DE69612804T2

DE69612804T2 - Schraubenverdichter

Info

Publication number: DE69612804T2
Application number: DE69612804T
Authority: DE
Inventors: Guido Jan. Luyts
Original assignee: Atlas Copco Airpower NV
Current assignee: Atlas Copco Airpower NV
Priority date: 1995-09-12
Filing date: 1996-08-22
Publication date: 2001-11-08
Anticipated expiration: 2016-08-23
Also published as: ES2158233T3; KR100382385B1; BE1009590A3; US5785149A; EP0761974B1; EP0761974A1; JPH09126169A; KR970016127A; DE69612804D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schraubenverdichter, der ein Getriebegehäuse mit zumindest einer Druckstufe umfasst; eine Schmiervorrichtung, die als Bauteile zumindest einen Schmierstoffbehälter, eine Pumpe, einen Schmierstoffkühler, einen Filter und Düsen oder Verteilelemente aufweist und die weiterhin Leitungen für Schmierstoff zwischen diesen Bauteilen aufweist; und eine Kühlanordnung, die als Bauteile zumindest einen Druckluftkühler und den oben erwähnten Schmierstoffkühler umfasst und die weiterhin eine Anzahl von Leitungen für Kühlfluid zwischen diesen Bauteilen aufweist.
Bei den bekannten Schraubenverdichtern dieser Art sind das Getriebegehäuse, die Schmiervorrichtung und die Kühlanordnung individuell aufgestellt und sind mittels separater Träger materiell miteinander verbunden. In der Praxis sind sie mittels einer großen Anzahl von Leitungen für Schmierstoff und für Kühlfluid miteinander verbunden. Diese Leitungen bestehen aus Rohren und/oder Schläuchen und Kupplungselementen und enthalten eine große Anzahl von Verbindungen und Dichtungen. Diese Leitungen müssen ausreichend flexibel oder einstellbar sein, um gegenseitige Unterschiede in der Position der mit besagten Leitungen verbundenen Bauteile aufzufangen.
Diese bekannten Schraubenverdichter erfordern auch eine große Anzahl separater Bauteile, und die Montage all dieser Bauteile ist, teilweise wegen der erforderlichen Einstellungen, ziemlich zeitraubend. Außerdem ist das Risiko von Lecks und großen Druckabfällen bei diesen bekannten Kompressoren hoch.
US-A-5.199.858 offenbart einen Schraubenverdichter des obenerwähnten Typs, wobei außerdem zumindest eine Anzahl der Bauteile der Schmiervorrichtung bereits direkt an das Getriebegehäuse montiert ist oder in das Getriebegehäuse integriert ist, derart, dass die Anzahl von Leitungen zwischen Bauteilen oder Teilen davon, die an der Außenseite des Getriebegehäuses oder der Schmiervorrichtung angeordnet sind, begrenzt ist.
Die Kühlanordnung ist noch vom Getriebegehäuse getrennt. Ein Schraubenverdichter mit einer Anzahl von Leitungen zwischen verschiedenen Bauteilen, die zumindest teilweise in das Getriebegehäuse integriert ist, ist in GB-A- 2.059.511 offenbart. Das Getriebegehäuse ist in ein Gehäuse eingebaut, worin nicht nur die Rotoren, sondern auch eine Anzahl von Bauteilen montiert ist, wie etwa ein Luftfilter und ein Flüssigkeitsabscheider. Eine Anzahl von Bauteilen ist auch an der Außenseite dieses Gehäuses montiert, wie etwa der Schmierstoffkühler und der Schmierstofffilter. Der Druckluftkühler ist am Schmierstoffkühler montiert.
Die Erfindung bezweckt einen Schraubenverdichter, wobei diese und andere Nachteile ausgeschlossen sind, und der folglich von einfacher Konstruktion ist und nur ein Minimum an Einstellungen erfordert und der ein Minimum an Verbindungen umfasst und somit ein minimales Risiko von Lecks oder großen Druckabfällen.
Dieses Ziel wird in einem Schraubenverdichter des im ersten Absatz definierten Typs erreicht, wobei außerdem zumindest eine Anzahl der Bauteile der Schmiervorrichtung bereits direkt an dem Getriebegehäuse montiert ist oder in das Getriebegehäuse integriert ist, durch die Tatsache, dass auch eine Anzahl der Bauteile der Kühlanordnung direkt an das Getriebegehäuse montiert ist oder in das Getriebegehäuse integriert ist, und dass eine Anzahl der Leitungen zwischen den verschiedenen Bauteilen zumindest teilweise in das Getriebegehäuse integriert ist, derart, dass die Anzahl von Leitungen zwischen Bauteilen oder Teilen davon, die sich außerhalb des Getriebegehäuses oder der Schmiervorrichtung oder der Kühlanordnung befinden, begrenzt ist, und dass eine Anzahl von Funktionen, wie etwa das Befestigen, Positionieren und Verbinden, in die Hauptbauteile, bestehend aus dem Getriebegehäuse, der Schmiervorrichtung und der Kühlvorrichtung, integriert ist.
Vorzugsweise sind zumindest der Druckluftkühler und der Schmierstoffkühler der Kühlanordnung direkt an dem Getriebegehäuse montiert.
Die mit dem Schmierstoffkühler verbundene Zufuhrleitung für Kühlfluid und die Leitung für dieses Kühlfluid, die den Schmierstoffkühler mit der Druckstufe verbindet, kann zumindest teilweise in das Getriebegehäuse integriert sein.
Die Leitungen für Schmierstoff zwischen der Pumpe und dem Schmierstoffkühler, zwischen besagtem Schmierstoffkühler und dem Filter und zwischen dem Filter und den Düsen oder Verteilelementen können auch zumindest teilweise in das Getriebegehäuse integriert sein.
Zur besseren Erläuterung der Merkmale der Erfindung ist die folgende bevorzugte Ausführungsform eines Schraubenverdichters gemäß der Erfindung nur als Beispiel ohne jeden einschränkenden Charakter beschrieben, unter Verweis auf die begleitenden Zeichnungen, worin:
Fig. 1 schematisch das Getriebegehäuse eines Schraubenverdichters gemäß der Erfindung mit nur der Schmiervorrichtung darstellt;
Fig. 2 schematisch das Getriebegehäuse von Fig. 1 darstellt, jedoch nur mit der Kühlanordnung;
Fig. 3 eine Vorderansicht einer praktischen Ausführung des Getriebegehäuses von den Fig. 1 und 2 darstellt, wobei Bauteile der Schmiervorrichtung und der Kühlanordnung in strichpunktierter Linie dargestellt sind;
Fig. 4 eine Seitenansicht der praktischen Ausführung des Getriebegehäuses von Fig. 3 darstellt, wobei darauf montierte Bauteile auch in strichpunktierter Linie dargestellt sind.
Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Schraubenverdichter umfasst ein Getriebegehäuse 1 mit einer oder mehr, beispielsweise zwei, Druckstufen 2, eine Schmiervorrichtung 3 mit vorzugsweise Öl als Schmiermittel, und eine Kühlanordnung 4 mit vorzugsweise Wasser als Kühlfluid.
Diese Hauptbauteile 1 bis 4 sind direkt aneinandermontiert und alle Funktionen, wie das Befestigen, Positionieren und Verbinden, sind hauptsächlich in diese Hauptbauteile integriert, derart, dass praktisch alle Verbindungen außerhalb dieser Hauptbauteile weggelassen werden können und keine separaten Träger für die Hauptbauteile erforderlich sind.
Im Getriebegehäuse 1 ist eine Zahnradübertragung 5 auf übliche Weise montiert, die von einem in den Figuren nicht dargestellten Motor angetrieben wird und womit Zahnräder der Druckstufen 2 angetrieben werden. Diese Druckstufen 2 sind mittels Befestigungsmitteln 6, wie etwa Bolzen, mit ihrem Gehäuse direkt an der Außenseite des Getriebegehäuses 1 befestigt, und sie sind mit Kegelstiften 7 positioniert. Die Abdichtung wird mit einem Metall-auf-Metall-Kontakt zwischen dem Gehäuse und dem Getriebegehäuse 1 und durch einen flexiblen Ring 8 erhalten.
Besagtes Getriebegehäuse 1 ist am Boden mit Trägern 61 versehen, von denen der gesamte Verdichter getragen wird. Wie schematisch in Fig. 1 dargestellt, umfasst die Schmiervorrichtung 3 eine Anzahl von Bauteilen, die direkt an dem Getriebegehäuse 1 montiert sind oder die in dieses Getriebegehäuse integriert sind.
Die Schmiervorrichtung 1 umfasst somit einen Ölbehälter 9, der ein Ganzes mit der Unterseite des Getriebegehäuses 1 bildet, eine Ölpumpe 10, die in einem mit einem Deckel 11 abgedichteten Teil 12 des Getriebegehäuses 1 aufgestellt ist, einen Ölkühler 13, der mittels Befestigungsmitteln 14, beispielsweise Bolzen, direkt an der Außenseite des Getriebegehäuses 1 befestigt ist, und einen Ölfilter 15, dessen Gehäuse 16 mittels Befestigungsmitteln 17, Holzen oder einer Gewindeverbindung, ebenfalls direkt an der Außenseite des Getriebegehäuses 1 befestigt ist.
Die Abdichtung zwischen dem Deckel 11 und dem Teil 12, zwischen dem Gehäuse des Ölkühlers 13 und dem Getriebegehäuse 1 und zwischen dem Gehäuse 16 des Ölfilters 15 und dem Getriebegehäuse wird von einem Metall-auf-Metall-Kontakt und einem flexiblen Dichtungsring 18 gebildet.
Der Ölbehälter 9 ist mit einer Ablassöffnung 19 ausgestattet.
Die Leitung 20, die besagten Ölbehälter 9 mit der Ölpumpe 10 verbindet, die Leitung 21 zwischen der Ölpumpe 10 und dem Ölkühler 13 und die Leitung 22 zwischen dem Ölkühler 13 und dem Filter 15 sind vollständig in das Getriebegehäuse 1 integriert und werden während des Gießens besagten Getriebegehäuses geformt.
Der Filter 15 ist mittels Leitungen 24-25-26 mit Düsen oder Verteilelementen 23 für das Schmieren der Lager und der Zahnräder der zwei Druckstufen 2 und für das Schmieren der Hauptlager der Zahnräder im Getriebegehäuse 1 verbunden. Die zu den Druckstufen 2 führenden Leitungen bestehen aus einem internen gemeinsamen Teil 24 gegen den Filter 15 und einem internen getrennten Teil 25, das, wie auch das Teil 24, in das Getriebegehäuse 1 integriert ist, und aus einem Teil 26, das in das Gehäuse der betreffenden Druckstufe 2 integriert ist und das mittels der Befestigung besagten Gehäuses am Getriebegehäuse 1 mit dem Teil 25 verbunden ist.
Nur die Rückführleitungen 27 für Öl sind externe Leitungen, die, beispielsweise mittels Flanschen 28 an ihren Enden, am Gehäuse einer Druckstufe 2 und mittels Befestigungsmitteln 30 um eine Öffnung 29 an der Außenseite des Getriebegehäuses 1 befestigt sind. Für die Abdichtung ist mittels flexibler Ringe 31 gesorgt.
Das Getriebegehäuse 1 ist weiter mit Öffnungen oder Verbindungen 32, 33 und 34 versehen, mit denen jeweils ein Überlauf- oder Höchstdruckventil 35, ein Öldruckmesser 36 und ein Öltemperaturmesser 37 verbunden ist.
Weiterhin ist das Getriebegehäuse 1 mit einer Füllöffnung 38, einer Befestigung 39 für einen Ölstandsmesser und einer Befestigung 40 für Entlüftung versehen.
Wie in Fig. 2 dargestellt, umfasst die Kühlanordung den oben erwähnten Ölkühler 13 und einen Druckluftkühler 41, bestehend aus einem Zwischenkühler und einem Nachkühler, die in einem Gehäuse 42 eingebaut sind, und dessen Gehäuse 42 mittels Befestigungsmitteln 43 direkt an der Außenseite des Getriebegehäuses 1 befestigt ist. Das Positionieren wird mittels in Fig. 2 nicht dargestellter Kegelstifte ausgeführt, und das Abdichten mittels flexibler Ringe 64.
In diesem Gehäuse 42 ist ein Kühlwassereinlass 44 ausgebildet, der an eine Zufuhr 60 angeschlossen ist, die innerhalb des Gehäuses zweigeteilt ist, nämlich in eine in den Druckluftkühler 41 integrierte erste Abzweigung oder Leitung 45 zum Kühlen der Druckluft und eine zweite Abzweigung oder Leitung 46-47, die in den Ölkühler 13 mündet und die ein Teil 46 umfasst, das in den Druckluftkühler 41 integriert ist, und ein Teil 47, das sich durch das Getriebegehäuse 1 erstreckt und in dieses Getriebegehäuse integriert ist.
Der Ölkühler 13 ist mittels einer Leitung 48-49 für Kühlwasser mit den Druckstufen 2 verbunden, die ein in das Getriebegehäuse 1 integriertes Teil 48 umfasst und eine damit verbundene Verbindung 49, die mittels Flanschen an den Enden an der Außenseite des Getriebegehäuses 1 beziehungsweise der Außenseite einer der Druckstufen 2 befestigt ist. Zwischen den zwei Druckstufen 2 ist eine Verbindung 50 vorgesehen, die auch mittels an den Enden vorgesehener Flansche an den Gehäusen der Druckstufen 2 befestigt ist.
Das Befestigen der Enden der externen Verbindungen 49 und 50 ist mittels Verbindungsmitteln 51, beispielsweise Bolzen, verwirklicht, und das Abdichten ist mittels flexibler Ringe 52 sichergestellt.
Der Rückfluss des Kühlfluids zu einem Ablauf 57 verläuft durch eine externe Leitung 54, die mittels Befestigungsmitteln 55 mit Flanschen 53 an den Enden an einer der Druckstufen 2 beziehungsweise dem Gehäuse 42 des Druckluftkühlers 41 befestigt ist, an der Seite von dessen Auslass 56, der mit dem Ablauf 57 für Kühlfluid verbunden ist. Für die Abdichtung ist mittels flexibler Ringe 58 gesorgt.
Die Kühlanordnung ist weiter mit einer Füll- und Ablassöffnung und einer Entlüftung versehen, während am Gehäuse 42 des Druckluftkühlers 41 zwei Anschlüsse 59 für chemische Reinigung vorgesehen sind.
Wie mittels Pfeilen in Fig. 1 dargestellt, wird Schmieröl mit der Ölpumpe 10 aus dem Behälter 9 gepumpt und wird durch die Leitung 21 zum Ölkühler 13 gepumpt, wo es vom Kühlfluid abgekühlt wird. Von da strömt das Öl durch die Leitung 21, über den Filter 15 und von da durch die Leitungen 24-25-26 zu den Druckstufen 2.
Das Öl strömt durch die Leitungen 27 zum Behälter 9 zurück.
Wie in Fig. 2 mittels Pfeilen dargestellt, wird das Kühlwasser über den Druckluftkühler 41 und den Ölkühler 13 verteilt, der mittels der Leitung 46-47 erreicht wird. Vom Ölkühler 13 strömt das Kühlwasser durch die Leitung 48-49 zu den Druckstufen und kehrt durch die Leitung 54 zum Auslass des Druckluftkühlers 41 zurück.
Die Fig. 3 und 4 zeigen, wie der Schraubenverdichter gemäß der obigen Beschreibung und schematisch in den Fig. 1 und 2 dargestellt in der Praxis verwirklicht werden kann. Das Getriebegehäuse 1 ist als volle Linie gezeichnet, und eine Anzahl von Bauteilen der Schmiervorrichtung 3 und der darauf montierten Kühlanordnung 4, wie auch die Druckstufen 2 sind als strichpunktierte Linie gezeichnet.
Das Getriebegehäuse 1 ist an der Unterseite mit Trägern 61 versehen, wovon der gesamte Verdichter getragen wird. Um die Öffnungen 62 für den Anschluss der Druckstufen 2 und gegenüber vom Druckluftkühler 41 sind die Öffnungen 63 für die zum Positionieren verwendeten Kegelstifte sichtbar.
Das oben erwähnte Ganze ist kompakt, mit einem Minimum an Trägern und Verbindungen. Die Montage kann sehr rasch vorgenommen werden, mit einem minimalen Risiko von Lecks oder großen Druckabfällen.
Die vorliegende Erfindung ist keineswegs auf die oben beschriebene, in den begleitenden Zeichnungen dargestellte Ausführung beschränkt; vielmehr kann ein derartiger Schraubenverdichter in allen Arten von Varianten gefertigt werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Claims

1. Schraubenverdichter, der ein Getriebegehäuse (1) mit zumindest einer Druckstufe (2) umfasst; eine Schmiervorrichtung (3), die als Bauteile zumindest einen Schmierstoffbehälter (9), eine Pumpe (10), einen Schmierstoffkühler (13), einen Filter (15) und Düsen oder Verteilelemente (23) aufweist und die weiterhin Leitungen (20-21-22-24-25-26-27) für Schmierstoff zwischen diesen Bauteilen aufweist; und eine Kühlanordnung (4), die als Bauteile zumindest einen Druckluftkühler (41) und den Schmierstoffkühler (13) umfasst und die weiterhin eine Anzahl von Leitungen (44-46-47-48-49-50-54) für Kühlfluid zwischen diesen Bauteilen aufweist, wobei zumindest eine Anzahl der Bauteile der Schmiervorrichtung (3) direkt an das Getriebegehäuse (1) montiert ist oder in das Getriebegehäuse (1) integriert ist, dadurch gekennzeichnet, dass auch eine Anzahl der Bauteile der Kühlanordnung (4) direkt an das Getriebegehäuse (1) montiert ist oder in das Getriebegehäuse (1) integriert ist, und dass eine Anzahl der Leitungen zwischen den verschiedenen Bauteilen (9-10-13-15-23-41) zumindest teilweise in das Getriebegehäuse (1) integriert ist, derart, dass die Anzahl von Leitungen zwischen Bauteilen oder Teilen hiervon (49-50-54), die sich außerhalb des tetriebegehäuses (1) oder der Schmiervorrichtung (3) oder der Kühlanordnung (4) befinden, begrenzt ist, und dass eine Anzahl von Funktionen, wie etwa das Befestigen, Positionieren und Verbinden, in die Hauptbauteile, bestehend aus dem Getriebegehäuse (1), der Schmiervorrichtung (3) und der Kühlanordnung (4), integriert ist.

2. Schraubenverdichter gemäß einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdichten der Verbindungen zwischen dem Getriebegehäuse (1) und den verschiedenen Bauteilen untereinander durch Metall-auf- Metall-Kontakte und durch flexible Ringe (18-52-58-64) verschafft wird.

3. Schraubenverdichter gemäß einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, soweit die Kühlanordnung (4) betroffen ist, zumindest der Druckluftkühler (41) und der Schmierstoffkühler (13) direkt an das · Getriebegehäuse (1) montiert sind.

4. Schraubenverdichter gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhrleitung (44-46-47) für Kühlfluid, die an den Schmierstoffkühler (13) angeschlossen ist, und die Leitung (48-49) für dieses Kühlfluid, die den Schmierstoffkühler (13) mit der Druckstufe (2) verbindet, zumindest teilweise in das Getriebegehäuse (1) integriert sind.

5. Schraubenverdichter gemäß einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (9) für Kühlfluid in den Boden des Getriebegehäuses (1) integriert ist.

6. Schraubenverdichter gemäß einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (10) für Schmierstoff in einem Teil (12) des Getriebegehäuses (1) montiert ist, der mittels eines Deckels (11) abgeschlossen ist.

7. Schraubenverdichter gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung (21) für Schmierstoff zwischen der Pumpe (10) und dem Schmierstoffkühler (13) in das Getriebegehäuse (1) integriert ist.

8. Schraubenverdichter gemäß einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (16) des Filters (15) direkt am Getriebegehäuse (1) befestigt ist.

9. Schraubenverdichter gemäß den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung (22) zwischen dem Schmierstoffkühler (13) und dem Gehäuse (16) für den Filter (15) in das Getriebegehäuse (1) integriert ist.

10. Schraubenverdichter gemäß Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungen (24-25-26) zwischen dem Gehäuse (16) des Filters (15) und die Düsen oder Verteilelemente (23) zumindest teilweise in das Getriebegehäuse (1) integriert sind.

11. Schraubenverdichter gemäß einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Anzahl der an das Getriebegehäuse (1) montierten Bauteile (2, 13, 41) mittels Kegelstiften (7) positioniert ist.

12. Schraubenverdichter gemäß einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Verbindungen (59) für chemisches Reinigen am Gehäuse (42) des Druckluftkühlers (41) vorgesehen sind.