DE19923234C2 - Roots-Kompressor - Google Patents
Roots-KompressorInfo
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- DE19923234C2 DE19923234C2 DE1999123234 DE19923234A DE19923234C2 DE 19923234 C2 DE19923234 C2 DE 19923234C2 DE 1999123234 DE1999123234 DE 1999123234 DE 19923234 A DE19923234 A DE 19923234A DE 19923234 C2 DE19923234 C2 DE 19923234C2
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- root
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- 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
- F04C18/126—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 radially from the rotor body extending elements, not necessarily co-operating with corresponding recesses in the other rotor, e.g. lobes, Roots 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
- F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
- F04C29/0021—Systems for the equilibration of forces acting on the pump
- F04C29/0035—Equalization of pressure pulses
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Roots-Kompressor mit
dreiflügeligem Rootskolben zum Komprimieren von gasförmigem
Fördermedium, bei dem abwechselnd in die von dem jeweiligen
Rootskolben und der zugeordneten Förderraumwand gebildeten
Förderkammern nach dem Abschließen gegenüber der saugseitigen
Kammer Fördermedium über einen Voreinlassspalt aus der
druckseitigen Kammer gesteuert eingespeist wird, und bei dem
beim Eintauchen der Kopfpartien des einen Kolbens in den
Taillenbereich des jeweils anderen Kolbens Quetschimpulse
ausgelöst werden.
Bei Roots-Kompressoren dieser Art (vgl. DE 35 27 292 C2) erfolgt
der zeitliche Ablauf der Einspeisung des Fördermediums aus
der druckseitigen Kammer derart, dass die daraus
resultierende Druckwelle hinsichtlich Wellenlänge, Amplitude,
Schwingungsrichtung und Gangunterschied derart gestaltet ist,
dass sich die Druckwelle und die aus dem Quetschimpuls
resultierende Druckwelle gegenseitig auslöschen. Aufgrund
dieses Auslöschprinzips durch Interferenz wird eine
Reduzierung der druckseitigen Pulsationen und
Schwingungserscheinungen in einer bisher nicht erreichten
Größenordnung erzielt.
Bei Roots-Kompressoren dieser Art sind Drehzahlerhöhungen
über die bisher üblichen Drehzahlwerte hinaus systembedingt
mit einer starken Zunahme der Quetschverluste und damit der
Antriebsleistung verbunden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei Roots-
Kompressoren der oben beschriebenen Art Drehzahlerhöhungen
unter Beibehaltung des Auslöschprinzips durch Interferenz
vornehmen zu können, ohne die Quetschverluststeigerungen im
oben genannten Maß in Kauf nehmen zu müssen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kombination der
im Patentanspruch 1 beanspruchten Merkmale erreicht.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass durch eine
entsprechende Wahl des Grades der Verwindung der Rootskolben
ein Steuerungsmittel zur Verfügung steht, mit dem erstmalig
der Quetschimpuls beeinflusst werden kann. Durch dieses
Steuerungsmittel wird die bisher starre Abhängigkeit des
Quetschimpulses von der Drehzahl erstmalig variabel
gestaltbar.
In Kombination mit den bekannten Gestaltungsmöglichkeiten der
Einspeisung von Fördermedium aus der druckseitigen Kammer in
die Förderkammern wird durch das neue Steuerungsmittel die
Bandbreite der Steuerungsmechanismen noch weiter erhöht.
Darüber hinaus führen Kolben mit Verwindung gegenüber geraden
Kolben zu kleineren Quetschverlusten, wodurch
Drehzahlerhöhungen über die bisher üblichen Drehzahlwerte
hinaus möglich sind.
Zwar sind verwundene Kolben bei Roots-Kompressoren mit
dreiflügeligen Rootskolben bereits bekannt. Bei der
Konzeption derartiger Rootskompressoren wird der Grad der
Verwindung nach konstruktiven Gesichtspunkten festgelegt.
Unter Grad der Verwindung (Verschränkung) wird der Winkel
verstanden, um den die eine Stirnfläche des Rootskolbens
gegenüber der anderen Stirnfläche verdreht ist. Eine Wahl des
Grades der Verwindung als Steuerungsmittel zur Beeinflussung
des Quetschimpulses erfolgt bei diesem bekannten Rootsgebläse
jedoch nicht.
Unabhängig davon wird bei derartigen Maschinen eine Art
Voreinlass konzipiert, dessen Gestaltung über Versuchsreihen
im Hinblick auf eine Geräuschminderung empirisch ermittelt
wird.
Eine Kombination des Steuerungsmittels des Verwindungsgrades
mit der Gestaltungsmöglichkeit des Voreinlasses wird bei
derartigen Maschinen nicht realisiert.
Die erfindungsgemäße Lösung basiert auf der Erkenntnis, dass
phasenverschobene Quetschimpulse in Kolbenlängsrichtung
aufgrund der Verwindung der Kolben entstehen. Diese
Quetschimpulse sind - in jeder Ebene der Längserstreckung der
Kolben einzeln betrachtet - jeweils Ausgang von separaten
Überdruckwellen, die im gleichen Sinne wie die Quetschimpulse
phasenverschoben sind und die an einem entfernteren Ort
aufsummiert eine neue, eigenständige Welle ergeben.
Dabei zeigt sich, dass diese Welle je nach Grad der
Verwindung unterschiedliche Amplituden und auch
unterschiedliche Kolbenstellungen ergibt, denen man für diese
neue Welle einen Quetschbeginn zuordnen kann. Diesem
ermittelten Quetschbeginn ist dann der Rückschlagbeginn
anzupassen. Die unterschiedlichen Amplituden ergeben sich
dadurch, dass bei der Aufsummierung positive und negative
Anteile sich nicht kompensieren, sondern dass je nach Grad
der Verwindung Restanteile übrigbleiben. Dabei zeigt sich der
Trend, dass die Amplituden steigen, je geringer der Grad der
Verwindung ist.
Claims (4)
1. Roots-Kompressor mit dreiflügeligen Rootskolben zum
Komprimieren von gasförmigem Fördermedium,
bei dem abwechselnd in die von dem jeweiligen Rootskolben und der zugeordneten Förderraumwand gebildeten Förderkammern nach dem Abschließen gegenüber der saugseitigen Kammer Fördermedium über einen Voreinlassspalt aus der druckseitigen Kammer gesteuert eingespeist wird,
und bei dem beim Eintauchen der Kopfpartien des einen Kolbens in den Taillenbereich des jeweils anderen Kolbens Quetschimpulse ausgelöst werden,
wobei
die Rootskolben als verwundene Kolben ausgebildet sind und beim Eintauchen aufgrund der Verwindung phasenverschobene Quetschimpulse in im Wesentlichen axialer Richtung (= Kolbenachse) entstehen,
der zeitliche Ablauf der Einspeisung von Fördermedium aus der druckseitigen Kammer durch Lage und Ausbildung des Voreinlassspaltes in bezug auf den Kolbendrehwinkel und
der Grad der Verwindung der Rootskolben
derart abgestimmt werden, dass die von dem in der druckseitigen Kammer auftretenden Unterdruckimpuls erzeugte Unterdruckwelle diejenige Druckwelle auslöscht, die aus der Summe der Quetschimpulse resultiert.
bei dem abwechselnd in die von dem jeweiligen Rootskolben und der zugeordneten Förderraumwand gebildeten Förderkammern nach dem Abschließen gegenüber der saugseitigen Kammer Fördermedium über einen Voreinlassspalt aus der druckseitigen Kammer gesteuert eingespeist wird,
und bei dem beim Eintauchen der Kopfpartien des einen Kolbens in den Taillenbereich des jeweils anderen Kolbens Quetschimpulse ausgelöst werden,
wobei
die Rootskolben als verwundene Kolben ausgebildet sind und beim Eintauchen aufgrund der Verwindung phasenverschobene Quetschimpulse in im Wesentlichen axialer Richtung (= Kolbenachse) entstehen,
der zeitliche Ablauf der Einspeisung von Fördermedium aus der druckseitigen Kammer durch Lage und Ausbildung des Voreinlassspaltes in bezug auf den Kolbendrehwinkel und
der Grad der Verwindung der Rootskolben
derart abgestimmt werden, dass die von dem in der druckseitigen Kammer auftretenden Unterdruckimpuls erzeugte Unterdruckwelle diejenige Druckwelle auslöscht, die aus der Summe der Quetschimpulse resultiert.
2. Roots-Kompressor nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass sich der Voreinlassspalt über die
gesamte Länge des Rootskolbens erstreckt.
3. Roots-Kompressor nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass sich der Voreinlassspalt über einen
Teilbereich der Länge des Rootskolbens erstreckt.
4. Roots-Kompressor nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, dass der Teilbereich in bezug auf die
Kolbenlänge mittig angeordnet ist.
Priority Applications (2)
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---|---|---|---|
DE1999123234 DE19923234C2 (de) | 1999-05-20 | 1999-05-20 | Roots-Kompressor |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1999123234 DE19923234C2 (de) | 1999-05-20 | 1999-05-20 | Roots-Kompressor |
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Publication Number | Publication Date |
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DE19923234A1 DE19923234A1 (de) | 2000-11-30 |
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Family Applications (1)
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DE1999123234 Expired - Fee Related DE19923234C2 (de) | 1999-05-20 | 1999-05-20 | Roots-Kompressor |
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DE (1) | DE19923234C2 (de) |
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- 1999-05-20 DE DE1999123234 patent/DE19923234C2/de not_active Expired - Fee Related
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2000
- 2000-04-20 EP EP20000108046 patent/EP1054159B1/de not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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EP1054159A2 (de) | 2000-11-22 |
EP1054159B1 (de) | 2003-09-10 |
EP1054159A3 (de) | 2002-05-22 |
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |