DE3708200C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung von Schraubenverdichtern gemäß dem Gattungsbegriff des Hauptanspruchs.

Aus der DD 216 070 ist eine Einrichtung zur Anfahrentlastung von Schraubenverdichtern bekannt, bei der ein axial verstellbares Steuerglied in einem im Rotor vorgesehenen zentrischen axialen Hohlraum angeordnet ist, von dem Verbindungsbohrungen zum Grund der Zahnlücken führen, die durch das mit dem Rotor umlaufende Steuerglied über einen Ring- oder Hohlraum untereinander verbunden oder verschlossen werden können. Das Steuerglied ragt am Ende aus dem axialen Hohlraum heraus und erstreckt sich in seinen zwei Endstellungen in den Raum einer Magnetspule. Bei Erregung der Magnetspule wird das Steuerglied in die Magnetspule hineingezogen und die Verbindungsbohrungen werden verschlossen. Nachteilig bei dieser Lösung ist, daß sie nur für eine Anfahrentlastung geeignet ist und keine kontinuierliche Regelung des Förderstromes erlaubt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine konstruktiv einfache Einrichtung zur Regelung von Schraubenverdichtern zu schaffen, mit der bei einem niedrigen Leistungsbedarf im Teillastbereich zwischen Null- und Vollförderung kontinuierlich geregelt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Mermale gelöst.

Die weitere Ausbildung des Erfindungsgegenstandes geht aus dem Unteranspruch hervor.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil ist im wesentlichen darin zu sehen, daß eine kontinuierliche Regelung im Teillastbereich zwischen Null- und Vollförderung mit relativ einfachen konstruktiven Mitteln erreicht wird.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachstehend beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 einen öleingespritzten regelbaren Schraubenverdichter mit Längsschnitt entlang der Linie B-B, sowie zwei Aufbrüche entlang der Linie K-K in Fig. 2,

Fig. 2 einen horizontal geführten Längsschnitt entlang der Linie A-A in Fig. 1 sowie einen Aufbruch entlang der Linie D-D in Fig. 3,

Fig. 3 einen partiellen Querschnitt entlang der Linie C-C in Fig. 2,

Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel eines öleingespritzten regelbaren Schraubenverdichters im horizontal geführten Längsschnitt sowie einen Aufbruch wie in Fig. 2 und einen Aufbruch entlang der Linie L-L in Fig. 5 und

Fig. 5 einen partiellen Querschnitt entlang der Linie G-G in Fig. 4

In Fig. 1 ist ein öleingespritzter regelbarer Schraubenverdichter 1 im Längsschnitt entlang der Linie B-B in Fig. 2 dargestellt. Die Zufuhr des zu verdichtenden Mediums erfolgt in bekannter Weise über einen Ansaugstutzen 2 und das Ausschieben des verdichteten Mediums über den um 180 Grad versetzten auf der anderen Seite des Gehäuses 3 angeordneten Druckstutzen 4. In dem Arbeitsraum 5 kämmen zwei Schraubenrotoren 6, 7 miteinander, von denen der eine als Rippenrotor (Hauptläufer) 6 und der andere als Nutenrotor (Nebenläufer) 7 ausgebildet ist. Der Arbeitsraum 5 wird axial durch die beiden einander gegenüberstehenden Stirnwände 8, 9 begrenzt, die radiale Begrenzung bildet das die Rotoren umfassende Gehäuse 3. Die Achsen der Rotoren 6, 7 sind mit ihren Zapfen 10, 11, 12, 13 in dem an den Arbeitsraum 5 angrenzenden Teil des Gehäuses 3 gelagert.

Fig. 2 zeigt den öleingespritzten regelbaren Schraubenverdichter 1 im horizontal geführten Langsschnitt entlang der Linie A-A in Fig. 1. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der als Rippenrotor 6 ausgebildete Läufer angetrieben, wobei der Wellenstummel 14 abgedichtet aus dem Gehäusedeckel 15 herausragt. ln dem als Nutenrotor 7 ausgebildeten Läufer ist auf der Druckseite des Verdichters eine axiale Sacklochbohrung 16 angebracht, die in Richtung Druckseite offen und im Bereich der druckseitigen Stirnwand 9 geschlossen ist.

In jedem Zahngrund 17 des Nutenrotors sind schlitzförmige Kanäle 18 eingefräst, die sich bis zur axialen Bohrung 16 erstrecken (Fig. 3), wobei die auf die Achsrichtung bezogene Länge der Schlitze gleich dem Stellweg 19 des Steuerkolbens 20 entspricht. Die in Fig. 2 dargestellte erste Endstellung 21 des Steuerkolbens 20 entspricht der Leerlaufstellung, da das verdichtete Medium über die Kanäle 18 in die zentrale Bohrung 16 strömt und von da aus wieder in die gegenüberliegenden Kanäle 18 in die saugseitigen Kammern. Nach dem Verschieben des Steuerkolbens 20 bis zur zweiten Endstellung 22 entspricht der Zustand dem Vollastbetrieb, da alle Kanäle 18 durch den Steuerkolben 20 abgedeckt sind. Jede Zwischenstellung entspricht einem Zustand zwischen Leerlauf und Vollast, wobei die Abhängigkeit zwischen Stellweg 19, des Steuerkolbens 20 und Veränderung der Überströmquerschnitte der Kanäle 18 linear ist, was für eine gute Regelcharakteristik Voraussetzung ist.

Der axial verschiebbare Steuerkolben 20 ist in der axialen Bohrung 16 des Nutenrotors 7 angeordnet und ist über einen in der Wand des Achszapfens 13 angeordneten Stift 23 mit dem Rotor verbunden. Die Verschiebung erfolgt in einer in die Oberfläche des Steuerkolbens 20 eingefrästen Längsnut 24, in die der Stift 23 mit seinem freien Ende hineinragt. Der am Achszapfen 13 angeordnete O-Ring 25 sorgt für die notwendige Abdichtung des Steuerkolbens 20 gegenüber der Bohrung 16, so daß keine Leckageverluste längs des Steuerkölbens 20 auftreten können.

Am als Zapfen 26 ausgebildeten Ende des Steuerkolbens 20 ist ein glockenförmiges Gehäuse 27 angeordnet, das mit einer Schiebestange 28 verbunden ist, die abgedichtet durch den Gehäusedeckel 37 geführt ist. Das glockenförmige Gehäuse 30 entspricht der Lage des Steuerkolbens 20, wenn er die zweite Endstellung 22 erreicht hat.

Fig. 4 zeigt die erfindungsgemäße Weiterbildung des Überströmens des Mediums von der axialen Bohrung 16 zu den saugseitigen Kammern. Da alle anderen Teile des Verdichters identisch sind mit dem in Fig. 1 und 2 und 3 dagestellten Beispiel, werden nur die Bezugszeichen wiederholt, die für das Verständnis der Wirkungsweise dieses Ausführungsbeispieles erforderlich sind. Aufgrund der Minimierung der über den Kopf des Gegenläufers auftretenden Leckageverluste infolge der Unterbrechung der Zahngrundfläche 17 (Fig. 3), muß die Länge der schlitzförmigen Kanäle 18 begrenzt bleiben. Dadurch bedingt stellt sich im Leerlaufbetrieb an dieser Stelle ein mittlerer Druck ein, der etwas über dem Ansaugdruck liegt. Um dies zu vermeiden, erstreckt sich erfindungsgemäß die axiale Bohrung 16 durch den Arbeitsraum 5 bis in den Bereich der saugseitigen Stirnwand 8. Von da aus strömt das Medium über radial angebrachte Bohrungen 34 in den Ringraum 35 und über eine in der Stirnwand 8 angebrachte Ausnehmung 36 in den saugseitigen Bereich des Arbeitsraumes 5.

In Fig. 5 sind als partieller Ausschnitt entlang der Linie G-G die Einzelheiten der Rückführung in den saugseitigen Bereich dargestellt.

Claims (2)

1. Vorrichtung zur Regelung von Schraubenverdichtern mit innerer Verdichtung mit zwei innerhalb eines an entgegengesetzten Stirnwänden mit einem Niederdruckeinlaß bzw. einem Hochdruckauslaß versehenen Arbeitsraumes miteinander kämmenden Schraubenrotoren, von denen mindestens einer eine axiale Bohrung mit von dieser im Bereich der hochdruckseitigen Stirnwand radial verlaufenden, zum Grund der Zahnlücken führenden Kanälen aufweist, die von einem in der Bohrung angeordneten und mit dem Schraubenrotor umlaufenden, in axialer Richtung verstellbaren, gegenüber der Bohrung abgedichteten Steuerkolben überdeckt oder freigegeben werden können, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (18) im querschnitt schlitzförmig ausgebildet sind mit einem an das Zahnprofil angepaßten schraubenlinienförmigen Verlauf und daß die auf die Achsrichtung bezogene Länge der Kanäle (18) dem Stellweg (19) des Steuerkolbens (20) entspricht, wobei der Steuerkolben (20) kontinuierlich verstellbar ist und sein Stellweg (19) und der Querschnitt der Kanäle (18) derart aufeinander abgestimmt sind, daß eine lineare Abhängigkeit der querschnittsänderung vom Stellweg (19) besteht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung des Steuerkolbens (20) auf der Druckseite (4) die axiale Bohrung (16) sich bis in den Bereich der saugseitigen Stirnwand (8) erstreckt und in diesem Bereich davon radial verlaufende Bohrungen (34) zu einer auf der dem Arbeitsraum (5) abgewandten Seite angebrachten Ausnehmung (35) der saugseitigen Stirnwand (8) führen.