DE3221849A1 - SCREW COMPRESSOR - Google Patents
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Description
HOFFMANN · EITLE & PARTNER ^ * *HOFFMANN · EITLE & PARTNER ^ * *
PAT E N TAN WALT ICPAT E N TAN WALT IC
DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1976) · Dl P L-I N G. W. EITLE · D R. R E R. NAT. K. H O FFMAN N · DI PL.-1 N G. W. LEHNDR. ING. E. HOFFMANN (1930-1976) Dl P L-I N G. W. EITLE D R. R E R. NAT. K. HOFFMAN N · DI PL.-1 N G. W. LEHN
DIPL.-ING. K.FOCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 . D-OOOO M D NCH E N 81 · TELEFON (08?) 911087 . TELEX 05-27619 (PATHE)DIPL.-ING. K.FOCHSLE DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLA STREET 4. D-OOOO M D NCH E N 81 TELEPHONE (08?) 911087. TELEX 05-27619 (PATHE)
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Aerzener Maschinenfabrik GmbH 3251 Aerzen 1Aerzener Maschinenfabrik GmbH 3251 Aerzen 1
SchraubenverdichterScrew compressors
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Schrauben-, verdichter mit Kämmeingriff zwischen einem Schraubenrippenrotor und einem Schraubennutenrotor, welche in einem Gehäuse gelagert sind, das einen Arbeitsraum für die Rotoren umschließt und mit einem Niederdruckeinlaß und einem Hochdruckauslaß ausgestattet ist, einem achsparallel angeordneten und achsparallel verschiebbaren Schieber, der mit seinen Flanken einen Teil der Wandung des Arbeitsraumes für den Schraubenrippenrotor und den Schraubennutenrotor bildet und stirnseitig Auslaßkanten zur Einstellung des eingebauten Volumensverhältnisses trägt, sowie e j nein von diesem Schieber unabhängigen weiteren Schieber zur Regelung des Fördervolumens.The present invention relates to a screw, Compressor with meshing engagement between a helical rib rotor and a helical groove rotor, which are in a housing are mounted, which encloses a working space for the rotors and with a low pressure inlet and a high pressure outlet is equipped, an axially arranged and axially parallel displaceable slide, which with its flanks forms part of the wall of the working space for the helical rib rotor and the helical groove rotor and on the face side Outlet edges for setting the built-in volume ratio carries, as well as e j no independent of this slide another slide to regulate the delivery volume.
Im Gegensatz zu Schraubenverdichtcrn, bei denen stets eine von der Regelung des Fördervolumens (auch Mengenregelung genannt) abhängige Einstellung des eil j gebet α ten Volumenverhält nisses erfolgt (vgl. beispielsweise DE-PS 12 28 382 und 15 03 603), ermöglichen Schraubenverdichter der eingangs geschilderten Art eine vollkommen voneinander unabhängige Einstellung (vgl. beispielsweise US-PS 4 222 716). Diese vollkommen voneinander unabhängige Einstellung wird bei Schraubenverdichtern dieser Art dadurch erreicht, daß innerhalb dos für die Einstellung des eingebauten VolumenverbältnissesIn contrast to screw compressors, which always have one Adjustment of the volume ratio depending on the regulation of the delivery volume (also called quantity regulation) takes place (see. For example, DE-PS 12 28 382 and 15 03 603), screw compressors of the type described above allow completely independent settings (See, for example, U.S. Patent 4,222,716). This completely independent setting is achieved in screw compressors of this type in that within dos for setting the built-in volume ratio
vorgesehenen Schiebers ein Drehschieber angeordnet ist, der eine spiralförmige Steuerkante aufweist, welche mit Schlitzen zusammenwirkt, die im Schieber für die Einstellung des eingebauten Volumenverhältnisses angeordnet sind und je nach Stellung der Steuerkante einen mehr oder minder großen Querschnitt für das Rückströmen des Fördermediums zur Niederdruckseite freigibt.provided slide a rotary slide is arranged, which has a spiral control edge, which with slots cooperates, which are arranged in the slide for setting the built-in volume ratio and depending on Position of the control edge has a more or less large cross-section for the return flow of the pumped medium to the low-pressure side releases.
Eine derartige Ausgestaltung hat allerdings den Nachteil, daß die Rückströmschlitze aus konstruktiven Gründen nicht ausreichend groß bemessen werden können, so daß eine Drosselung der Rückströmung erfolgt, welche zu einer nicht erwünschten Vorverdichtung führt, die eine erhöhte Leistungsaufnahme zur Folge hat. Ferner bilden die Rückströmschlitze sogenannte schädliche Räume mit den daraus resultierenden Nachteilen in Bezug auf eine Verschlechterung des volumetrischen Wirkungsgrades und einer erhöhten Leistungsaufnahme aufgrund wiederholter Verdichtung.Such a configuration, however, has the disadvantage that the return flow slots are not for structural reasons can be made sufficiently large so that there is a throttling of the return flow, which leads to an undesirable Pre-compression leads, which has an increased power consumption result. Furthermore, the backflow slots form so-called harmful spaces with the resulting disadvantages in terms of deterioration in volumetric efficiency and increased power consumption due to repeated compression.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Schraubenverdichter der gattungsgemäßen Art mit technisch möglichst einfachen Mitteln derart weiterzubilden, daß unter Beibehaltung der von der Regelung des Fördervoluttiens unabhängigen Einstellung des eingebauten Volumenverhältnisses eine Verbesserung des volumetrischen Wirkungsgrades sowie eine Herabsetzung des Leistungsbedarfes erreicht wird.The object of the present invention is to provide a screw compressor of the generic type with technically as possible to develop simple means in such a way that they are independent of the regulation of the funding volume Setting the built-in volume ratio a Improvement of the volumetric efficiency as well as a reduction of the power requirement is achieved.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der weitere Schieber mit seinen Flanken ebenfalls einen Teil der Wandung des Arbeitsraumes für den Schraubenrippen-rot or und den Schraubennutenrotor bildet sowie achsparallel angeordnet und achspoxallel vorschiebbar ist.This object is achieved in that the further slide with its flanks also part of the wall of the working space for the screw ribs-red or and forms the helical groove rotor and is arranged axially parallel and can be advanced axially parallel to the axis.
Durch die erfindungsgeinäßen Merkmale ist erstma.lig ein Schraubenverdichter geschaffen, bei dem der Vorteil der von der Mengenregelung vollkommen unabhängigen EinstellungDue to the features according to the invention, a Screw compressor created in which the advantage of the setting completely independent of the volume control
— fides eingebauten Volumenverhältnisses nicht mit einer Verschlechterung des volumetrischen Wirkungsgrades sowie einer Erhöhung des Leistungsbedarfes erkauft werden muß. Somit ist erstmalig eine optimale Anpassung an die jeweiligen Betriebsbedingungen möglich. Diese Anpassung kann entweder während des Betriebes stetig durch Angleichung an sich ändernde Betriebsbedingungen erfolgen oder im Werk auf einen bestimmten Betriebspunkt bezogen vorgewählt werden. Im letzteren Fall würden einer oder beide Schieber in einer vorgegebenen Position dem Betriebspunkt entsprechend arretiert werden.- fides built-in volume ratio not with deterioration the volumetric efficiency as well as an increase in the power requirement must be bought. So is For the first time, an optimal adaptation to the respective operating conditions is possible. This adjustment can be done either during the Continuous operation by adapting to changing operating conditions or in the factory to a specific operating point be preselected related. In the latter case, one or both slides would be in a predetermined position Operating point can be locked accordingly.
Grundsätzlich ist es vorteilhaft, daß die Schieber derart nebeneinander angeordnet sind, daß die den Teil der Wandung des Arbeitsraumes bildenden Flanken der Schieber unmittelbar aneinanderschließen. Auf diese Weise ergibt sich einerseits eine vereinfachte Bearbeitung des Gehäuses und andererseits eine einfachere Montage der Schieber im Gehäuse.Basically, it is advantageous that the slide in such a way are arranged next to one another that the part of the wall of the working space forming the flanks of the slide directly join together. In this way, on the one hand, there is a simplified processing of the housing and, on the other hand, easier assembly of the slide in the housing.
Eine besonders kompakte Konstruktion wird dadurch erzielt, daß die Flanken des Schiebers zur Regelung des Fördervolurnens die Flanken des Schiebers zur Einstellung des eingebauten Verdichtungsverhältnisses zwischen sich aufnehmen.A particularly compact construction is achieved in that the flanks of the slide control the delivery volume take up the flanks of the slide to adjust the built-in compression ratio between them.
Eine besonders vorteilhafte Konstruktion wird dadurch erreichtr daß der Schieber zur Regelung des Fördervolumens den Schieber zur Einstellung des eingebauten Volumenverhältnisr-es schalenartig umschließt.A particularly advantageous construction is achieved r that the slide for controlling the delivery volume it Volumenverhältnisr-encloses shell-like the slider for adjusting the built.
Eine besonders kostengünstige Fertigung wird dann erreicht, wenn der Schieber zur Regelung des Fördervolumens im wesentlichen als Hohlzylinder und der Schieber zur Einstellung des eingebauten Volumenverhill tni^es im wesentlichen als Vollzylinder ausgebildet sind.A particularly cost-effective production is achieved when the slide for regulating the delivery volume is essentially as a hollow cylinder and the slide for setting the built-in volume reduction tni ^ es essentially as a full cylinder are trained.
Generell ist. es bei einer derartigen Ausgestaltung zweckmäßig, den Hohlzylinder und den Vollzylinder konzentrisch zueinander anzuordnen. Aus konsuruktiven Gründon kann es jedoch auch vor ■Generally is. in such a configuration it is expedient to to arrange the hollow cylinder and the solid cylinder concentrically to one another. However, for consular reasons it can also be before ■
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teilhaft sein, die Achse des Schiebers zur Regelung des Fördervolumens außerhalb der Achse des Schiebers zur Einstellung des eingebauten Volumenverhältnisses anzuordnen.be part of the axis of the slide for regulating the delivery volume outside the axis of the slide for adjustment of the built-in volume ratio.
Bei Schiebern, die als Hohl- -bzw. Vollzylinder ausgebildet sind, besteht die technisch günstige Lösung darin, den Vollzylinder im Hohlzylinder und den Hohlzylinder im Gehäuse zu lagern. Aus konstruktiven Gründen kann es jedoch auch zweckmässig sein, den Vollzylinder und/oder den Hohlzylinder in den Seitenplatten des Gehäuses zu lagern.In the case of slides that are hollow or Full cylinder formed are, the technically favorable solution is to put the solid cylinder in the hollow cylinder and the hollow cylinder to be stored in the housing. For structural reasons, however, it can also be expedient to use the full cylinder and / or the To store hollow cylinders in the side plates of the housing.
Erfindungsgemäß ist es möglich, für den Schieber zur Regelung des Fördervolumens anstelle einer einteiligen Konstruktion eine zwei oder mehrteilige Konstruktion zu wäh3.en. So kann der Schieber beispielsweise aus zwei getrennten Schieberteilen bestehen, die seitlich des Schiebers zur Einstellung des eingebauten Volumenverhältnisses angeordnet und im Bereich einer Stirnseite über ein Joch miteinander verbunden sind.According to the invention it is possible to regulate the slide the delivery volume instead of a one-piece construction to choose a two-part or multi-part construction. For example, the slide can consist of two separate slide parts exist, which are arranged on the side of the slide to adjust the built-in volume ratio and connected to one another in the area of one end face via a yoke are.
Um in der 100 %-Stellvg des Schraubenverdichters, d.h. demjenigen Betriebszustand, bei dem der Verdichter die maximale Fördermenge erbringen muß, optimale Verhältnisse zu schaffen, ist es zweckmäßig, daß das hochdruckseitige Ende des Schiebers zur Regelung des Fördervolumens Steuerkanten aufweist, die die stirnseitigen Äuslaßkanten des Schiebers zur Einstellung des eingebauten Volumenverhältnisses ergänzen.To in the 100% position of the screw compressor, i.e. the one Operating condition in which the compressor has to provide the maximum delivery rate to create optimal conditions, it is appropriate that the high-pressure end of the slide for regulating the delivery volume has control edges that add the front outer edges of the slide for setting the built-in volume ratio.
Zur Vereinfachung der Fertigung ist es bei einer Schrauben-Verdichterkonstruktion, bei der die Schieber als Hohl- bzw. Vollzylinder ausgebildet sind, vorteilhaft, die Führungsbohrung des Hohlzylinders derart zu bemessen, daß der Durchmesser der Bohrung zumindest dem Durchmesser einer der Bohru?igen des Arbeitsraumes entspricht.To simplify manufacturing, a screw compressor design is in which the slide are designed as a hollow or solid cylinder, it is advantageous to dimension the guide bore of the hollow cylinder such that the diameter of the bore is at least the diameter of one of the Corresponds to drilling holes in the working area.
Grundsätzlich kann die Betätigung der Schieber in jeder ge-In principle, the slide can be operated in any
eigneten Weise erfolgen. So können die Schieber hydraulisch, pneumatisch, mechanisch oder elektromechanisch verschoben werden.in a suitable manner. The slides can be moved hydraulically, pneumatically, mechanically or electromechanically will.
Im folgenden ist zur weiteren Erläuterung und zum besseren Verständnis ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines er-'findungsgemäßen Schraubenverdichters unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.For further explanation and better understanding, a preferred exemplary embodiment of one according to the invention is given below Screw compressor described in more detail with reference to the accompanying drawings.
Fig. 1 zeigt schematisch einen Vertikalschnitt quer zu den Rotorachsen,Fig. 1 shows schematically a vertical section transversely to the rotor axes,
Fig. 2 zeigt schematisch einen Vertikalschnitt parallel zu und zwischen den Rotorachsen, undFig. 2 shows schematically a vertical section parallel to and between the rotor axes, and
Fig. 3 zeigt schematisch einen Horizontalschnitt in einer Ebene etwas unterhalb der Rotorachsen.Fig. 3 shows schematically a horizontal section in a plane slightly below the rotor axes.
Der erfindungsgemäße Schraubenverdichter besteht aus einem Gehäuse 1, das einen Arbeitsraum 2 für einen Schraubenrippenrotor 3 und einen Schraubennutenrotor 4 umschließt, welche im Kämmeingriff miteinander stehen.The screw compressor according to the invention consists of one Housing 1, which has a working space 2 for a helical rib rotor 3 and a helical groove rotor 4 encloses which are in meshing engagement with one another.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Arbeitsraum 2 von zwei achsparallel nebeneinander angeordneten Bohrungen im Gehäuse 1 gebildet, die stirnseitig von Seitenplatten 5 und 6 begrenzt sind. Wie aus Figur 2 hervorgeht ist die Seitenplatte 5 mit Kanälen zur Bildung eines Niederdruckeinlasses 7 und die Seitenplatte 6 mit Kanälen zur Bildung eines Hochdruckauslasses 8 ausgestattet.In the present exemplary embodiment, the working space 2 is made up of two bores arranged axially parallel to one another formed in the housing 1, which are bounded on the front by side plates 5 and 6. As can be seen from Figure 2, the side plate is 5 with channels to form a low pressure inlet 7 and the side plate 6 with channels to form a high pressure outlet 8 equipped.
Wie insbesondere aus Figur 1 hervorgeht, liegt mittig unterhalb der beiden den Arbeitsraum 2 für die Rotoren 3 und 4 bildenden Bohrungen eine Führungsbohrung 9r in welcher ein im v/es entlichen als Hohlzylinder ausgebildeter Schieber 10 zur Regelung des Fördervolmnens gelacjert ist.As can be seen in particular from FIG. 1, centrally below the two bores forming the working space 2 for the rotors 3 and 4 is a guide bore 9 r in which a slide 10 designed as a hollow cylinder for regulating the conveying volume is lacjerted.
In der Bohrung 11 des als Hohlzylinder ausgestalteten Schiebers 10 ist ein im wesentlichen als Vollzylinder ausgebildeter Schiebor 12 angeordnet, der zur Einstellung des eingebautenIn the bore 11 of the slide designed as a hollow cylinder 10 is arranged a sliding gate 12 designed essentially as a full cylinder, which is used to adjust the built-in
Volumenverhältnisses dient.Volume ratio is used.
. Wie insbesondere aus Figur 1 hervorgeht, ist die Anordnung derart getroffen, daß der Schieber 10 mit seinen Flanken 13 und 14 und der Schieber 12 mit seinen Flanken 15 und 16 einen Teil der Wandung des Arbeitsraumes 2 für die Rotoren 3 und 4 bilden. Die Flanke 13 des Schiebers 10 und die Flanke 15 des Schiebers bilden dabei einen Teil der Wandung der Bohrung für den Schraubenrippenrotor 3, während die Flanke 14 des Schiebers 10 und die Flanke 16 des Schiebers 12 einen Teil der Wandung für den Schraubennutenrotor 4 bilden.. As can be seen in particular from FIG. 1, the arrangement is such taken that the slide 10 with its flanks 13 and 14 and the slide 12 with its flanks 15 and 16 are a part the wall of the working space 2 for the rotors 3 and 4 form. The flank 13 of the slide 10 and the flank 15 of the slide form part of the wall of the bore for the helical rib rotor 3, while the flank 14 of the slide 10 and the flank 16 of the slide 12 part of the wall for form the helical groove rotor 4.
Wie insbesondere aus Figur 3 hervorgeht, trägt der Schieber 12 zur Einstellung des eingebauten Volumenverhältnisses im Bereich seines dem Hochdruckauslaß 8 zugewandten Stirnendes Auslaßkanten 17 und 18, die in bekannter Weise jeweils parallel zu den Dichtleisten der zugeordneten Rotoren ausgerichtet sind. Der Schieber 10 wiederum besitzt im Bereich seines den Hochdruckauslaß 8 zugewandten Stirnendes ebenfalls Steuerkanten 19 und 20, die in der 100 %-Stellung des Verdichters, d.h. in einer gegenüber der in 7;\i.gur 3 dargestellten Lage eingeschobenen Stellung, die Auslaßkanten 17 und 18 des Schiebers 12 ergänzen.As can be seen in particular from FIG. 3, the slide 12 for setting the built-in volume ratio in the area of its end facing the high pressure outlet 8 has outlet edges 17 and 18 which are each aligned in a known manner parallel to the sealing strips of the associated rotors. The slide 10, in turn, has control edges 19 and 20 in the area of its end facing the high pressure outlet 8, which in the 100% position of the compressor, ie in a position opposite that in FIG. 7 ; \ i.gur 3 position shown inserted position, the outlet edges 17 and 18 of the slide 12 complete.
Der Schieber 10 besitzt im Bereich seines dem Niederdruckeinlaß 7 zugewandten Endes ferner Stirnkanten 21,22, die zusammen mit der Seitenplatte 5 sowie den Verschneidungskanten der Bohrungen 9 und 11 mit den Bohrungen des Arbeitsraumes 2 rechteckige Fenster 25 und 26 (Fig. 3) bilden, die ein Rückströmsn von Fördermedium aus dem Arbeitsraum 2 in den Niederdruckeinlaß 7 ermöglichen.The slide 10 has the low pressure inlet in the region of its 7 at the end facing also end edges 21,22, which together with the side plate 5 and the intersection edges of the bores 9 and 11 with the bores of the working space 2 rectangular windows 25 and 26 (Fig. 3) form which a Rückströmn von Allow the conveying medium from the working chamber 2 into the low-pressure inlet 7.
Sowohl der Schieber 10 als auch der Schiebe:: 12 sind jev/eils an einem Stirnendc mit Hydraulikkolben 23 bzw. 24 ausgestattet, die die für die Einstellung bzw. Regelung erforderliche axiale Verschiebung ermöglichen.Both the slide 10 and the slide :: 12 are in each case Equipped with hydraulic pistons 23 or 24 at one end, the axial one required for adjustment or regulation Enable shift.
Aufgrund der erfinderischen Ausgestaltung kann bei einemDue to the inventive design, one can
Schraubenverdichter der dargestellten Art eine von der Regelung des Fördervolumens vollkommen unabhängige Einstellung des eingebauten Volumenverhältnisses vorgenommen werden. So ist es zur Regelung des Fördervolumens lediglich erforderlich, den Schieber 10 in Richtung der Hochdruckseite zu verschieben, während die Einstellung des eingebauten Volumenverhältnisses in Abhängigkeit des Druckes im Hochdruckauslaß 8 durch Verschieben des Schiebers 12 erfolgt. Da der Schieber 10 zur Regelung des Fördervolumens einen Teil der Wandung des Arbeitsraumes 2 für den Schraubenrippenrotor 3 und den Schraubennutenrotor 4 bildet , existieren bei der erfindungsgemäßen Konstruktion keine schädlichen Räume, die den volumetrischen Wirkungsgrad und die Leistungsaufnahme des Schraubenverdichters negativ beeinflussen,Screw compressor of the type shown has a setting that is completely independent of the regulation of the delivery volume of the built-in volume ratio. So it is only to regulate the funding volume required to move the slide 10 in the direction of the high pressure side while adjusting the built-in Volume ratio as a function of the pressure in the high pressure outlet 8 takes place by moving the slide 12. Since the slide 10 to regulate the delivery volume a Part of the wall of the working space 2 for the helical rib rotor 3 and the helical groove rotor 4 exist in the construction according to the invention no harmful Rooms that have a negative impact on the volumetric efficiency and the power consumption of the screw compressor,
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |