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EP1309799A1 - Schraubenverdichter - Google Patents

Schraubenverdichter

Info

Publication number
EP1309799A1
EP1309799A1 EP01960553A EP01960553A EP1309799A1 EP 1309799 A1 EP1309799 A1 EP 1309799A1 EP 01960553 A EP01960553 A EP 01960553A EP 01960553 A EP01960553 A EP 01960553A EP 1309799 A1 EP1309799 A1 EP 1309799A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
screw
groove
compressor according
intermediate piece
screw compressor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP01960553A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1309799B1 (de
Inventor
Karl-Fr. Kammhoff
Christian Scharer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bitzer Kuehlmaschinenbau GmbH and Co KG
Original Assignee
Bitzer Kuehlmaschinenbau GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bitzer Kuehlmaschinenbau GmbH and Co KG filed Critical Bitzer Kuehlmaschinenbau GmbH and Co KG
Publication of EP1309799A1 publication Critical patent/EP1309799A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1309799B1 publication Critical patent/EP1309799B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C27/00—Sealing arrangements in rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C27/008—Sealing arrangements in rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids for other than working fluid, i.e. the sealing arrangements are not between working chambers of the machine
    • F04C27/009—Shaft sealings specially adapted for pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C23/00—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C23/008—Hermetic pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/08—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C18/12—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
    • F04C18/14—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
    • F04C18/16—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with helical teeth, e.g. chevron-shaped, screw type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00—Components
    • F04C2240/50—Bearings
    • F04C2240/51—Bearings for cantilever assemblies

Definitions

  • the invention relates to a screw compressor comprising a compressor screw housing, two screw rotors with interlocking screw bodies arranged in the compressor screw housing and with shaft sections arranged on both sides of the screw body, through which the screw rotors are mounted in bearing housings arranged on both sides of the compressor screw housing.
  • Screw compressors of this type are known from the prior art. The problem with these is to provide the tightest possible seal on the pressure side between the screw bodies and the compressor screw housing in order to prevent pressure losses.
  • the advantage of the solution according to the invention is that the seal between the intermediate piece and the inner surface of the opening means that the gap existing between them cannot be penetrated by a parasitic flow of working medium to be compressed - which changes from the volume region with compressed working medium to one would lead to the volume area opposite the outlet near the outlet-side end wall of the compressor housing - and thus would not open a bypass, which would result in a loss of the compressed working medium which is to escape from the outlet.
  • a particularly expedient solution provides that a radial movement of the intermediate piece relative to the inner surface is arranged between the intermediate piece and the inner surface.
  • This solution has the advantage that, in contrast to a seal with oil, which requires a substantially uniform gap, which should also be as small as possible, the seal allows the intermediate piece to move radially relative to the inner surface and still ensures sufficient tightness, so that the solution according to the invention can be used in conventional screw compressor solutions in which a radial movement of the intermediate piece relative to the inner surface is permitted, which occurs because the screw bodies are exposed to forces acting on one side.
  • the seal could be provided in the direction of the axis of rotation in each section of the intermediate piece and the inner surface.
  • a particularly favorable solution provides for the seal to be substantially close to an edge of the opening facing the respective screw body, preferably in an edge facing the screw body Edge area of the opening is arranged. The volume existing in the gap between the intermediate piece and the inner surface up to the seal is thus kept as small as possible from the outset.
  • the seal preferably lies in a third of the opening, which adjoins the edge of the opening facing the respective screw body.
  • a particularly advantageous solution provides for the seal to comprise a sealing ring which in a simple manner opens up the possibility of sealing between the intermediate piece and the inner surface.
  • Such a sealing ring could be made of elastic material, for example, so that radial movements of the intermediate piece relative to the inner surface would lead to different pressures of the sealing ring.
  • the seal comprises a sealing ring which is seated in a groove and is radially movable with respect thereto. There is thus the possibility of realizing the radial movements of the intermediate piece relative to the inner surface by a relative displacement of the sealing ring with respect to the groove.
  • the groove is arranged in the intermediate piece.
  • a particularly favorable solution provides that the groove is arranged near the pressure-side end of the respective screw body in the intermediate piece.
  • the distance of the groove from an end face of the respective screw body is a maximum of five times, more preferably a maximum of three times, a width of the groove in the direction of the respective axis of rotation.
  • Another expedient solution is designed in such a way that the intermediate piece, following the pressure-side end of the respective screw body, has a recess opposite the edge of the opening.
  • Such a recess has the advantage that contact between the intermediate piece and the edge of the opening can be avoided when the intermediate piece moves radially with respect to the inner surface of the opening.
  • the groove is arranged essentially following the recess in the egg.
  • the groove there is preferably a distance between the groove and an end face of the respective screw body, which corresponds to a maximum of three times the extent of the depression in the direction of the axis of rotation, the depression preferably having an extent in the direction of the axis of rotation, which corresponds approximately to a width of the groove.
  • the distance of the groove from the end face is of the order of twice the extent of the recess in the direction of the respective axis of rotation.
  • an annular bead is preferably provided between the recess and the groove.
  • This annular bead expediently has a maximum extension in the direction of the axis of rotation, which corresponds approximately to an extension of the recess in the direction of the axis of rotation.
  • a particularly preferred embodiment provides for successively arranging a plurality of sealing rings in the direction of the axis of rotation.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through a first embodiment of a screw compressor according to the invention along line 1-1 in Fig. 2.
  • FIG. 2 shows a section along line 2-2 in FIG. 1;
  • Fig. 3 is a section along line 3-3 in Fig. 1;
  • Fig. 4 is an enlarged view of area A in Fig. 3;
  • Fig. 5> a front view of a sealing ring and 6 shows a section along line 6-6 in FIG. 5.
  • FIG. 1 An exemplary embodiment of a screw compressor according to the invention, shown in FIG. 1, comprises an outer housing designated as a whole by 10, which consists of a central section 12, an engine-side end section 14 and a pressure-side end section 16 arranged on the side of the central section 12 opposite the motor-side end section 14 is constructed.
  • the central section 12 and the motor-side end section are preferably connected to one another by two flanges 18 and 20, and the central section 12 to the pressure-side end section 16 by flanges 22 and 24, respectively.
  • a drive motor designated as a whole by 30, which is designed, for example, as an electric motor and comprises a stator 32 and a rotor 34.
  • the stator 32 is preferably fixed in the outer housing 10, in particular in a motor region 36 of the central section 12 facing the motor-side end section.
  • a compressor screw housing designated as a whole by 40, which, as shown in FIG. 2, has two rotor bores 42 and 44 which merge into one another and a slide bore 46, for example for a drawing in FIG. 1 undetectable control slide.
  • the rotor bores 42 and 44 serve to receive two screw rotors 48 and 50 which are customary for a screw compressor, the screw rotors 48 and 50 being only indicated by dashed lines in FIG. 2.
  • the two screw rotors 48 and 50 rotate about their respective axes of rotation 52 and 54 and are rotatably supported on both sides of their respective screw bodies 56 about their axes of rotation 52 and 54.
  • the compressor screw housing 40 is adjoined on a side facing the drive motor 30 by a bearing housing 60 which has first bearing receptacles 62 for first rotary bearings 64 of the two screw rotors 48, 50, the screw rotors 48, 50 having shaft sections extending from suction-side ends 65 of the screw body 56 66, on which the pivot bearings 64 are seated.
  • One of these shaft sections 66 is arranged coaxially with a drive shaft 38 of the drive motor 30 and connected to it.
  • screw rotors 48, 50 are rotatably mounted on their side opposite the bearing housing 60 in a second bearing housing 70 with second bearing receptacles 72, likewise by means of second rotary bearings 74, the screw rotors also having shaft sections 76 protruding from the pressure-side ends 75 of the screw body 56.
  • the compressor screw housing 40 extends between the first bearing housing 60 and the second bearing housing 70 over the entire length of the screw body 56 in the direction of their rotor axes 52 and 54 and encloses the screw rotor 48 and 50 in the region of their screw body 56, so that a sealing gap S remains between the screw body 56 and the rotor bores 42 and 44, which is designed to be as small as possible for sealing.
  • a pressure-side sealing of the volume area with compressed working medium from volume areas lying at a lower pressure takes place in particular by a small gap 95 between end faces 92 of the screw body 56 and a surface 94 of an end wall 96 of the compressor screw housing 40.
  • the end wall 96 is provided with openings 98 which penetrate the shaft sections 76, which are finally supported with bearing sections 100 in the second rotary bearings 74, the shaft sections 76 respectively with the bearing section 100 penetrating the second rotary bearing 74 and between the bearing section 100 and
  • An intermediate piece 102 of the respective shaft section 76 extends from the pressure-side end 75 of the respective screw body 56, which is required in order to be able to store the second rotary bearing in the second bearing housing 70 in a sufficiently stable manner at a sufficiently large distance from the end wall 96.
  • the intermediate piece 102 essentially has a cylindrical lateral surface 104 which runs at a short distance from an inner surface 106 of the respective opening 98 in the end wall 96. According to the invention, a gap 110 between the inner surface 106 and the outer surface 104 is now sealed in the region of the intermediate piece 102 and the opening 98 receiving the latter, in order to prevent a parasitic flow of compressed working medium from occurring in this gap 110 at lower pressure standing volume areas, in particular volume areas opposite the outlet 90 and close to the end wall 96.
  • a seal designated as a whole with 120 is provided in the solution according to the invention, which is intended to prevent the medium to be compressed from penetrating into the gap 110 and in particular preventing the medium from penetrating in the direction of the second rotary bearing 74.
  • the intermediate piece 102 is provided near the end face 92 with a circumferential groove 122 which has a groove base 124 and groove walls 126 and 128 rising therefrom and into which a sealing ring 130 with play in the radial direction to the axis of rotation 54 is used, the sealing ring 130 abuts with an outer peripheral surface 132 on the inner surface 106 of the opening 98, and also extends with its two opposite end faces 134 and 136 into the groove 122 between groove walls 126 and 128 of the groove 122 and thereby through the pressure in the area of the outlet 90 with the end face 136 is applied to the groove wall 128, but has an inner surface 138 with a diameter which is larger than a diameter of the groove base 124, so that the sealing ring 130 in the radial direction to the axis of rotation 54 opposite the Groove 122 is movable.
  • the sealing ring 130 is preferably designed as a ring with a rectangular cross section, which forms the outer circumferential surface 132 on its outside and the end faces 134 and 136 as surfaces which are parallel to one another but offset in the direction of its axis 142, the groove walls 126 and 128 preferably lie in planes running perpendicular to the axis 142 and also to the axis of rotation 54.
  • sealing ring 130 is provided with a slot 144, which permits radial expansion of the sealing ring 130 with respect to the axis 142.
  • the sealing ring 130 is preferably made of cast iron or Teflon filled with a strength-increasing, in particular pressure-increasing substance.
  • the edge 146 of the opening 98 is preferably included provided with an inclined surface 148 which runs in the form of a conical surface with respect to the respective axis of rotation 54.
  • the intermediate piece 102 is provided in direct connection to the end face 92 with an annular recess 150, the base 152 of which has a smaller diameter than the cylinder jacket surface 104.
  • the groove 122 is so close to the recess 150 that an annular bead 154 remains between the recess 150 and the groove 122, the outer surface 156 of which has a diameter which is approximately that of the cylindrical Shell surface 104 of the intermediate piece 102 corresponds, preferably is identical to this.
  • the annular bead 154 has an extent in the direction of the axis of rotation 54 which corresponds at most to the extent of the recess 150 in the direction of the axis of rotation 54 and likewise a maximum of a width of the groove 122 in the direction of the axis of rotation 54.
  • the groove 122 is preferably arranged at a distance from the end face 92 of the screw body 56 which corresponds to a maximum of five times the width of the groove 122 in the direction of the axis of rotation 54.

Landscapes

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Description

Schraubenverdichter
Die Erfindung betrifft einen Schraubenverdichter umfassend ein Verdichterschraubengehäuse, zwei Schraubenläufer mit im Verdichterschraubengehäuse angeordneten, ineinandergreifenden Schraubenkörpern und mit beiderseits der Schraubenkörper angeordneten Wellenabschnitten, durch welche die Schraubenläufer in beiderseitig des Verdichterschraubengehäuses angeordneten Lagergehäusen gelagert sind.
Derartige Schraubenverdichter sind aus dem Stand der Technik bekannt. Bei diesen besteht das Problem, druckseitig einen möglichst dichten Abschluß zwischen den Schraubenkörpern und dem Verdichterschraubengehäuse zu schaffen, um Druckverluste zu verhindern.
Dieses Problem wird bei einem Schraubenverdichter der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein sich an ein druckseitiges Ende des jeweiligen Schraubenkörpers anschließendes und bis zu einem Lagerabschnitt erstreckendes Zwischenstück des Wellenabschnitts im Bereich einer auslaßseitigen Abschlußwand des Verdichterschraubengehäuses gegenüber einer das Zwischenstück umgebenden Innenfläche eines in der Abschlußwand vorgesehenen Durchbruchs abgedichtet ist.
Der Vorteil der erfϊndungsgemäßen Lösung ist darin zu sehen, daß durch die Abdichtung zwischen dem Zwischenstück und der Innenfläche des Durchbruchs der zwischen diesen bestehende Spalt nicht von einer parasitären Strömung von zu verdichtendem Arbeitsmedium durchsetzt werden kann - welche von dem Volumenbereich mit verdichtetem Arbeitsmedium zu einem dem Auslaß gegenüberliegenden Volumenbereich nahe der auslaßseitigen Abschlußwand des Verdichtergehäuses führen würde - und somit keinen Bypass eröffnet, der einen Verlust von dem verdichteten Arbeitsmedium zur Folge hat, welches aus dem Auslaß austreten soll.
Prinzipiell wäre es möglich, die Abdichtung in dem Spalt zwischen dem Zwischenstück und der Innenfläche des Durchbruchs durch einen Ölfilm aufrechtzuerhalten.
Eine besonders zweckmäßige Lösung sieht jedoch vor, daß zwischen dem Zwischenstück und der Innenfläche eine radiale Bewegungen des Zwischenstücks relativ zur Innenfläche zulassende Abdichtung angeordnet ist.
Diese Lösung hat den Vorteil, daß im Gegensatz zu einer Abdichtung mit Öl, die einen im wesentlichen gleichmäßigen Spalt erfordert, der außerdem möglichst klein sein sollte, die Abdichtung eine radiale Bewegung des Zwischenstücks relativ zur Innenfläche zuläßt und trotzdem noch für eine ausreichende Dichtigkeit sorgt, so daß die erfindungsgemäße Lösung in üblichen Schrauben- verdichterlösungen einsetzbar ist, bei denen eine radiale Bewegung des Zwischenstücks relativ zur Innenfläche zulässig ist, die dadurch auftritt, daß die Schraubenkörper einseitig wirkenden Kräften ausgesetzt sind.
Die Abdichtung könnte dabei in Richtung der Rotationsachse in jedem Teilbereich des Zwischenstücks und der Innenfläche vorgesehen sein. Eine besonders günstige Lösung sieht dabei vor, daß die Abdichtung im wesentlichen nahe eines dem jeweiligen Schraubenkörper zugewandten Randes des Durchbruchs, vorzugsweise in einem dem Schraubenkörper zugewandten Randbereich des Durchbruchs, angeordnet ist. Damit wird von vornherein das in dem Spalt zwischen dem Zwischenstück und der Innenfläche bis zur Abdichtung bestehende Volumen möglichst klein gehalten.
Vorzugsweise liegt die Abdichtung in einem sich an den dem jeweiligen Schraubenkörper zugewandten Rand des Durchbruchs anschließenden Drittel des Durchbruchs.
Hinsichtlich der Art der Realisierung der Abdichtung wurden bislang keine näheren Angaben gemacht. So sieht eine besonders vorteilhafte Lösung vor, daß die Abdichtung einen Dichtring umfaßt, welcher in einfacher Weise die Möglichkeit eröffnet, zwischen dem Zwischenstück und der Innenfläche abzudichten.
Ein derartiger Dichtring könnte beispielsweise aus elastischem Material sein, so daß radiale Bewegungen des Zwischenstücks relativ zur Innenfläche zu unterschiedlich starken Pressungen des Dichtrings führen würden.
Eine besonders vorteilhafte Lösung sieht vor, daß die Dichtung einen in einer Nut sitzenden und gegenüber dieser radial beweglichen Dichtring umfaßt. Damit besteht die Möglichkeit, die radialen Bewegungen des Zwischenstücks relativ zur Innenfläche durch eine Relativverschiebung des Dichtrings gegenüber der Nut zu realisieren.
Besonders günstig ist es dabei, wenn die Nut in dem Zwischenstück angeordnet ist. Dabei sieht eine besonders günstige Lösung vor, daß die Nut nahe dem druckseitigen Ende des jeweiligen Schraubenkörpers in dem Zwischenstück angeordnet ist.
Günstigerweise beträgt der Abstand der Nut von einer Stirnfläche des jeweiligen Schraubenkörpers maximal das Fünffache, noch besser maximal das Dreifache, einer Breite der Nut in Richtung der jeweiligen Rotationsachse.
Eine weitere zweckmäßige Lösung ist so gestaltet, daß das Zwischenstück im Anschluß an das druckseitige Ende des jeweiligen Schraubenkörpers eine dem Rand des Durchbruchs gegenüberliegende Eintiefung aufweist.
Eine derartige Eintiefung hat den Vorteil, daß damit bei radialer Bewegung des Zwischenstücks gegenüber der Innenfläche des Durchbruchs eine Berührung zwischen dem Zwischenstück und dem Rand des Durchbruchs vermieden werden kann.
Besonders günstig ist es dabei, wenn die Nut im wesentlichen auf die Eihtiefung folgend angeordnet ist.
Vorzugsweise besteht dabei ein Abstand zwischen der Nut und einer Stirnfläche des jeweiligen Schraubenkörpers, welcher maximal dem Dreifachen der Erstreckung der Eintiefung in Richtung der Rotationsachse entspricht, wobei vorzugsweise die Eintiefung eine Erstreckung in Richtung der Rotationsachse aufweist, die ungefähr einer Breite der Nut entspricht.
Noch besser liegt der Abstand der Nut von der Stirnfläche in der Größenordnung einer doppelten Erstreckung der Eintiefung in Richtung der jeweiligen Rotationsachse. Vorzugsweise ist, um eine sichere Führung des Dichtrings zu erreichen, zwischen der Eintiefung und der Nut ein Ringwulst vorgesehen.
Dieser Ringwulst hat zweckmäßigerweise maximal eine Erstreckung in Richtung der Rotationsachse, welche ungefähr einer Erstreckung der Eintiefung in Richtung der Rotationsachse entspricht.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform sieht vor, in Richtung der Rotationsachse mehrere Dichtringe aufeinanderfolgend anzuordnen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung einiger Ausführungsbeispiele.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schraubenverdichters längs Linie 1-1 in Fig. 2;
Fig. 2 einen Schnitt längs Linie 2-2 in Fig. 1;
Fig. 3 einen Schnitt längs Linie 3-3 in Fig. 1;
Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs A in Fig. 3;
Fig. 5 > eine Frontansicht eines Dichtrings und Fig. 6 einen Schnitt längs Linie 6-6 in Fig. 5.
Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schraubenverdichters, dargestellt in Fig. 1, umfaßt ein als Ganzes mit 10 bezeichnetes Außengehäuse, welches aus einem Mittelabschnitt 12, einem motorseitigen Endabschnitt 14 und einem auf der dem motorseitigen Endabschnitt 14 gegenüberliegenden Seite des Mittelabschnitts 12 liegenden Seite angeordneten druckseitigen Endabschnitt 16 aufgebaut ist.
Vorzugsweise sind der Mittelabschnitt 12 und der motorseitige Endabschnitt durch zwei Flansche 18 bzw. 20 miteinander verbunden und der Mittelabschnitt 12 mit dem druckseitigen Endabschnitt 16 durch Flansche 22 bzw. 24.
In dem Außengehäuse 10 ist ein als Ganzes mit 30 bezeichneter Antriebsmotor vorgesehen, welcher beispielsweise als Elektromotor ausgebildet ist und einen Stator 32 sowie einen Rotor 34 umfaßt. Der Stator 32 ist dabei vorzugsweise fest in dem Außengehäuse 10, insbesondere einem dem motorseitigen Endabschnitt zugewandten Motorbereich 36 des Mittelabschnitts 12 fixiert.
Ferner ist innerhalb des Mittelabschnitts 12 des Außengehäuses 10 ein als Ganzes mit 40 bezeichnetes Verdichterschraubengehäuse vorgesehen, welches, wie in Fig. 2 dargestellt, zwei Läuferbohrungen 42 und 44 aufweist, die ineinander übergehen, sowie eine Schieberbohrung 46, für beispielsweise einen zeichnerisch in Fig. 1 nicht erkennbaren Regelschieber.
Die Läuferbohrungen 42 und 44 dienen zur Aufnahme zweier für einen Schraubenverdichter üblicher Schraubenläufer 48 bzw. 50, wobei die Schraubenläufer 48 und 50 in Fig. 2 lediglich gestrichelt angedeutet sind. Die beiden Schraubenläufer 48 bzw. 50 rotieren um ihre jeweilige Rotationsachsen 52 bzw. 54 und sind beiderseits ihres jeweiligen Schraubenkörpers 56 um ihre Rotationsachsen 52 bzw. 54 drehbar gelagert.
Hierzu schließt sich an das Verdichterschraubengehäuse 40 auf einer dem Antriebsmotor 30 zugewandten Seite ein Lagergehäuse 60 an, welches erste Lageraufnahmen 62 für erste Drehlager 64 der beiden Schraubenläufer 48, 50 aufweist, wobei die Schraubenläufer 48, 50 von saugseitigen Enden 65 der Schraubenkörper 56 ausgehende Wellenabschnitte 66 aufweisen, auf welchen die Drehlager 64 sitzen. Einer dieser Wellenabschnitte 66 ist koaxial zu einer Antriebswelle 38 des Antriebsmotors 30 angeordnet und mit dieser verbunden.
Ferner sind die Schraubenläufer 48, 50 auf ihrer dem Lagergehäuse 60 gegenüberliegenden Seite in einem zweiten Lagergehäuse 70 mit zweiten Lageraufnahmen 72 ebenfalls mittels zweiter Drehlager 74 drehbar gelagert, wobei hierzu die Schraubenläufer ebenfalls von druckseitigen Enden 75 der Schraubenkörper 56 abstehende Wellenabschnitte 76 aufweisen.
Somit erstreckt sich das Verdichterschraubengehäuse 40 zwischen dem ersten Lagergehäuse 60 und dem zweiten Lagergehäuse 70 über die gesamte Länge der Schraubenkörper 56 in Richtung von deren Rotorachsen 52 bzw. 54 und umschließt die Schraubenläufer 48 bzw. 50 im Bereich ihrer Schraubenkörper 56, so daß ein Dichtspalt S zwischen den Schraubenkörper 56 und den Läuferbohrungen 42 und 44 verbleibt, der zur Abdichtung möglichst gering ausgebildet ist. Alle die Bereiche des Verdichterschraubengehäuses 40, in denen eine Wand 80 des Verdichterschraubengehäuses 40 unter Bildung des Spalts S zu den Schraubenkörpern 56 verläuft, bilden einen Verdichtungsabschnitt 82 des Verdichterschraubengehäuses 40 an den sich einlaßseitig, und zwar auf einer dem Antriebsmotor 30 zugewandten Seite ein Einlaßabschnitt 84 anschließt, welcher einen Einlaß 86 für zu verdichtendes Arbeitsmedium bildet, und aus- laßseitig, und zwar auf einer dem Einlaß 86 im wesentlichen diagonal gegenüberliegenden Seite, ein Auslaßabschnitt 88 anschließt, welcher einen Auslaß 90 bildet, aus dem das verdichtete Arbeitsmedium austritt.
Wie in Fig. 3 dargestellt, erfolgt insbesondere eine druckseitige Abdichtung des Volumenbereichs mit verdichtetem Arbeitsmedium gegenüber auf niedrigerem Druck liegenden Volumenbereichen durch einen geringen Spalt 95 zwischen Stirnflächen 92 der Schraubenkörper 56 und einer Oberfläche 94 einer Abschlußwand 96 des Verdichterschraubengehäuses 40.
Die Abschlußwand 96 ist dabei mit Durchbrüchen 98 versehen, welche die Wellenabschnitte 76 durchsetzen, die schließlich mit Lagerabschnitten 100 in den zweiten Drehlagern 74 gelagert sind, wobei die Wellenabschnitte 76 jeweils mit dem Lagerabschnitt 100 das zweite Drehlager 74 durchsetzen und sich zwischen dem Lagerabschnitt 100 und dem druckseitigen Ende 75 des jeweiligen Schraubenkörpers 56 ein Zwischenstück 102 des jeweiligen Wellenabschnitts 76 erstreckt, das erforderlich ist, um das zweite Drehlager in ausreichend großem Abstand von der Abschlußwand 96 ausreichend stabil in dem zweiten Lagergehäuse 70 lagern zu können.
Das Zwischenstück 102 hat im wesentlichen eine zylindrische Mantelfläche 104, die in geringem Abstand von einer Innenfläche 106 des jeweiligen Durchbruchs 98 in der Abschlußwand 96 verläuft. Erfϊndungsgemäß erfolgt nun im Bereich des Zwischenstücks 102 und des dieses aufnehmenden Durchbruchs 98 eine Abdichtung eines sich zwischen der Innenfläche 106 und der Mantelfläche 104 ergebenden Spalts 110, um zu verhindern, daß sich in diesem Spalt 110 ein parasitärer Strom von verdichtetem Arbeitsmedium zu unter geringerem Druck stehenden Volumenbereichen, insbesondere dem Auslaß 90 gegenüberliegenden, nahe der Abschlußwand 96 liegenden Volumenbereichen, einstellt.
Aus diesem Grund ist bei der erfindungsgemäßen Lösung eine als Ganzes mit 120 bezeichnete Abdichtung vorgesehen, welche ein Eindringen von zu verdichtendem Medium in den Spalt 110 und insbesondere ein Vordringen desselben in Richtung der zweiten Drehlager 74 verhindern soll.
Wie vergrößert in Fig. 4 dargestellt, ist das Zwischenstück 102 nahe der Stirnfläche 92 mit einer umlaufenden Nut 122 versehen, welche einen Nutgrund 124 und sich von diesem erhebende Nutwände 126 und 128 aufweist und in welche ein Dichtring 130 mit Spiel in radialer Richtung zur Rotationsachse 54 eingesetzt ist, wobei der Dichtring 130 mit einer Außenumfangsfläche 132 an der Innenfläche 106 des Durchbruchs 98 anliegt, und außerdem sich mit seinen beiden einander gegenüberliegenden Stirnflächen 134 und 136 in die Nut 122 zwischen Nutwände 126 und 128 der Nut 122 hinein erstreckt und dabei durch den Druck im Bereich des Auslasses 90 mit der Stirnfläche 136 an der Nutwand 128 angelegt ist, jedoch eine Innenfläche 138 mit einem Durchmesser aufweist, der größer ist als ein Durchmesser des Nutgrunds 124, so daß der Dichtring 130 in radialer Richtung zur Rotationsachse 54 gegenüber der Nut 122 bewegbar ist. Vorzugsweise ist dabei, wie in Fig. 5 und 6 dargestellt, der Dichtring 130 als im Querschnitt rechteckförmiger Ring ausgebildet, der die Außenumfangsfläche 132 auf seiner Außenseite bildet und die Stirnflächen 134 und 136 als zueinander parallele, jedoch in Richtung seiner Achse 142 versetzte Flächen, wobei vorzugsweise die Nutwände 126 und 128 in senkrecht zur Achse 142 und auch zur Rotationsachse 54 verlaufenden Ebenen liegen.
Ferner ist der Dichtring 130 mit einem Schlitz 144 versehen, welcher eine radiale Dehnung des Dichtrings 130 bezogen auf die Achse 142 zuläßt.
Der Dichtring 130 ist dabei vorzugsweise aus Gußeisen oder Teflon gefüllt mit einem festig keitssteigernden insbesondere druckfestigkeitssteigernden Stoff hergestellt.
Um zu verhindern, daß das Zwischenstück 102 insbesondere in einem sich unmittelbar an die Stirnfläche 92 des jeweiligen Schraubenkörpers 56 anschließenden Bereich aufgrund von Bewegungen radial zur Rotationsachse 54 mit einem Rand 146 des Durchbruchs 98 in Berührung kommt, ist vorzugsweise der Rand 146 des Durchbruchs 98 mit einer Schrägfläche 148 versehen, welche gegenüber der jeweiligen Rotationsachse 54 in Form einer Kegelfläche verläuft.
Ferner ist das Zwischenstück 102 in unmittelbarem Anschluß an die Stirnfläche 92 mit einer ringförmig verlaufenden Eintiefung 150 versehen, deren Grundfläche 152 einen geringeren Durchmesser als die Zylindermantelfläche 104 aufweist. Um möglichst nahe der Oberfläche 94 der Abschlußwand 96 abzudichten, liegt die Nut 122 so nahe an der Eintiefung 150, daß zwischen der Eintiefung 150 und der Nut 122 noch ein Ringwulst 154 stehen bleibt, dessen Mantelfläche 156 einen Durchmesser aufweist, der ungefähr dem der zylindrischen Mantelfläche 104 des Zwischenstücks 102 entspricht, vorzugsweise mit dieser identisch ist.
Der Ringwulst 154 hat dabei in Richtung der Rotationsachse 54 eine Ausdehnung, welche maximal der Ausdehnung der Eintiefung 150 in Richtung der Rotationsachse 54 entspricht und ebenfalls maximal einer Breite der Nut 122 in Richtung der Rotationsachse 54.
Vorzugsweise ist dabei die Nut 122 von der Stirnfläche 92 des Schraubenkörpers 56 in einem Abstand angeordnet, der maximal der fünffachen Breite der Nut 122 in Richtung der Rotationsachse 54 entspricht.

Claims

PATENTANSPRUCH E
Schraubenverdichter umfassend ein Verdichterschraubengehäuse (40), zwei Schraubenläufer (48, 50) mit im Verdichterschraubengehäuse (40) angeordneten, ineinandergreifenden Schraubenkörpern (56) und mit beiderseits der Schraubenkörper (56) angeordneten Wellenabschnitten (66, 76), durch welche die Schraubenläufer (48, 50) in beiderseitig des Verdichterschraubengehäuses (40) angeordneten Lagergehäusen (60, 70) gelagert sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ein sich an ein druckseitiges Ende (75) des jeweiligen Schraubenkörpers (56) anschließendes und bis zu einem Lagerabschnitt (100) erstreckendes Zwischenstück (102) des jeweiligen Wellenabschnitts (76) im Bereich einer auslaßseitigen Abschlußwand (96) des Verdichterschraubengehäuses (40) gegenüber einer das Zwischenstück (102) umgebenden Innenfläche (106) eines in der Abschlußwand (96) vorgesehenen Durchbruchs (98) abgedichtet ist.
Schraubenverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Zwischenstück (102) und der Innenfläche (106) eine radiale Bewegungen des Zwischenstücks (102) relativ zur Innenfläche (106) zulassende Abdichtung (120) angeordnet ist.
Schraubenverdichter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung (120) im wesentlichen nahe eines dem jeweiligen Schraubenkörper (56) zugewandten Randes (146) des entsprechenden Durchbruchs (98) angeordnet ist. Schraubenverdichter nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung (120) nach einer Oberfläche (94) der Abschlußwand (96) angeordnet ist.
Schraubenverdichter nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung (120) einen Dichtring (130) aufweist.
Schraubenverdichter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung (120) einen in einer Nut (122) sitzenden und gegenüber dieser radial beweglichen Dichtring (130) umfaßt.
Schraubenverdichter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (122) in dem Zwischenstück (102) angeordnet ist.
Schraubenverdichter nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (122) nahe dem druckseitigen Ende (75) des jeweiligen Schraubenkörpers (56) in dem Zwischenstück (102) angeordnet ist.
Schraubenverdichter nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (122) in einem Abstand von der Stirnfläche (92) des jeweiligen Schraubenkörpers (56) angeordnet ist, der maximal einem Fünffachen, noch besser einem Dreifachen, der Breite der Nut (122) in Richtung der Rotationsachse (54) entspricht. Schraubenverdichter nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenstück (102) im Anschluß an das druckseitige Ende (75) des jeweiligen Schraubenkörpers (56) eine einem Rand (146) des Durchbruchs (98) gegenüberliegende Eintiefung (150) aufweist.
Schraubenverdichter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (122) auf einer dem Schraubenkörper (56) gegenüberliegenden Seite der Eintiefung (150) angeordnet ist.
Schraubenverdichter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (122) in einem Abstand von einer Stirnfläche (92) des jeweiligen Schraubenkörpers (56) angeordnet ist, welcher maximal einem Dreifachen der Erstreckung der Eintiefung (150) in Richtung der jeweiligen Rotationsachse (54) entspricht.
Schraubenverdichter nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (122) in einem Abstand von der Stirnfläche (92) des jeweiligen Schraubenkörpers (56) angeordnet ist, der in der Größenordnung der doppelten Erstreckung der Eintiefung (150) in Richtung der Rotationsachse (54) liegt.
Schraubenverdichter nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Nut (122) und der Eintiefung (150) ein Ringwulst (154) vorgesehen ist. Schraubenverdichter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringwulst (154) in Richtung der Rotationsachse (54) eine Erstreckung aufweist, welche maximal einer Erstreckung der Eintiefung (150) in Richtung der Rotationsachse (54) entspricht.
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