DE19519247C2 - Schraubenverdichter - Google Patents
SchraubenverdichterInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Schraubenverdichter mit
einer Hauptläuferwelle, auf der mindestens ein erster
und ein zweiter Hauptläuferrotor angeordnet sind, die
mit jeweils einem passenden ersten bzw. zweiten Neben
läuferrotor auf einer Nebenläuferwelle kämmen.
Um einen gasförmigen Stoff, beispielsweise Luft, zu
verdichten und als Druckgas zur Verfügung zu stellen,
werden Schraubenverdichter verwendet. Diese Schrauben
verdichter müssen auf die Einsatzbedingungen des zu
verdichtenden Gases abgestimmt sein, wobei es insbe
sondere darauf ankommt, das Gas in einer gewünschten
Menge und mit dem gewünschten Druck zur Verfügung zu
stellen. Außerdem werden an das Gas häufig Reinheitsan
forderungen gestellt, so daß eine Ölschmierung unter
Umständen unzulässig ist.
Die Druckgasmenge und der mit dem Schraubenverdichter
erzielbare Gasdruck hängt von der Rotorgeometrie der in
dem Schraubenverdichter verwendeten Rotoren und der Ro
tationsgeschwindigkeit der Rotoren ab. Es hat sich je
doch gezeigt, daß wegen der am Rotorumfang auftretenden
Umfangsgeschwindigkeiten und aufgrund von Abdichtungs
problemen zwischen den Rotoren einer Schraubenverdich
terstufe dem Zuwachs bei der Rotationsgeschwindigkeit
und dem Rotordurchmesser Grenzen gesetzt sind.
Zur Vermeidung von Mengenbeschränkungen bei dem mit dem
Schraubenverdichter zur Verfügung gestellten Druckgas
sind pfeilverzahnte Schraubenverdichter mit je zwei
Rotoren auf der Haupt- und Nebenläuferwelle entwickelt
worden, mit denen die von dem Schraubenverdichter ge
lieferte Druckgasmenge erhöht werden konnte.
Ein solcher Doppelschraubenverdichter ist aus der DE-AS 30 31
801 bekannt. Dieser Schraubenverdichter weist einen
links- und einen rechtsgeschrägten Hauptläuferrotor
auf, die stirnseitig in einer Anschlußebene aneinander
anschließend auf einer gemeinsamen Welle angeordnet
sind und mit ebenfalls auf einer gemeinsamen Welle an
geordneten stirnseitig aneinander anschließenden ent
sprechenden links- und rechtsgeschrägten Nebenläufer
rotoren kämmen. Bei diesem Schraubenverdichter wird das
zu verdichtende gasförmige Medium zur Verdichtermitte
transportiert, von wo es in radialer Richtung abgeführt
wird. Zu Vermeidung des als "eingeschlossene Tasche"
bezeichneten Effekts und um einen guten Druckgastrans
port zu gewährleisten weisen die beiden Rotorpaare
relativ zueinander einen Winkelversatz auf, so daß die
sich ausbildende eingeschlossene Tasche des einen
Rotorpaares jeweils in den noch offenen Gang des nachlaufenden
gegenüberliegenden Rotorpaares entlüftet werden kann. Da die
Rotorpaare mittig aneinanderstoßen, sind die Haupt- und die
Nebenläuferwelle jeweils an ihren gegenüberliegenden äußeren
Enden gelagert.
Wegen des Überströmens von Druckgas hat der bekannte
Schraubenverdichter jedoch einen unbefriedigenden Wirkungsgrad.
Außerdem ist die Lagerung der Haupt- und Nebenläuferwelle
aufwendig, da die an den Rotoren auftretenden Kräfte zu einem
komplexen Belastungsverlauf der Haupt- und Nebenläuferwelle
sowohl in radialer als auch in axialer Richtung führen, was
einen hohen Verschleiß zur Folge hat.
In der DE-OS 14 28 125, von der im Oberbegriff des Anspruchs 1
ausgegangen wird, wird ein zweistufiger Schraubenverdichter mit
einer ersten und einer zweiten Verdichterstufe offenbart. Die
Hochdruckenden beider Stufen sind an gegenüberliegenden
Längsenden vorgesehen, so daß die auf die Wellen wirkenden
Axialkräfte in entgegengesetzten Richtungen wirken und sich
teilweise aufheben. Bei Verwendung von jeweils auf einer
gemeinsamen Achse angeordneten Haupt- und Nebenläuferrotoren
ist es notwendig, die Haupt- und Nebenläuferrotoren in
Abhängigkeit voneinander herzustellen, um eine ausreichende
Synchronität und versatz- und spielfreies Ineinandergreifen der
jeweiligen Rotorpaare gewährleisten zu können. Die voneinander
abhängige Herstellung des Nebenläufers und Hauptläufers ist
umständlich und aufwendig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen zweistufigen
Schraubenverdichter zur Verfügung zu stellen, der sich mit
geringem Aufwand herstellen läßt.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den
Merkmalen des Patentanspruches 1.
Durch eine in der Nebenläuferwelle vorgesehene Ein
stellvorrichtung zur Einstellung eines axialen Abstands der
beiden Nebenläuferrotoren ist es möglich, die Nebenläuferrotoren
unabhängig voneinander und von den Hauptläuferrotoren
herzustellen, wobei sich das Spiel zwischen den
Hauptläuferrotoren und dem jeweiligen Nebenläuferrotor
nachträglich mit der Einstellvorrichtung einstellen läßt.
Dadurch verringert sich nicht nur der Herstellungsaufwand,
sondern auch die im Betrieb des Schraubenverdichters auf
tretenden Rückblasverluste werden minimiert, da mit engeren
Toleranzen gearbeitet werden kann.
Die Anzahl der Rotoren je Welle ist nicht beschränkt.
Grundsätzlich können drei und auch mehr Rotoren vorgesehen sein.
Wenn jedoch zwei Rotoren vorgesehen sind, sind diese beiden
vorzugsweise jeweils axial voneinander beabstandet. Der axiale
Abstand zwischen den Rotoren erlaubt es, sowohl die Haupt
läuferwelle als auch die Nebenläuferwelle im Bereich zwischen
den Hauptläuferrotoren bzw. den Nebenläuferrotoren zu lagern, so
daß bei einer Ableitung des Druckgases im Bereich zwischen den
Rotoren die entstehenden Kräfte auch in diesem Bereich
aufgenommen werden.
Wenn das Druckgas an den außenliegenden Stirnseiten der Rotor
paare abgeführt wird und somit dort die größten Kräfte
auftreten, erfolgt die Lagerung zweckmäßigerweise an den
außenliegenden Stirnseiten der Rotorpaare.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die
Rotorgeometrien der Hauptläuferrotoren derart aufeinander
abgestimmt, daß sich die in Achsrichtung wirkenden
Druckgaskräfte der beiden Hauptläuferrotoren mindestens
teilweise, und vorzugsweise vollständig kompensieren. Die
Kompensation der in Achsrichtung wirkenden Druckgaskräfte, die
sich aus den in Achsrichtung wirksamen Flächen und dem auf der
betreffenden Fläche anstehenden Druck ergibt, hat zur Folge, daß
der Verschleiß und der Lageraufwand für die Hauptläuferwelle
reduziert werden.
Durch eine spiegelsymmetrische Ausgestaltung der beiden
Hauptläuferrotoren wird erreicht, daß der Konstruktionsaufwand
beim Entwurf von Rotoren reduziert wird. Eine Anordnung zweier
spiegelsymmetrischer Hauptläuferrotoren ohne gegenseitigen
Winkelversatz genau in Phase auf der Hauptläuferwelle
gewährleistet, daß auch der zeitliche Verlauf des Drucks, der
sich mit jeder neuen Winkelstellung der Rotoren ändert, auf die
von der Hauptläuferwelle übertragenen Axialkräfte nach außen
keine Wirkung hat, so daß auf in Achsrichtung wirkende Lager
verzichtet werden kann.
Vorzugsweise sind die beiden Nebenläuferrotoren und der zweite
Hauptläuferrotor einseitig gelagert. Eine solche freikragende
Lagerung hat den Vorteil, daß eine Veränderung des Verhältnisses
D/L (Durchmesser/Rotorlänge) leicht möglich ist und daß die
Konstruktion neuer Schraubenverdichter mit geändertem L/D-
Verhältnis und damit geändertem Schluckvolumen den Entwurf neuer
Rotorgeometrien nicht erfordert, da die freikragenden Rotoren
ohne weiteres gekürzt werden können. Wenn dagegen die
Nebenläuferrotoren und der zweite Hauptläuferrotor jeweils an
ihrer äußeren Stirnseite eine Lageröffnungen zur Aufnahme von
Lagerbüchsen aufweisen, können durch zusätzliche einfache und
kostengünstige stirnseitige Lagerungen höhere Kräfte aufgenommen
werden, so daß der Schraubenverdichter mit höheren Drücken
betrieben werden kann.
Unabhängig davon, ob die Lagerung der Hauptläuferwelle und der
Nebenläuferwelle zentral oder an den stirnseitigen Enden der
jeweiligen Welle erfolgt, ist es vorteilhaft, wenn zwischen zwei
jeweils von einem Hauptläuferrotor mit einem Nebenläuferrotor
gebildeten Verdichterstufen eine Trennwand angeordnet ist. Mit
dieser Trennwand kann das unkontrollierte Überströmen von
Druckgasen von einer Verdichterstufe in die andere
Verdichterstufe verhindert werden. Die Verhinderung des
Überströmens ist besonders dann vorteilhaft, wenn der
Schraubenverdichter in einer Art Tandembetrieb betrieben werden
soll, wobei das zu verdichtende Druckmedium nacheinander zuerst
die erste und danach die zweite Verdichterstufe durchströmt. Bei
dieser Ausgestaltung ist es vorteilhaft, in der ersten Verdich
terstufe durch Wassereinspritzung zu kühlen. In der zweiten
Verdichterstufe ist eine Wassereinspritzung dann nicht
erforderlich. Bei einer Ausführung des Schraubenverdichters mit
nacheinander durchströmten Verdichterstufen ist es vorteilhaft,
für die erste und zweite Verdichterstufe unterschiedliche
Rotorgeometrien vorzusehen, die der jeweilige Volumenveränderung
angepaßt sind.
Die Rotoren können 5 : 7 oder 6 : 7 verzahnt sein. Größere
Zähnezahlen führen zu einem schlechten Schluckvolumen,
bei kleinen Zähnezahlen wird die Zahnhöhe zu groß und
die entsprechende Rotorwelle zu dünn. Die bevorzugte
5 : 7 Verzahnung der Rotoren führt zu einem nur schwach
pulsierenden Druckgasstrom mit geringer Geräuschent
wicklung und guten Festigkeitseigenschaften.
Durch die Anordnung zweier Hauptläuferrotoren, die auf
eine gemeinsame einstückige Welle gegossen sind, wird
erreicht, daß die Rotoren ohne Winkelversatz zueinander
angeordnet sind, was sich positiv auf die Vermeidung
von nach außen wirksamen Axialkräften auswirkt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbil
dungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteran
sprüchen sowie aus der Zeichnung im Zusammenhang mit
der Beschreibung. Nachfolgend wird anhand zweier bevor
zugter Ausführungsformen die Erfindung näher be
schrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsge
mäßen Schraubenverdichter in vereinfachter
perspektivischer Darstellung,
Fig. 2 den in Fig. 1 gezeigten Schraubenverdichter in
einem Schnitt gemäß der Linie II-II in Fig. 1,
Fig. 3 den in Fig. 1 gezeigten Schraubenverdichter in
einem Schnitt gemäß der Linie III-III in Fig.
1,
Fig. 4 den in Fig. 1 gezeigten Schraubenverdichter in
einem Schnitt gemäß der Linie IV-IV in Fig. 1,
und
Fig. 5 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsge
mäßen Schraubenverdichters in einem Fig. 2 ent
sprechenden Schnitt.
Die in den Fig. 1 bis 4 gezeigte erste Ausführungsform
eines Schraubenverdichters 10 weist wie aus Fig. 2 er
sichtlich ein Gehäuse 12 auf, in dessen Innern eine
zwei keramische Hauptläuferrotoren 14, 16 tragende
Hauptläuferwelle sowie eine zwei keramische Neben
läuferrotoren 20, 22 tragende Nebenläuferwelle 24 ange
ordnet sind. Innerhalb des Gehäuses 12 des Schrauben
verdichters 10 bildet der erste Hauptläuferrotor 14 mit
dem ersten Nebenläuferrotor 22 eine erste Verdichter
stufe 26, die zu einer von dem zweiten Hauptläuferrotor
16 mit dem zweiten Nebenläuferrotor 20 gebildeten
zweiten Verdichterstufe 28 in Bezug auf die Druckgas
durchströmung parallel angeordnet ist.
Die Funktionsweise des Schraubenverdichters 10 wird
durch die Anordnung der beiden Verdichterstufen 26, 28
in dem Gehäuse 12 sowie durch die Art der Lagerung der
Hauptläuferwelle 18 und der Nebenläuferwelle 24 beein
flußt, wobei hervorzuheben ist, daß das sämtliche
Rotoren 14, 16, 20, 22 aufnehmende Gehäuse 12 mehrteilig
aufgebaut ist.
Das Gehäuse 12 weist einen zentralen, längs der Ebene
der Rotorachsen geteilten Lagerblock 30 mit seitlich
daran angeflanschten Mantelteilen 32, 34 auf. Die
Mantelteile 32, 34, deren Länge jeweils der Länge eines
zugeordneten Rotorpaares 14, 20, 16, 22 der ersten bzw.
zweiten Verdichterstufe 26, 28 entspricht und die die
Rotoren der ersten Verdichterstufe 26 bzw. zweiten Ver
dichterstufe 28 umschließen, sind an ihren äußeren
Stirnseiten mit einem ersten bzw. zweiten Abschluß
deckel 36, 38 verschlossen. In der Mitte des Schrauben
verdichters 10 sind die beiden Verdichterstufen 26, 28
durch den Lagerblock 30, der als Trennwand wirkt, von
einander getrennt. An den Mantelteilen 32, 34 sind soge
nannte Abdecklappen ausgebildet, die an der Saugseite
der Rotoren 14, 16, 20, 22 angeordnet sind und dazu
dienen, von den Rotoren 14, 16, 20, 22 weggeschleudertes
Kühl- und Schmiermittel zurückzuführen.
Zur Lagerung der Haupt- und Nebenläuferwelle 18, 24 sind
in dem Lagerblock 30 je Welle zwei geteilte Lager
40, 42, 44, 46 vorgesehen, deren untere Lagerschalen 48a
bis 48d in einem Lagerblockunterteil 50 und deren obere
Lagerschalen 52a bis 52d in einem Lagerblockoberteil 54
des Lagerblocks 30 angeordnet sind. Die Lagerschalen
48a bis 48d, 52a bis 52d, die mit nicht gezeigten
Schmiermittelbohrungen für Öl oder Wasserschmierung
versehen sind, und die direkt an die Rotoren angrenzend
angeordnet sind, umfassen die jeweilige Welle, um
radiale Kräfte aufzunehmen.
Der Schraubenverdichter 10 wird über eine mit der
Hauptläuferwelle 18 einstückig ausgebildete Antriebs
welle 56 angetrieben, die an einer der Stirnseiten des
Schraubenverdichters 10 durch den zweiten Abschluß
deckel 38 hindurchragt und gegenüber dem Abschlußdeckel
38 mittels eines Nadellagers 58 gelagert ist. Um die
von dem zweiten Abschlußdeckel 38 verschlossene zweite
Verdichterstufe 28 nach außen abzudichten, ist eine die
Antriebswelle 56 gegenüber dem Gehäuse 12 abdichtende
Dichtanordnung 60 vorgesehen.
Der Antrieb des Schraubenverdichters 10 erfolgt durch
Drehen der Antriebswelle 56 im Gegenuhrzeigersinn gemäß
dem Pfeil A. Durch diese Rotation werden der erste und
der zweite auf die Hauptläuferwelle 18 gegossene
Hauptläuferrotor 14, 16 angetrieben. Mittelbar über die
von der Hauptläuferwelle 18 getriebenen Hauptläuferro
toren 14, 16 werden die mit diesen kämmenden Neben
läuferrotoren 20, 22 angetrieben.
Die Führung des zu verdichtenden Gases läßt sich am
einfachsten aus Fig. 3 ersehen. Das zu verdichtende
Gas wird zunächst an der Oberseite 62 des Lagerblock
oberteils 54 dem Schraubenverdichter 10 zugeführt. Dies
kann entweder direkt oder indirekt über Ansaugfilter
und Ansaugkühler erfolgen. Von der an der Oberseite 62
des Lagerblockoberteils 54 gelegenen Eintrittsöffnung
64 wird das Gas zunächst zu den beiden Stirnseiten des
Schraubenverdichters 10 geleitet. Von den Stirnseiten
des Schraubenverdichters 10 verteilt sich das Druckgas
oberhalb der die erste und zweite Verdichterstufe 26, 28
bildenden Haupt- und Nebenläuferrotoren 14, 16, 20, 22.
Durch das Drehen der Rotoren 14, 16, 20, 22 und das mit
dem Drehen der Rotoren 14, 16, 20, 22 verbundene Kämmen
derselben wird die Luft verdichtet und zu am Lager
blockunterteil 50 gelegenen Steuerkanten 66, 68 trans
portiert, von wo die komprimierte Luft in axialer Rich
tung der jeweiligen Verdichterstufe 14, 16 aus dieser
heraus und zu einer an der Unterseite 70 des Lager
blockunterteils 50 gelegenen Druckauslaßöffnung 72 ge
führt wird.
Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß an der jeweils oben
liegenden Seite der Haupt- und Nebenläuferrotoren 14,
16, 20, 22 stets nur der Eingangsdruck (P1) herrscht. An
der gegenüberliegenden Seite steht jedoch stets ein
höherer Druck (Pmax) an, so daß die Haupt- und die
Nebenläuferwelle 18, 24 mit einer umlaufenden Biegebe
lastung beaufschlagt sind. Diese Biegebelastung erfolgt
zudem noch gepulst, da durch das permanente Öffnen und
Schließen von Verdichtungskammern Druckstöße entstehen.
Um die Druckpulsation gering zu halten, weisen die
Hauptläuferrotoren 14, 16 jeweils fünf Zähne auf, die
mit sieben Zähnen des Nebenläuferrotors 20, 22 kämmen.
Zur Vermeidung von nach außen wirksamen Axialkräften
ist der eine der beiden Hauptläuferrotoren 14 rechtsge
schrägt, wogegen der andere Hauptläuferrotor 16 links
geschrägt ist. Die beiden Hauptläuferrotoren 14, 16 sind
auf der Hauptläuferwelle 18 ohne gegenseitigen Winkel
versatz angeordnet. Da die beiden Hauptläuferrotoren
14, 16 darüberhinaus eine übereinstimmende Länge auf
weisen, heben sich die auf die Zähne der Hauptläufer
rotoren 14, 16 wirkenden Druckgaskräfte auf, so daß die
Lagerung der Hauptläuferwelle 18 eine axiale Führung
nicht erfordert.
Die Herstellung des Schraubenverdichters 10 erfolgt da
durch, daß zunächst auf eine vorbearbeitete Haupt
läuferwelle 18 die beiden Hauptläuferrotoren 14, 16 auf
gegossen werden. In gleicher Weise werden die Neben
läuferrotoren 20, 22 um eine vorbearbeitete Nebenläufer
welle 24 herumgegossen. Beide Wellen 18, 24 werden an
schließend in ihre jeweiligen unteren Lagerschalen 48a
bis 48d eingelegt. Anschließend wird der Lagerblock 30
geschlossen, indem das endbearbeitete Lagerblockober
teil 54 mit den darin angeordneten oberen Lagerschalen
52a bis 52d auf das Lagerblockunterteil 50 aufgesetzt
wird. Die Zentrierung bei diesem Aufsetzen erfolgt wie
schon bei der Endbearbeitung des Lagerblockoberteils 54
und des Lagerblockunterteile durch Zentrierhülsen 74, die
zur Zentrierung von Lagerblockoberteil 54 und Lager
blockunterteil 50 Spannverschraubungen 76 umgebend an
geordnet sind. Die geteilte Bauart des Lagerblocks 30
erleichtert dadurch in erheblichen Maße die Durch
führung der Fein- und Endbearbeitung der einzelnen Bau
teile sowie die Montage des Schraubenverdichters 10.
Die in Fig. 5 gezeigte zweite Ausführungsform eines
Schraubenverdichters 110 unterscheidet sich von der
ersten Ausführungsform eines Schraubenverdichters 10
lediglich in einigen Details. Teile, die Teilen bei der
ersten Ausführungsform entsprechen, sind daher mit
einem Bezugszeichen versehen, das gegenüber dem ent
sprechenden Bezugszeichen in den Fig. 1 bis 4 um 100
erhöht ist. Bezüglich der Beschreibung dieser Teile
wird auf die Beschreibung der ersten Ausführungsform
verwiesen.
Die Hauptläuferrotoren 114, 116 und die Nebenläufer
rotoren 120, 122 sind bei der zweiten Ausführungsform
wie bei der ersten Ausführungsform mit einer Haupt
läuferwelle 118 bzw. einer Nebenläuferwelle 124 dreh
fest verbunden. Die Nebenläuferwelle 124 weist jedoch
im Unterschied zur ersten Ausführungsform eine Ein
stellvorrichtung 180 zur Einstellung des axialen Ab
stands der Nebenläuferrotoren 120, 122 voneinander auf.
Die Einstellvorrichtung 180 ist innerhalb der Neben
läuferwelle 124 so ausgebildet, daß ein konischer Vor
sprung 182 einer ersten Nebenläuferteilwelle 184 in
eine konische Vertiefung 186 einer zweiten Nebenläufer
teilwelle 188 hineinragt. Die beiden voneinander unab
hängigen Nebenläuferteilwellen 184, 188 sind mittels
einer in Achsrichtung der beiden Nebenläuferteilwellen
verlaufenden Spannschraube 190 miteinander verbunden
und bilden zusammen die Nebenläuferwelle 124.
Um den Abstand der beiden Nebenläuferrotore 120, 122
voneinander so einzustellen, daß sie mit möglichst ge
ringem Verschleiß mit ihrem jeweiligen Hauptläuferrotor
114, 116 kämmen, werden die beiden Nebenläuferteilwellen
184, 188 aufeinandergesteckt. Anschließend wird der Ab
stand der beiden Nebenläuferrotoren 120, 122 durch Ver
stellung der Spannschraube 190 eingestellt. Durch End
bearbeitung der stirnseitigen Endflächen der Neben
läuferrotoren 120, 122 werden dann die Nebenläuferroto
ren an das Gehäuse 112 angepaßt.
Alternativ zu der gezeigten Einstellvorrichtung 180
kann auch eine Einstellvorrichtung vorgesehen sein, bei
der die beiden Nebenläuferteilwellen sich einander mit
zylindrischen Abschnitten überlagern. Der Abstand der
Nebenläuferrotoren kann dann über eine Spannschraube
und eingelegte Tellerfedern eingestellt werden.
Im Unterschied zu der ersten Ausführungsform des
Schraubenverdichters 10 weist die zweite Ausfüh
rungsform des Schraubenverdichters 110 ferner zusätz
liche Wellenlager 192a bis 192c auf, die an den den
Abschlußdeckeln 136, 138 zugewandten stirnseitigen Enden
der Nebenläuferrotoren 120, 122 sowie an einer dem Ab
schlußdeckel 136 zugewandten stirnseitigen Ende des
Hauptläuferrotors 114 angeordnet sind. Die Wellenlager
192a bis 192c weisen jeweils einen im jeweiligen Ab
schlußdeckel 136, 138 festgelegten kreiszylindrischen
Lagerzapfen 194a bis 194c auf, der in eine mit dem je
weiligen Rotor umlaufende Lagerbüchse 196a bis 196c
eingreift. Die Lagerbüchsen 196a bis 196 sind ihrer
seits in Lageröffnungen 198a bis 198c, die zylindrische
Vertiefungen sind, angeordnet, wobei sie eine Preßpas
sung aufweisen und an dem stirnseitigen Ende des jewei
ligen Haupt- bzw. Nebenläuferrotors 114, 120, 122 plan
mit der jeweiligen Stirnseite abschließen. Durch die
Anordnung der Lagerbüchsen 196a bis 196c in den Rotoren
114, 120, 122 wird die Baulänge des Schraubenverdichters
verkürzt.
Mit dem Schraubenverdichter 10 gemäß der ersten Ausfüh
rungsform lassen sich trotz der fliegenden Lagerung der
Rotoren 14, 20, 22 Drücke bis etwa 13 bar erzeugen. Sind
dagegen die den Abschlußdeckeln zugewandten stirn
seitigen Enden der Rotoren 14, 16, 20, 22; 114, 116, 120, 122
gelagert, so lassen sich selbst bei einstufiger Be
triebsweise und mit Wassereinspritzung Drücke bis 20
bar erzeugen. Mit der Wassereinspritzung, die der
Wärmeentwicklung entgegenwirkt, ist unabhängig von der
konkreten Gestaltung des Schraubenverdichters eine Was
serschmierung der Lager vorgesehen. Wasser- und Öl
schmierung sind jedoch auch austauschbar.
Claims (11)
1. Schraubenverdichter mit einer Hauptläuferwelle (18; 118),
auf der mindestens ein erster und ein zweiter Hauptläufer
rotor (14, 16; 114, 116) angeordnet sind, die mit jeweils ei
nem passenden ersten bzw. zweiten Nebenläuferrotor
(20, 22; 120, 122) auf einer Nebenläuferwelle (24; 124) käm
men, wobei
der erste Hauptläuferrotor (14; 114) mit dem ersten Neben läuferrotor (20; 120) eine erste Verdichterstufe (26; 126) bildet,
der zweite Hauptläuferrotor (16; 116) mit dem zweiten Ne benläuferrotor (22; 122) eine zweite Verdichterstufe (28; 128) bildet, und
zwischen den beiden in einem gemeinsamen Gehäuse (112) an geordneten Verdichterstufen (26, 28; 126, 128) eine Trennwand angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hauptläuferwelle und/oder die Nebenläuferwelle (124) eine Einstellvorrichtung (180) zur Einstellung des axialen Abstandes der beiden Hauptläuferrotoren (114, 116) bzw. Nebenläuferrotoren (120, 122) voneinander aufweist.
der erste Hauptläuferrotor (14; 114) mit dem ersten Neben läuferrotor (20; 120) eine erste Verdichterstufe (26; 126) bildet,
der zweite Hauptläuferrotor (16; 116) mit dem zweiten Ne benläuferrotor (22; 122) eine zweite Verdichterstufe (28; 128) bildet, und
zwischen den beiden in einem gemeinsamen Gehäuse (112) an geordneten Verdichterstufen (26, 28; 126, 128) eine Trennwand angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hauptläuferwelle und/oder die Nebenläuferwelle (124) eine Einstellvorrichtung (180) zur Einstellung des axialen Abstandes der beiden Hauptläuferrotoren (114, 116) bzw. Nebenläuferrotoren (120, 122) voneinander aufweist.
2. Schraubenverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Rotorgeometrien der Hauptläuferrotoren
(14, 16; 114, 116) derart aufeinander abgestimmt sind, daß
sich die in Achsrichtung wirkenden Druckgaskräfte der bei
den Hauptläuferrotoren (14, 16; 114, 116) teilweise, insbe
sondere vollständig kompensieren.
3. Schraubenverdichter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da
durch gekennzeichnet, daß die Rotorgeometrien der Neben
läuferrotoren (20, 22; 120, 122) derart aufeinander abge
stimmt sind, daß sich die in Achsrichtung wirkenden Druck
gaskräfte der beiden Nebenläuferrotoren (20, 22; 120, 122)
mindestens teilweise kompensieren.
4. Schraubenverdichter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich
net, daß die Rotorgeometrien der Nebenläuferrotoren
(20, 22; 120, 122) derart aufeinander abgestimmt sind, daß
sich die in Achsrichtung wirkenden Druckgaskräfte der bei
den Nebenläuferrotoren (20, 22; 120, 122) vollständig kompen
sieren.
5. Schraubenverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß der erste Hauptläuferrotor
(14; 114) und der zweite Hauptläuferrotor (16; 116) spiegel
symmetrische Geometrien aufweisen.
6. Schraubenverdichter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich
net, daß der erste und der zweite Hauptläuferrotor
(14, 16; 114, 116) ohne gegenseitigen Winkelversatz auf der
Hauptläuferwelle (18; 118) angeordnet sind, so daß der
zeitliche Verlauf des Drucks am ersten Hauptläuferrotor
(14; 114) mit dem beim zweiten Hauptläuferrotor (16; 116)
übereinstimmt.
7. Schraubenverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da
durch gekennzeichnet, daß die Hauptläuferwelle (18; 118)
und die Nebenläuferwelle (24; 124) im Bereich zwischen den
Hauptläuferrotoren (14, 16; 114, 116) bzw. den Nebenläuferro
toren (20, 22; 120, 122) gelagert sind.
8. Schraubenverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da
durch gekennzeichnet, daß das zu verdichtende Medium an
den einander zugekehrten Enden der Haupt- und Nebenläufer
rotoren angesaugt wird und an den einander abgewandten En
den der Haupt- und Nebenläuferrotoren in verdichtetem Zu
stand abgeführt wird, wobei die Haupt- bzw. Nebenläufer
welle an den einander abgewandten Enden der Haupt- und Ne
benläuferrotoren gelagert sind.
9. Schraubenverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da
durch gekennzeichnet, daß die Druckgasführung derart aus
geführt ist, daß das zu verdichtende Medium in zwei paral
lelen Teilströmen die erste und zweite Verdichterstufe
(26, 28; 126, 128) durchströmt.
10. Schraubenverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da
durch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Haupt
läuferrotor (14, 16; 114, 116) auf eine gemeinsame einstücki
ge Hauptläuferwelle (18; 118) gegossen sind.
11. Schraubenverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da
durch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Neben
läuferrotor (20, 22) auf eine gemeinsame einstückige Neben
läuferwelle (24) gegossen sind.
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