DE699260C - Umlaufverdichter oder Pumpe bzw. Motor vom Schraubenraedertyp - Google Patents

Description

• ,Umlaufverdichter oder Pumpe bzw. Motor vom.Schraubenrädertyp Die Erfindung bezieht sich auf Umlaufverdichter oder Pumpen bzw. Motoren vom Schraubenrädertyp. Bei solchen -Maschinen `werden in gewissen Fällen von den Gewinden und Gewindenuten eingeschlossene Räume gebildet, in welchen, wenn nicht besondere Maßnahmen vorgenommen werden, während der Umdrehung der Schrauben ein unzulässig hoher Druck bzw. hohes Vakuum entstehen kann, das die Wirkungsweise der Maschine in Frage stellen und sogar zu ernsthaften Betriebsstörungen führen kann.
• Die Erfindung betrifft einen Umlaufkompressor oder Pumpe bzw. Motor mit Schraubenrädern, bestehend aus zwei oder mehreren zusammenarbeitenden Schrauben, die als Doppelschrauben ausgebildet sind, deren Hochdruckenden gegeneinanderliegen und mit einem gemeinsamen, radial angeordneten Auslaß bzw. (bei Motor) Einlaß für das Arbeitsmittel versehen sind, wobei die Gewinde der einen Schraube hauptsächlich konvex und die Gewinde der anderen Schraube oder Schrauben hauptsächlich konkav sind, und besteht im wesentlichen darin, daß eine Ausschneidung in den Gewinden der erstgenannten Schraube und/oder in den Gewinden der letztgenannten Schrauben an einer Stelle zwischen der Spitze und dem Fußkreis der Gewinde angeordnet ist und daß die verbleibenden Teile der Zahnfläche mit entsprechenden Teilen der zusammenwirkenden Schraube oder Schrauben in jeder Eingrifflage dieser Teile die Hochdruck- und Niederdruckräume gegeneinander abdichten, so daß sowohl eine direkte Verbindung zwischen der Hochdruck-und Niederdruckseite als auch das -Auftreten von solchen Druck- bzw. Unterdruckräumen verhindert wird, in welchen ein unzulässiger Über- oder Unterdruck auftreten würde.
• Es ist bereits eine Zahnradpumpe für Flüssigkeiten bekannt, bei welcher die beiden Läufer mit geraden Zähnen versehen 'sind, wobei die Zahnflächen beider Läufer konvex ausgebildet sind. Die Köpfe der Zähne bilden zylindrische Flächen. Im Gegensatz zu dieser bekannten Pumpe ist für den Gegenstand der Erfindung wesentlich, daß die Läufer mit Schraubenver-' zahnung ausgestattet sind, daß ferner nur ein, Läufer, konvexe und der Gegenläufer konkave Verzahnung hat und daß endlich die Spitze des konvexen Schraubenzahnes keine -Zylinderfläche; sondern eine Linie bildet.
• In der bekannten Zahnradpumpe sind Aussparungen auf beiden Seiten der Zähne des einen Läufers angeordnet, und zwar auf dem Teilkreis. Durch diese Aussparungen wird zwar erreicht, daß Flüssigkeit hindurchströmen kann. In einer gewissen gegenseitigen Stellung der Läufer gegeneinander kann aber die Flüssigkeit von der Hochdruck zur Niederdruckseite durchströmen, da keine Abdichtung vorhanden ist. Das ist ein für den Wirkungsgrad der Pumpe entscheidender Mangel, der durch den durch diese bekannte Anordnung angestrebte Effekt der Geräuschverminderung nicht aufgehoben wird.
• Dieser Nachteil des unwirtschaftlichen Arbeitens ist durch die vorliegende Erfindung vollständig vermieden, --dä infolge der während des Zahneingriffs ständig vorhandenen Abdichtung ein Überströmen von der Hochdruck- zur Niederdruckseite niemals stattfinden kann.
• Die Erfindung wird unter Hinweis auf die in der Zeichnung gezeigten Ausführungsformen näher beschrieben.
• Fig. = zeigt eine Schraubenmaschine im Längsschnitt, Fig. 2 einen Querschnitt des Gehäuses der Maschine nach Linie II-II in Fig. x und Fig. 3 in ,größerem Maßstabe einen Teil der zusammenarbeitenden Schrauben im Querschnitt nach Linie II-II der Fig. i.
• Fig. q. zeigt in derselben Weise wie Fig. 3 eine andere Ausführungsform.
• Die in der Zeichnung gezeigte Maschine arbeitet als Flüssigkeitspumpe, sie kann aber durch Verminderung des Auslaßquerschnittes in einen Verdichter für verdichtungsfähige Mittel und durch Änderung der Umlaufrichtung in einen Flüssigkeitsmotor bzw. Entspannungsmotor abgeändert werden.
• Die Maschine besteht hauptsächlich aus zwei in einem gemeinsamen Gehäuse io angeordneten drehbaren Doppelschrauben 12 und 1q., von denen in Fig. i nur die mit konvexen Gewinden 16, 18 versehene Schraube 12 gezeigt ist. Die Gewinde 16 und 18 verlaufen in entgegengesetzten Richtungen und gehen in der Mitte der Schraube ineinander über. Die Gewindenuten 2o der Doppelschraube 1q. sind in bekannter Weise so ausgebildet, daß sie zusammen mit den Gewinden der Schraube 12 eine ununterbrochene Dichtung zwischen Ein-. laß und Ausl ß bilden. Die zusammenarbeitenden Schraubenflächen brauchen aber einander nicht zu berühren, sondern sie sind zweckmäßig mit einem kleinen Spiel zwischen den genannten Flächen angeordnet, um die Schrauben mit großen Geschwindigkeiten ohne Reibungsverlust umlaufen zu lassen.
• Die Welle 22 der Schraube i2 trägt ein Zahnrad 24 für das Überführen der Umdrehung zu der Schraube 1q., auf deren Welle ein mit dem Zahnrad 24 in Eingriff stehendes Zahnrad angebracht ist. Der Antrieb der Schraube 12 erfolgt durch den Wellenzapfen 26. Das Arbeitsmittel strömt in der Pfeilrichtung 28 ein und radial in der Pfeilrichtung 30 ab.
• Fig. 3 zeigt einen Teil der zusammenwirkenden Schrauben, welche in den mittels der Pfeile 32 bzw. 34 angegebenen Richtungen umlaufen. Wie aus der- Zeichnung hervorgeht; wird' zwischen dem Gewinde 18 und der Nut 2o ein keilförmiger Raum 36 gebildet, welcher zwischen den Gewindeflächen vällständig eingeschlossen ist und welcher in der Richtung gegen die äußeren Enden der Schrauben verkleinert wird. Bei Drehung der Läufer in angegebener Richtung wird das Volumen des Raumes 36 kleiner, um in einer -gewissen Lage zu- dem -Wert - Null verkleinert zu werden. Der Druck in dem Raume 36 kann dadurch so hoch werden, daß die Maschine gesprengt wird. Um diese Drucksteigerung zu vermeiden, ist in den Gewinden 1ö und-i8 an einer Stelle zwischen der Gewindespitze und dem Fußkreis der Schraube eine Ausscheidung 38 angeordnet, welche, wie aus der Fig. i hervorgeht, einen keilförmigen Raum bilden kann, dessen größerer Querschnitt an dem Hochdruckende der Schrauben gelegen ist. Durch die Aus-_ schneidung wird verhindert, daß das Volumen' des Raumes 36 etwa auf den Wert Null absinkt und daß also der Druck einen unzulässig hohen Wert erhält. Das in der Ausschneidung eingeschlossene Mittel strömt bei weiterer Umdrehung gegen den Einlaß zurück. Die Menge ist aber so klein, daß der - Wirkungsgrad der Maschine infolge dieser Rückströmung nicht nennenswert verschlechtert wird.
• Durch Anpassung der Größe der Ausschneidung kann man einen Druck in derselben sicherstellen, der wenig von dem Normaldruck abweicht. Wenn die Ausschneidung zu groß gemacht wird, würde das Arbeitsmittel aus dem Auslaß in die Ausschneidung zurückfließen, da der Druck in der Ausschneidung in diesem Falle niedriger als der Auslaßdruck sein würde. Wenn die Ausschneidung aber zu klein ist, so entsteht eine unnötige Drucksteigerung in derselben.
• Bei der in Fig. q. gezeigten Modifikation ist eine Ausschneidung q.o in der Gewindenut 2o der Schraube 14 angeordnet. Die Wirkungsweise ist die gleiche wie die der Ausführungsform nach Fig. 3. Selbstverständlich kann man auch die beiden Ausführungsformen kombinieren, d. h. gine Ausschneidung sowohl in dem Gewinde als auch in der Gewindenut anordnen.
• Wenn die Maschine als Motor arbeitet und in entgegengesetzter Richtung umläuft, verhindert die Ausschneidung das Auftreten eines Unterdruckes im Raume 36, dessen Volumen in diesem Falle vergrößert wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Umlaufkompressor oder Pumpe bzw. Motor mit Schraubenrädern, bestehend aus zwei oder mehreren zusammenarbeitenden Schrauben, die als Doppelschrauben ausgebildet sind, deren Hochdruckenden gegeneinanderliegen und mit einem gemeinsamen, radial angeordneten Auslaß bzw. (bei Motor) Einlaß für das Arbeitsmittel versehen sind, wobei die Gewinde der einen Schraube hauptsächlich konvex und die Gewinde der anderen Schraube oder Schrauben hauptsächlich konkav sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ausschneidung in den Gewinden der erstgenannten Schraube und/ oder in den Gewinden der letztgenannten Schrauben an einer Stelle zwischen der Spitze und dem Fußkreis der Gewinde angeordnet ist und daß die verbleibenden Teile der Zahnfläche mit entsprechenden Teilen der zusammenwirkenden Schraube oder Schrauben in jeder Eingriffslage dieser Teile die Hochdruck- -und Niederdruckräume gegeneinander abdichten, so daß sowohl eine direkte Verbindung zwischen der Hochdruck-und Niederdruckseite als auch das Auftreten von solchen Druck- bzw. Unterdruckräumen verhindert wird, in welchen ein unzulässiger Über- oder Unterdruck - auftreten würde. z. Maschine nach' Anspruch =, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausschneidung einen keilförmigen Raum bildet, dessen größter Querschnitt an dem Hochdruckende der Schrauben gelegen ist.