entspricht, das Öl entzogen. Über die Druckleitung 44 kann die
Druckluft einem Verbraucher zugeführt werden. In dem Separator 64 oder auch im Bereich
desselben wird Lecköl gesammelt und ein Lecköl-Gasgemisch wird über eine Leitung
68 der Ansaugleitung 58 zugeführt. Das Lecköl-Gasgemisch fließt von einer Leitung
relativ geringen Querschnitts in die Ansaugleitung 48, die einen größeren Querschnitt
aufweist.
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Die Temperatur des Lecköl-Gasgemischs ist deutlich höher als die Temperatur
der angesaugten Frischluft, so daß das Lecköl-Gasgemisch bei der Einmündung 70 in
die Leitung 58 expandiert.
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Gleichzeitig wird auch die Temperatur der Ansaugluft geringfügig erhöht.
Durch die beiden genannten Effekte wird eine Verschlechterung des Gesamtwirkungsgrades
des Verdichters bzw.
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Schraubenverdichters 10 bewirkt. Bevorzugt wird jedoch im Rahmen der
Erfindung das Lecköl-Gasgemisch über die strichpunktiert dargestellte Leitung 150
und eine Drossel 164 in das Lager auf der Druckseite eingeführt.
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In Fig. 3 sind die auf der Druckseite 21 des Schraubenverdichters
10 vorhandenen Lagerungen 18, 19 der bei-den Rotoren 12, 13 in einem Axialschnitt
in einer Horizontalebene dargestellt. Die Lagerung 18 entspricht im wesentlichen
der Lagerung 19, so daß nachfolgend nur die Lagerung 19 eingehend besprochen werden
soll. Die Ausführungen gelten jedoch entsprechend auch für die Lagerung 18. Der
Rotor 12 enthält den Wellenzapfen 16 und der Rotor 13 einen Wellenzapfen 17, wobei
beide Wellenzapfen in dem Gehäuse 22 um die Achsen 80, 82 drehbar gelagert sind.
Der Wellenzapfen 17 besitzt einen ersten Abschnitt 84, der über einen Absatz 86
in einem zweiten Abschnitt 88 übergeht, der wiederum über einen weiteren Absatz
90 in einem dritten Abschnitt 92 übergeht, an welchen sich ein Gewindeabschnitt
94 anschließt. Der Absatz 84 greift durch eine Innenbohrung 96 vom Gehäuse 22 hindurch.
An die Innenbohrung 96 schließt sich eine Stufung 98 an, deren Abstand von der Stirnfläche
des Rotors 13 kleiner ist als die Länge des Abschnitts 84. Die Stufung 98 geht in
eine Bohrung 99 über, deren Innendurchmesser größer ist als der Innendurchmesser
der Bohrung 96, so daß ein ringförmiger Raum 100 gebildet wird, dessen Funktion
weiter unten erläutert werden soll.
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Auf dem zweiten Abschnitt 88 des Wellenzapfens 17 ist ein Ring 102
angeordnet, an dessen Außenrand eine Labyrinthdichtung 104 in Form von Nuten bzw.
Hinterschneidungen angeordnet ist. An den Ring 102 schließt sich ein den Abschnitt
88 im Gehäuse 22 ablagerndes Wälzlager 106 an, an welches sich ein sog. Vierpunkt-Kugellager
108 zur Ablagerung des Abschnitts 92 anschließt. Die Innenringe der beiden Lager
106, 108 sowie der genannte Druckring 102 werden über eine auf den Gewindeabschnitt
94
aufgeschraubte Mutter 110 gegen den Absatz 86 am Abschnitt 84 verspannt. Die derart
ausgebildete Lagerung 19 nimmt sowohl Radial- als auch Axialkräfte auf. Das Gehäuse
22 besteht aus einem Gehäuseblock 23 und einem die genannten Lager aufnehmenden
Lagerkörper 25, der einen Flansch 27 besitzt, mittels welchem er mit dem Gehäuseblock
23 über Schrauben 111 verschraubt ist. Ein entsprechend ausgebildeter Lagerkörper
ist auch für die Lagerung 18 des Wellenzapfens 16 bzw. des Rotors 12 vorgesehen.
Mittels eines Flansches 112 und Schrauben 114 werden die Außenringe der Lager 106,
108 am Lagerkörper 25 festgelegt. Der Flansch 112 besitzt eine Innenbohrung 116,
so daß den Lagern zugeführtes Drucköl hinein- bzw. hinausfließen kann.
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Wie oben bereits erläutert, tritt aufgrund der Druckdifferenz zwischen
Ansaugseite 11 und Druckseite 21 des Schraubenverdichters 10 eine axiale Druckkraft
F in der eingezeichneten Pfeilrichtung auf. Diese Druckkraft muß durch eine geeignete
Ausbildung der Lagerung aufgefangen werden. Zur Druckentlastung der Lager wird erfindungsgemäß
die Druckölversorgung des Schraubenverdichters 10 eingesetzt.
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In Fig. 4 ist ein Radialschnitt senkrecht zur Achse 82 entlang der
Schnittlinie IV gemäß Fig. 3 dargestellt. Zur Druckentlastung bzw. für den Lagerdruckausgleich
ist in dem Gehäuseblock 23 eine radial verlaufende Bohrung 120 vorgesehen, die einen
Gewindeabschnitt 122 aufweist, in welchen ein Ansaug-bzw. Filterkörper 124 eingeschraubt
ist. Der Filterkörper 124 weist einen rohrförmigen, mit Radialbohrungen 126 versehenen
Teil 128 auf, welcher nach außen hin mit einem Boden 130 abgeschlossen
ist,
wobei letztere auf seiner Außenfläche einen Schlitz 132 zum Einschrauben des Filterkörpers
124 aufweist.
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Der Filterkörper 124 besitzt eine Hinterschneidung 134, welche mittels
eines rohrförmigen Siebbleches 136 abdeckt. Die Bohrung 120 vom Gehäuseblock 123
geht innen in eine Bohrung 138 vom Lagerkörper 25 über. Die Bohrung 138 mündet in
den ringförmigen Raum 100, welcher zwischen dem Druckring 102 und der Stufenfläche
98 vorhanden ist. Der Gehäuseblock 23 ist von weiteren hier nicht dargestellten
Gehäuseteilen umgeben, wobei Dichtungsringe 139 zwecks Abdichtung vorgesehen sind
(siehe Fig. 3). In dem Raum außerhalb des Gehäuseblocks 23 befindet sich in etwa
zu der Linie N das unter Druck stehende Öl.
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Dieses Drucköl gelangt erfindungsgemäß über den Filterkörper 124 und
die Bohrungen 120, 138 in den ringförmigen Raum 100 und übt auf den Druckring 102
eine der Druckkraft F entgegengesetzt gerichtete Entlastungskraft E aus. Da die
Entlastungskraft E der Druckkraft F entgegengesetzt ist, wird die axiale Belastung
des Kugellagers 108 reduziert. Die Größe der Entlastungskraft E und somit das Ausmaß
der Druckentlastung kann sehr leicht durch die Größe der radialen Ringfläche 103
des Druckringes 102 und/oder den öldruck vorgegeben werden. Es sei darüber hinaus
besonders hervorgehoben, daß das über die Labyrinthdichtung 104 abströmende Drucköl
eine zusätzliche Schmierung der Lager 106, 108 erreicht wird. Darüber hinaus werden
die Ringspalte 114, 141 zwischen Wellenzapfen 16 bzw.
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Rotor 13 und Gehäuse 22mit Drucköl abgedichtet. Somit wird in bevorzugter
Weise und mit einem besonders geringen Aufwand auch eine Verringerung von auf der
Druckseite 21 bzw. im Bereich der Lagerung 19 austretenden Leckgas erreicht. Es
ist von besonderer Bedeutung, daß eine Verringerung des Wirkungsgrades infolge von
Leckgas im Bereich der Lagerung vermieden wird.
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Der Lagerraum 142 wird mittels eines Lagerraumdeckels 144 abgedichtet.
Der Lagerraumdeckel 144 ist abförmig und liegt mit seinen Stirnrändern über einer
Dichtung 146 an den Lagerkörpern 25 bzw. am Gehäuse 22 an, wodurch ein Austritt
von öl aus dem Lagerraum 142 in den Ansaugkanal vermieden wird.
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Zwecks weiterer Verbesserung der Schmierung der Lager 106, 108 ist
die Leitung 68 gemäß Fig. 2 nicht mehr in die Ansaugleitung 58 eingeführt, sondern
über eine Leitung 150 und einen Leitungsanschluß 152 hin zu einer Bohrung 154 im
Gehäuseblock 23. An die Bohrung 154, welche im wesentlichen parallel zur Achse 82
des Rotors 13 verläuft, schließt sich eine radial verlaufende Bohrung 156 an, wobei
letztere in eine ebenfalls radial verlaufende Bohrung 158 im Lagerkörper 25 einmündet.
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An diese Bohrung 158 schließt sich eine wiederum parallel zur Achse
82 verlaufende Bohrung 160 an, welche in den Lagerraum 162 innerhalb des Deckels
144 einmündet. Durch die genannten Bohrungen wird das Lecköl-Gasgemisch nunmehr
erfindungsgemäß dem Lagerraum 162 zugeführt. Diese Zuführung von Lecköl-Gasgemisch
bewirkt zum einen eine gute Schmierung der Lager 106, 108 und zum anderen auch eine
teilweise Auffüllung des Lagerraums. Im Lagerkörper 25 ist ferner noch eine im wesentlichen
parallel zur Achse 82 verlaufende, durchgehende Bohrung 162 vorgesehen, mittels
welcher eine Verbindung zwischen Lagerraum 142 und Rotor 13 hergestellt wird. Es
erfolgt somit eine exakt definierte Auffüllung des Lagerraums mit öl und eine definierte
Abführung durch die Bohrung 162 zur Schmierung des Rotors 13. Wie oben anhand von
Fig. 2 erläutert, bedingt eine Einführung des Lecköl-Gasgemischs in die Ansaugleitung
eine Verschlechterung des Wirkungsgrades. Durch die erfindungsgemäße Einführung
des Lecköl-Gasgemischs in die Lager wird hingegen der Wirkungsgrad aufgrund der
Erhöhung des Schluckvolumens (sog. Überfüllung) entsprechend verbessert.
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Bezugszeichenliste 10 Schraubenverdichter 11 Ansaugseite 12, 13 Rotor
14 Getriebe 15 Wellenzapfen von 14 16 Wellenzapfen von 12 17 Wellenzapfen von 13
18 erste Lagerung von 12 19 erste Lagerung von 13 20 zweite Lagerung von 12 21 Druckseite
22 Gehäuse 23 Gehäuseblock 24 Ansaugfilter 25 Lagerkörper 26 Ventileinrichtung 27
Flansch 28 Radialverdichter 29 Getriebe 30 Raum 31 Ansaugkanal 32 Pfeil 33 Ansaugbereich
34 Umgehäuse 36 Rippen von 34 38 Rippen von 22 40 Feinölfilter 42 Labyrinth 44 Druckleitung
50 Motor 52 Welle 54 Kupplung
56, 57 Filter 58 Ansaugleitung 60
Leitung 62 Druckluftbehälter 64 Separator 68 Leitung 70 Einmündung 80, 82 Achsen
84 erster Abschnitt 86 Absatz 88 zweiter Abschnitt 90 Absatz 92 dritter Abschnitt
94 Gewindeabschnitt 96 Innenbohrung 98 Stufenflächen 99 Bohrung 100 ringförmiger
Raum 102 Druckring 103 Ringflächen 104 Labyrinthdichtung 106 Wälzlager 108 Kugellager
110 Mutter 111 Schrauben 112 Flansch 114 Schrauben 116 Innenbohrung 120 Bohrung
122 Gewindeabschnitt 124 Filterkörper 126 Radialbohrung 128 Teil
130
Boden 132 Schlitz 134 Hinterschneidung 136 Siebblech 138 Bohrung von 25 139 Dichtungsringe
140, 141 Ringspalte 142 Lagerraum 144 Lagerraumdeckel 146 Dichtung 150 Leitung 154
axiale Bohrung von 23 156 radiale Bohrung von 23 158 radiale Bohrung von 25 160
axiale Bohrung von 25 162 Bohrung 164 Drossel
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