DE29922878U1 - Two-stage dry-running screw compressor - Google Patents
Two-stage dry-running screw compressorInfo
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Description
Titel: Zweistufiger trockenlaufender SchraubenkompressorTitle: Two-stage dry-running screw compressor
Die Erfindung, betrifft einen zweistufigen trockenlaufenden Schraubenkompressor gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1, 2 und 3. Schraubenkompressoren dieses Typs sind bekannt und derzeit im Markt erhältlich.The invention relates to a two-stage dry-running screw compressor according to the preamble of claims 1, 2 and 3. Screw compressors of this type are known and currently available on the market.
Schraubenkompressoren sind nach dem Verdrängerprinzip arbeitende Verdichter, deren Förderleistung, d. h. die Fördermenge pro Zeiteinheit, proportional zur Drehzahl der Schraubenrotoren ist. Im praktischen Einsatz wird durch Art und Anzahl der angeschlossenen Verbraucher, z. B. druckluftbetätigte Werkzeuge oder pneumatische Transporteinrichtungen, die benötigte Förderleistung und der Enddruck, auf den die Luft verdichtet werden muß, vorgegeben. Zur Anpassung an diese unterschiedlichen Bedürfnisse werden Schraubenkompressoren in Baureihen mit unterschiedlichen, abgestuften Förderleistungen und für unterschiedliche, vorgegebene Enddrücke angeboten. Als Antrieb für alle Leistungsstufen einer Baureihe dienen dabei in der Regel Elektromotoren, die jeweils mit einer festgelegten, durch Polzahl und Netzfrequenz vorgegebenen Nenndrehzahl umlaufen, die für alle Leistungsstufen gleich ist. Die Einstellung der jeweils gewünschten Förderleistung erfolgt durch Wahl eines entsprechenden Übersetzungsverhältnisses des Verzweigungsgetriebes, d. h. durch den Einbau unterschiedlich bemessener Zahnradsätze für das Verzweigungsgetriebe. Unterschiedliche Förderleistungen bei unterschiedlichen EnddrückenScrew compressors are compressors that work according to the displacement principle, and their delivery capacity, i.e. the delivery rate per unit of time, is proportional to the speed of the screw rotors. In practical use, the required delivery capacity and the final pressure to which the air must be compressed are determined by the type and number of connected consumers, e.g. pneumatically operated tools or pneumatic transport devices. To adapt to these different needs, screw compressors are offered in series with different, graduated delivery capacities and for different, specified final pressures. Electric motors are generally used to drive all power levels in a series, each of which rotates at a fixed nominal speed determined by the number of poles and the mains frequency, which is the same for all power levels. The desired delivery capacity is set by selecting a corresponding transmission ratio for the branching gear, i.e. by installing differently dimensioned gear sets for the branching gear. Different delivery capacities at different final pressures
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erfordern auch unterschiedliche Antriebsleistungen, was durch Verwendung von Antriebsmotoren mit unterschiedlicher, abgestufter Nennleistung innerhalb der Baureihe berücksichtigt wird.also require different drive powers, which is taken into account by using drive motors with different, graded nominal power within the series.
Um über einen gewünschten Bereich von Förderleistungen und Enddrücken eine hinreichend fein unterteilte Abstufung der den Kunden zur Wahl angebotenen Typgrößen des Schraubenkompressors zu ermöglichen, muß herstellerseitig eine große Anzahl von unterschiedlichen Zahnradsätzen für das Verzweigungsgetriebe und eine Anzahl von Motoren unterschiedlicher Nennleistung bei gleichen Nenndrehzahlen bereitgehalten werden, die je nach Bedarf eingebaut werden. Dies führt zu erhöhtem Aufwand und erhöhten Kosten bei Lagerhaltung und Fertigung. In order to enable customers to choose from a sufficiently finely divided range of screw compressor sizes over a desired range of delivery rates and final pressures, the manufacturer must have a large number of different gear sets for the branching gear and a number of motors with different nominal power at the same nominal speeds, which can be installed as required. This leads to increased effort and increased costs in terms of storage and production.
Bei bisher üblichen Schraubenkompressoren ist ferner zwischen dem aus dem Getriebegehäuse vorstehenden Wellenzapfen der Antriebswelle und der damit zu koppelnden Abtriebswelle des Elektromotors ein Kupplungsstück angeordnet. Hierdurch vergrößert sich die axiale Baulänge der Kompressoreinheit, und die Einfügung des separaten Kupplungsstückes vermehrt den Aufwand und die Kosten der Herstellung.In conventional screw compressors, a coupling piece is also arranged between the shaft journal of the drive shaft protruding from the gear housing and the output shaft of the electric motor to be coupled to it. This increases the axial length of the compressor unit, and the insertion of the separate coupling piece increases the effort and costs of production.
Schraubenkompressoren der genannten Art benötigen zum Schmieren des Verzweigungsgetriebes, der Wellenlager und anderer beweglicher Teile einen Ölumlauf, der durch eine Ölpumpe in Gang gehalten wird. Bei den bisher bekannten Schraubenkompressoren ist die Ölpumpe entweder separat angeschlossen oder jedenfalls in einem speziell hierfür vorgesehen besonderen Teil des Gehäuses untergebracht und wird dann von der Antriebswelle über ein zusätzliches Zahnradgetriebe und/oder Kupplungsstück angetrieben. Auch dies trägt zu erhöhten Aufwand und Herstellungkosten bei.Screw compressors of the type mentioned require an oil circulation system to lubricate the branching gear, the shaft bearings and other moving parts. This circulation system is kept running by an oil pump. In the screw compressors known to date, the oil pump is either connected separately or in any case housed in a special part of the housing specially designed for this purpose and is then driven by the drive shaft via an additional gear transmission and/or coupling piece. This also contributes to increased effort and manufacturing costs.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen zweistufigen Schraubenkompressor der angegebenen Art so zu verbessern, daßThe invention is based on the object of improving a two-stage screw compressor of the type specified so that
er kompakter ausgebildet und mit geringeren Herstellungsaufwand und -kosten hergestellt werden kann.it can be made more compact and manufactured with less effort and cost.
Erfinderische Lösungen dieser Aufgabe sind in den Ansprüchen 1, 2 und 3 angegeben.Inventive solutions to this problem are given in claims 1, 2 and 3.
Durch die Verwendung eines drehzahlgeregelten Antriebsmotors kann der Wert der im Betrieb konstanten Drehzahl der Antriebswelle in einem weiten Bereich variiert und dadurch die Förderleistung des Schraubenkompressors auf einen gewünschten Wert eingestellt werden, ohne daß hierzu bauliche Änderungen erforderlich sind. Bei der Herstellung des Schraubenkompressors braucht nur ein einziger Zahnradsatz mit fest vorgegebenem Übersetzungsverhältnis für das Verzweigungsgetriebe verwendet zu werden. Die Einhaltung einer der gewünschten Förderleistung entsprechenden Drehzahl der Schraubenrotoren erfolgt, bei unverändertem Übersetzungsverhältnis, durch entsprechende Vorgabe des Wertes der Motordrehzahl.By using a speed-controlled drive motor, the value of the constant speed of the drive shaft during operation can be varied within a wide range and the delivery capacity of the screw compressor can be set to a desired value without any structural changes being necessary. When manufacturing the screw compressor, only a single gear set with a fixed transmission ratio needs to be used for the branching gear. The screw rotors can be maintained at a speed corresponding to the desired delivery capacity, with the transmission ratio remaining unchanged, by setting the motor speed accordingly.
Drehzahlgeregelte elektrische Antriebsmotoren sind an sich bekannt. Besonders vorteilhaft ist es, v/enn erfindungsgemäß eine solche Bauart des Motors verwendet wird, bei der die Abtriebswelle einen Hohlraum zur Aufnahme und Ankupplung des Wellenzapfens der Antriebswelle des Schraubenkompressorblocks aufweist. Auf diese Weise entfällt die Zwischenfügung eines Kupplungsstücks zwischen Motorwelle und Antriebswelle, und der Motor kann unmittelbar an die ihm zugewandte Stirnwand des Getriebegehäuses angesetzt werden, ohne daß ein Abstand entsprechend der Axiallänge des Wellenzapfens und/oder eines Kupplungsstücks eingehalten werden muß.Speed-controlled electric drive motors are known per se. It is particularly advantageous if, according to the invention, a type of motor is used in which the output shaft has a cavity for receiving and coupling the shaft journal of the drive shaft of the screw compressor block. In this way, the interposition of a coupling piece between the motor shaft and drive shaft is eliminated, and the motor can be placed directly on the end wall of the gear housing facing it, without having to maintain a distance corresponding to the axial length of the shaft journal and/or a coupling piece.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Ölpumpe unmittelbar im Getriebegehäuse auf der Antriebswelle entfällt die Notwendigkeit, eine Hilfspumpe separat anzuordnen oder am Gehäuse einen gesonderten Gehäuseteil zur Aufnahme der Ölpumpe vorzusehen; auch ein zusätzliches Zahnradgetriebe bzw. Kupplungs-The arrangement of the oil pump according to the invention directly in the gearbox housing on the drive shaft eliminates the need to arrange an auxiliary pump separately or to provide a separate housing part on the housing to accommodate the oil pump; an additional gear transmission or clutch
element zur Antriebsübertragung von der Antriebwelle auf die Ölpumpe entfällt.element for transmitting drive from the drive shaft to the oil pump is eliminated.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigtAn embodiment of the invention is explained in more detail with reference to the drawings. It shows
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines zweistufigen
Schraubenkompressors,Fig. 1 is a perspective view of a two-stage
screw compressor,
Fig. 2 den Schraubenkompressor in Seitenansicht, teilweise im vertikalen Längsschnitt,Fig. 2 the screw compressor in side view, partly in vertical longitudinal section,
Fig. 3 den Schraubenkompressor in Draufsicht, teilweise im horizontalen Längsschnitt,Fig. 3 the screw compressor in plan view, partly in horizontal longitudinal section,
Fig. 4 eine schematische Frontansicht der Ölpumpe.Fig. 4 is a schematic front view of the oil pump.
Der in Fig. 1-3 gezeigte zweistufige Schraubenkompressor
hat ein Gehäuse 1, das mit Füßen 3 zur Befestigung an einer
Unterlage versehen ist. Der obere Teil 5 des Gehäuses 1 hat
im wesentlichen die Form eines scheibenförmigen Ständers mit zwei vertikalen Stirnwänden. An der in Fig. 1 dem Betrachter zugewandten Stirnwand sind parallel nebeneinander auskragend eine erste Verdichterstufe 7 und eine zweite Verdichterstufe 9 befestigt. Jede der Verdichterstufen 7, 9 ist in bekannter Weise als Schraubenkompressor mit zwei ineinandergreifenden
Schraubenrotoren (nicht dargestellt) ausgebildet. Bei 11 ist die Saugöffnung der ersten Verdichterstufe 7 und bei 13 die
Drucköffnung der zweiten Verdichterstufe 9 erkennbar. Der
Druckauslaß 8 der ersten Verdichterstufe 7 ist mit dem Saugeinlaß der zweiten Verdichterstufe 9 vorzugsweise über einen Zwischenkühler verbunden (nicht dargestellt).The two-stage screw compressor shown in Fig. 1-3
has a housing 1 provided with feet 3 for attachment to a
The upper part 5 of the housing 1 has
essentially the form of a disk-shaped stand with two vertical end walls. A first compressor stage 7 and a second compressor stage 9 are attached to the end wall facing the viewer in Fig. 1, projecting parallel to one another. Each of the compressor stages 7, 9 is designed in a known manner as a screw compressor with two intermeshing
screw rotors (not shown). At 11 the suction opening of the first compressor stage 7 is and at 13 the
Pressure opening of the second compressor stage 9 can be seen. The
Pressure outlet 8 of the first compressor stage 7 is connected to the suction inlet of the second compressor stage 9, preferably via an intercooler (not shown).
Unterhalb der Verdichterstufen 7, 9 ist ein Ölvorratsbehälter 15 vorgesehen, der ebenfalls am Gehäuse 1 frei auskragend befestigt ist. Er ist über Ölrücklaufleitungen 17 mit am Ende
jeder Verdichterstufe 7, 9 angeordneten Lagerdeckeln 19 ver-An oil reservoir 15 is provided below the compressor stages 7, 9, which is also attached to the housing 1 in a freely projecting manner. It is connected via oil return lines 17 to
each compressor stage 7, 9 arranged bearing caps 19
bunden, in denen sowohl Axialwellenlager als auch Synchronisiergetriebe für die Schraubenrotoren der beiden Verdichterstufen 7, 9 untergebracht sind.which house both axial shaft bearings and synchronizing gears for the screw rotors of the two compressor stages 7, 9.
Es handelt sich um einen trockenlaufenden Schraubenkompressor, d. h. der eigentliche Verdichterraum mit den darin befindlichen Schraubenrotoren wird ölfrei gehalten.It is a dry-running screw compressor, i.e. the actual compressor chamber with the screw rotors inside is kept oil-free.
An der von den Verdichterstufen 7, 9 abgewandten Stirnseite des scheibenförmigen Gehäuseteils 5 ist frei auskragend der elektrische Antriebsmotor 21 befestigt.The electric drive motor 21 is attached in a freely projecting manner to the front side of the disc-shaped housing part 5 facing away from the compressor stages 7, 9.
Im scheibenförmigen Teil 5 des Gehäuses 1 ist eine Antriebswelle 23 gelagert, auf der ein schrägverzahntes Zahnrad 25 sitzt, das zusammen mit zwei weiteren Zahnrädern 27, 29 ein Verzweigungsgetriebe bildet, welches die Drehung der Antriebswelle 23 mit fest vorgegebenen Übersetzungsverhältnissen auf die Rotorwelle 31 bzw. 33 jeweils eines der beiden Rotoren der Verdichterstufe 7 und der Verdichterstufe 9 überträgt. Der jeweils andere Rotor der Verdichterstufe 7 bzw. 9 erhält seine Drehung über das im Lagerdeckel 19 untergebrachte Synchronisiergetriebe der jeweiligen Verdichterstufe.A drive shaft 23 is mounted in the disk-shaped part 5 of the housing 1, on which a helical gear 25 is seated, which together with two further gears 27, 29 forms a branching gear which transmits the rotation of the drive shaft 23 with fixed transmission ratios to the rotor shaft 31 or 33 of one of the two rotors of the compressor stage 7 and the compressor stage 9. The other rotor of the compressor stage 7 or 9 receives its rotation via the synchronization gear of the respective compressor stage housed in the bearing cover 19.
Der scheibenförmige Gehäuseteil 5 ist auf der dem Motor 21 zugewandten Seite durch einen Gehäusedeckel 35 abgeschlossen, an dessen Außenseite der Antriebsmotor 21 befestigt ist. Die Antriebswelle 23 ist im Deckel-35 mittels einer Lager- und Dichtungsanordnung 37 gelagert und abgedichtet und hat an ihrem Ende einen konischen Wellenzapfen 39, der über die Außenseite des Gehäusedeckels 35 vorsteht.The disk-shaped housing part 5 is closed on the side facing the motor 21 by a housing cover 35, on the outside of which the drive motor 21 is attached. The drive shaft 23 is mounted and sealed in the cover 35 by means of a bearing and sealing arrangement 37 and has a conical shaft journal 39 at its end, which protrudes beyond the outside of the housing cover 35.
Der Antriebsmotor 21 hat ein Gehäuse mit einer Anzahl, z. B. vier, um den Umfang verteilter, gelochter Befestigungsschuhe 43 zur Aufnahme von Befestigungsschrauben, die in Gewindelöcher des Gehäusedeckels 35 eingeschraubt werden können, um den Antriebsmotor 21 am Getriebegehäuse 5 zu befestigen. Innerhalb des Motors 21 ist eine Hohlwelle 51 gelagert, die mitThe drive motor 21 has a housing with a number, e.g. four, of perforated fastening shoes 43 distributed around the circumference for receiving fastening screws that can be screwed into threaded holes in the housing cover 35 in order to fasten the drive motor 21 to the gear housing 5. A hollow shaft 51 is mounted inside the motor 21, which is connected to
dem Läufer des Motors drehfest verbunden ist. Die Hohlwelle 51 hat an ihrem dem Getriebegehäuse 5 zugewandten Ende eine konische Ausnehmung zur Aufnahme des konischen Wellenzapfens 39. Vom anderen Ende der Hohlwelle 51 ist eine Spannschraube 55 eingeführt, die in ein Gewindeloch des Wellenzapfens 39 eingeschraubt ist, um den Wellenzapfen 39 mit der Hohlwelle 51 des Motors 21 drehfest zu verbinden. Durch die direkte Aufnahme des Wellenzapfens 39 in der Hohlwelle 59 des Motors 21 wird die axiale Baulänge des gesamten Kompressors wesentlich verkürzt.is connected to the rotor of the motor in a rotationally fixed manner. The hollow shaft 51 has a conical recess at its end facing the gear housing 5 for receiving the conical shaft journal 39. A clamping screw 55 is inserted from the other end of the hollow shaft 51 and is screwed into a threaded hole in the shaft journal 39 in order to connect the shaft journal 39 to the hollow shaft 51 of the motor 21 in a rotationally fixed manner. By directly receiving the shaft journal 39 in the hollow shaft 59 of the motor 21, the axial length of the entire compressor is significantly shortened.
Im Getriebegehäuse 5 ist auf der Antriebswelle 23, diese umgebend, eine Ölpumpe 61 angeordnet, die in Fig. 2 und 3 nur schematisch in Seitenansicht angedeutet'ist. Die Ölpumpe 61 kann von an sich bekannter Bauart sein und hat vorzugsweise die in Fig. 4 schematisch angedeutete Form einer Zahnradpumpe mit einem auf der Antriebswelle 23 sitzenden und mit ihr drehfest verbundenen Zahnrad 63, welches in Eingriff steht mit einem exzentrisch dazu angeordneten, innenverzahnten Zahnkranz 65. Bei Drehung des Zahnrads 63 mit der Antriebswelle 23 dreht sich der Zahnkranz 65 mit und führt gleichzeitig eine Abwälz- und Exzenterbewegung relativ zum Zahnrad durch. Zwischen Zahnrad 63 und Zahnkranz 65 bildet sich dabei eine sich periodisch öffnende und schließende Förderkammer, durch die das Öl von einer Ansaugöffnung 67 zu Auslaß 69 der Ölpumpe 61 gefördert wird. Die Ölpumpe 61 kommuniziert mit im Gehäusedeckel 35 ausgebildeten-Ölführungskanälen 71. Sie saugt Öl über einen ebenfalls integral im Gehäuse 1 ausgebildeten Ansaugstutzen 73 aus einem im unteren Bereich des Gehäuses 1 vorgesehenen Ölsumpf 75 an, der auch mit dem Ölvorratsbehälter 15 in Verbindung steht.In the gear housing 5, an oil pump 61 is arranged on the drive shaft 23 and surrounds it, which is only indicated schematically in side view in Fig. 2 and 3. The oil pump 61 can be of a known type and preferably has the form of a gear pump shown schematically in Fig. 4 with a gear 63 sitting on the drive shaft 23 and connected to it in a rotationally fixed manner, which is in engagement with an internally toothed ring gear 65 arranged eccentrically thereto. When the gear 63 rotates with the drive shaft 23, the ring gear 65 rotates with it and at the same time carries out a rolling and eccentric movement relative to the gear. A periodically opening and closing delivery chamber is formed between the gear 63 and the ring gear 65, through which the oil is delivered from a suction opening 67 to the outlet 69 of the oil pump 61. The oil pump 61 communicates with oil guide channels 71 formed in the housing cover 35. It sucks oil via an intake port 73 also formed integrally in the housing 1 from an oil sump 75 provided in the lower region of the housing 1, which is also connected to the oil reservoir 15.
Die beiden Verdichtestufen 7, 9, das Getriebegehäuse 1 mit der dann integrierten Ölpumpe 61 und der ohne Kupplungsstück direkt am Gehäuse 1 befestigte Antriebsmotor 21 bilden ein Kompressormodul.The two compression stages 7, 9, the gear housing 1 with the integrated oil pump 61 and the drive motor 21 attached directly to the housing 1 without a coupling piece form a compressor module.
Der Antriebsmotor 21 ist ein drehzahlgeregelter Motor mit einem regelbaren Wandler (nicht dargestellt) , der an eine Netz,-stromversorgung mit 50 oder 60 Hz anschließbar ist und die Motorwicklung mit einem Strom mit regelbarer Frequenz versorgt, um die jeweils gewünschte Drehzahl des Antriebsmotors 21 einzustellen, und zwar vorzugsweise im Bereich von 2.300 bis 5.000 U/min. Die das Verzweigungsgetriebe bildenden Zahnräder 25, 27, 29 haben gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel Zähnezahlen von 112, 30 und 22, was bedeutet, daß die Rotation der Antriebswelle 22 mit einem Übersetzungsverhältnis von 3,7 auf die erste Verdichterstufe 7 und mit einem Übersetzungsverhältnis vom 5,1 auf die zweite Verdichterstufe 9 übertragen wird.The drive motor 21 is a speed-controlled motor with a controllable converter (not shown) which can be connected to a mains power supply with 50 or 60 Hz and supplies the motor winding with a current with a controllable frequency in order to set the desired speed of the drive motor 21, preferably in the range from 2,300 to 5,000 rpm. According to a preferred embodiment, the gear wheels 25, 27, 29 forming the branching gear have numbers of teeth of 112, 30 and 22, which means that the rotation of the drive shaft 22 is transmitted to the first compressor stage 7 with a transmission ratio of 3.7 and to the second compressor stage 9 with a transmission ratio of 5.1.
Wird die Drehzahl des Antriebsmotors in dem Bereich von z.B. 2.300 U/min bis 5.000 U/min geändert, so ändert sich das Fördervolumen im wesentlichen proportional zur Drehzahl. Beispielsweise kann der Kompressor so ausgebildet sein, daß dem Drehzahlbereich von 2.300 U/min bis 5.000 U/min ein Bereich der Förderleistung von 300 m3/h bis 700 m3/h entspricht. Dabei ist der Leistungsmotor hinreichend leistungsstark ausgebildet, daß er die jeweils eingestellte, einer gewünschten Förderleistung entsprechende Drehzahl auch dann konstant einhalten kann, wenn von dem an den Auslaß der zweiten Verdichterstufe angeschlossene Verbraucher unterschiedliche Enddrücke verlangt werden. Beispielsweise kann der Enddruck im Bereich von ca. 8 bis 12 bar geändert werden, ohne daß dies an der konstanten Einhaltung der jeweils eingestellten Drehzahl und der die entsprechende Förderleistung etwas ändert.If the speed of the drive motor is changed in the range of, for example, 2,300 rpm to 5,000 rpm, the delivery volume changes essentially proportionally to the speed. For example, the compressor can be designed so that the speed range of 2,300 rpm to 5,000 rpm corresponds to a delivery rate range of 300 m 3 /h to 700 m 3 /h. The power motor is designed to be sufficiently powerful that it can constantly maintain the set speed corresponding to a desired delivery rate even if different final pressures are required from the consumer connected to the outlet of the second compressor stage. For example, the final pressure can be changed in the range of approx. 8 to 12 bar without this changing the constant maintenance of the set speed and the corresponding delivery rate.
Eine Besonderheit des erfindungsgemäßen zweistufigen Schraubenkompressors besteht im folgenden: Bei den eingangs geschilderten, bisher bekannten zweistufigen Kompressoren mit einem mit konstanter Drehzahl betriebenen Antriebsmotor wurden unterschiedliche Zahnradsätze für das Verzweigungsgetriebe nicht nur zur Einstellung der jeweils gewünschten Förderleistung, sondern auch zur Anpassung an den jeweils gewünsch-A special feature of the two-stage screw compressor according to the invention is the following: In the previously known two-stage compressors with a drive motor operated at a constant speed, described at the beginning, different gear sets for the branching gear were used not only to set the desired delivery capacity, but also to adapt to the desired
ten Enddruck verwendet. Für unterschiedliche Enddrücke wurde nicht nur das Übersetzungsverhältnis zwischen der Antriebs- . welle und jedem der beiden Schraubrotoren geändert, sondern auch das Drehzahlverhältnis der beiden Schraubenrotoren zueinander, um zu erreichen, daß die insgesamt vom Kompressor aufzubringende Druckdifferenz möglichst gleichmäßig auf die beiden Verdichterstufen verteilt wird. Bei Auslegung des Kompressors für einen besonders hohen Enddruck wurde die Drehzahl der ersten Verdichterstufe relativ zu der der zweiten Verdichterstufe, durch Einbau entsprechender Zahnräder, überproportional erhöht, um zu erreichen, daß bereits am Ausgang der ersten Verdichterstufe ein entsprechend erhöhter Verdichterdruck vorliegt. Im Gegensatz dazu bleibt dem erfindungsgemäßen Schraubenkompressor das Drehzahlverhältnis zwischen der ersten und zweiten Verdichterstufe über den gesamten, regelbaren Drehzahlbereich des Antriebsmotors konstant. Dies bedeutet, daß auch bei einer relativ großen Änderung des am Ausgang der zweiten Verdichterstufe vorliegenden Enddrucks der am Ausgang der ersten Verdichterstufe vorliegende Zwischendruck im wesentlichen unverändert bleibt. Es wurde überraschenderweise gefunden, daß der erfindungsgemäße zweistufige trockenlaufde Schraubenkompressor, trotz des unveränderbaren Drehzahlverhältnisses zwischen den beiden Verdichterstufen, bei jeder im Regelbereich eingestellten Drehzahl sehr stark unterschiedliche Enddrücke bereitstellen kann, ohne das damit eine merkliche Abweichung vom optimalen Wirkungsgrad verbunden wäre.final pressure is used. For different final pressures, not only the transmission ratio between the drive shaft and each of the two screw rotors was changed, but also the speed ratio of the two screw rotors to one another, in order to ensure that the total pressure difference to be generated by the compressor is distributed as evenly as possible between the two compressor stages. When the compressor was designed for a particularly high final pressure, the speed of the first compressor stage was increased disproportionately relative to that of the second compressor stage by installing corresponding gear wheels, in order to ensure that a correspondingly increased compressor pressure is already present at the outlet of the first compressor stage. In contrast to this, in the screw compressor according to the invention, the speed ratio between the first and second compressor stages remains constant over the entire, adjustable speed range of the drive motor. This means that even with a relatively large change in the final pressure present at the outlet of the second compressor stage, the intermediate pressure present at the outlet of the first compressor stage remains essentially unchanged. It was surprisingly found that the two-stage dry-running screw compressor according to the invention, despite the unchangeable speed ratio between the two compressor stages, can provide very different final pressures at each speed set in the control range, without this being associated with a noticeable deviation from the optimum efficiency.
Claims (3)
mit einem Getriebegehäuse (1, 3, 5) in Form eines im wesentlichen scheibenförmigen Ständers mit zwei vertikalen Stirnwänden,
zwei Schraubenkompressorstufen (7, 9), die an der einen Stirnwand des Getriebegehäuses parallel nebeneinander frei auskragend befestigt sind,
eine im Getriebegehäuse gelagerten Antriebswelle (23), die einen durch die andere Stirnwand des Getriebegehäuses hindurch vorspringenden Wellenzapfen (39) hat, der mit der Abtriebswelle (51) eines elektrischen Antriebsmotors (21) gekoppelt ist,
und einem in dem Getriebegehäuse (1, 3, 5) angeordneten Verzweigungsgetriebe (25, 27, 29), das die Drehung der Antriebswelle (23) mit vorgegebenem Übersetzungsverhältnis auf die Rotorwellen (31, 33) der beiden Schraubenkompressorstufen überträgt
dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (21) ein drehzahlgeregelter Motor ist, dessen Drehzahl auf einen beliebigen, konstanten Wert im Bereich von 2.300 U/min oder weniger bis 5.000 U/min oder mehr einstellbar ist. 1. Two-stage screw compressor,
with a gear housing ( 1 , 3 , 5 ) in the form of a substantially disc-shaped stator with two vertical end walls,
two screw compressor stages ( 7 , 9 ) which are mounted parallel to one another on one end wall of the gearbox housing,
a drive shaft ( 23 ) mounted in the transmission housing, which has a shaft journal ( 39 ) projecting through the other end wall of the transmission housing and is coupled to the output shaft ( 51 ) of an electric drive motor ( 21 ),
and a branching gear ( 25 , 27 , 29 ) arranged in the gear housing ( 1 , 3 , 5 ) which transmits the rotation of the drive shaft ( 23 ) with a predetermined transmission ratio to the rotor shafts ( 31 , 33 ) of the two screw compressor stages
characterized in that the drive motor ( 21 ) is a speed-controlled motor whose speed can be set to any constant value in the range from 2,300 rpm or less to 5,000 rpm or more.
mit einem Getriebegehäuse (1, 3, 5) in Form eines im wesentlichen scheibenförmigen Ständers mit zwei vertikalen Stirnwänden,
zwei Schraubenkompressorstufen (7, 9), die an der einen Stirnwand des Getriebegehäuses parallel nebeneinander frei auskragend befestigt sind,
eine im Getriebegehäuse gelagerten Antriebswelle (23), die einen durch die andere Stirnwand des Getriebegehäuses hindurch vorspringenden Wellenzapfen (39) hat, der mit der Abtriebswelle (51) eines elektrischen Antriebsmotors (21) gekoppelt ist,
und einem in dem Getriebegehäuse (1, 3, 5) angeordneten Verzweigungsgetriebe (25, 27, 29), das die Drehung der Antriebswelle (23) mit vorgegebenem Übersetzungsverhältnis auf die Rotorwellen (31, 33) der beiden Schraubenkompressorstufen überträgt
dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (21) unmittelbar an der Stirnwand des Getriebegehäuses (5) befestigt ist und daß die Abtriebswelle (51) des Antriebsmotors (21) innerhalb der axialen Länge des Antriebsmotors (21) eine Ausnehmung aufweist, in die der Wellenzapfen (39) der Antriebswelle (23) eingesteckt und drehfest gekoppelt ist. 2. Two-stage screw compressor,
with a gear housing ( 1 , 3 , 5 ) in the form of a substantially disc-shaped stator with two vertical end walls,
two screw compressor stages ( 7 , 9 ) which are mounted parallel to one another on one end wall of the gearbox housing,
a drive shaft ( 23 ) mounted in the transmission housing, which has a shaft journal ( 39 ) projecting through the other end wall of the transmission housing and is coupled to the output shaft ( 51 ) of an electric drive motor ( 21 ),
and a branching gear ( 25 , 27 , 29 ) arranged in the gear housing ( 1 , 3 , 5 ) which transmits the rotation of the drive shaft ( 23 ) with a predetermined transmission ratio to the rotor shafts ( 31 , 33 ) of the two screw compressor stages
characterized in that the drive motor ( 21 ) is fastened directly to the front wall of the gear housing ( 5 ) and that the output shaft ( 51 ) of the drive motor ( 21 ) has a recess within the axial length of the drive motor ( 21 ) into which the shaft journal ( 39 ) of the drive shaft ( 23 ) is inserted and coupled in a rotationally fixed manner.
mit einem Getriebegehäuse (1, 3) in Form eines im wesentlichen scheibenförmigen Ständers mit zwei vertikalen Stirnwänden,
zwei Schraubenkompressorstufen (7, 9), die an der einen Stirnwand des Getriebegehäuses parallel nebeneinander frei auskragend befestigt sind,
eine im Getriebegehäuse gelagerten Antriebswelle (23), die einen durch die andere Stirnwand des Getriebegehäuses hindurch vorspringenden Wellenzapfen (39) hat, der mit der Abtriebswelle (51) eines elektrischen Antriebsmotors (21) gekoppelt ist,
und einem in dem Getriebegehäuse (1, 3) angeordneten Verzweigungsgetriebe (25, 27, 29), das die Drehung der Antriebswelle (23) mit vorgegebenem Übersetzungsverhältnis auf die Rotorwellen (31, 33) der beiden Schraubenkompressorstufen überträgt
dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Getriebegehäuses (1, 3) um die Antriebswelle (23) herum eine Ölpumpe (61) angeordnet ist, die direkt von der Antriebswelle (23) angetrieben wird. 3. Two-stage screw compressor,
with a gear housing ( 1 , 3 ) in the form of a substantially disc-shaped stator with two vertical end walls,
two screw compressor stages ( 7 , 9 ) which are mounted parallel to one another on one end wall of the gearbox housing,
a drive shaft ( 23 ) mounted in the transmission housing, which has a shaft journal ( 39 ) projecting through the other end wall of the transmission housing and is coupled to the output shaft ( 51 ) of an electric drive motor ( 21 ),
and a branching gear ( 25 , 27 , 29 ) arranged in the gear housing ( 1 , 3 ) which transmits the rotation of the drive shaft ( 23 ) with a predetermined transmission ratio to the rotor shafts ( 31 , 33 ) of the two screw compressor stages
characterized in that an oil pump ( 61 ) is arranged within the transmission housing ( 1 , 3 ) around the drive shaft ( 23 ), which is driven directly by the drive shaft ( 23 ).
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| R163 | Identified publications notified | ||
| R207 | Utility model specification |
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|
| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20030314 |
|
| R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
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|
| R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
Effective date: 20080311 |
|
| R071 | Expiry of right |