DE1503550A1

DE1503550A1 - Method and device for controlling a compressor system

Info

Publication number: DE1503550A1
Application number: DE19651503550
Authority: DE
Inventors: Richard Bargmann
Original assignee: Hoerbiger Ventilwerke GmbH and Co KG
Current assignee: Hoerbiger Ventilwerke GmbH and Co KG
Priority date: 1964-11-24
Filing date: 1965-11-19
Publication date: 1970-05-06
Also published as: AT246313B; SE324630B; FR1456211A; GB1081047A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Regelung einer Verdichteranlage mit wenigstens einem Verdichter durch stufenweise Regelung der Fördermenge des oder der Verdichter mittels eines Stufenreglers und stufenlose Regelung der Abgabe des verdichteten Mediums an die Verbraucher mittels einer in den Förderstrom geschalteten, regelbaren Drosselstrecke, sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for regulating a compressor system with at least one compressor by stepwise regulation of the delivery rate of the compressor or compressors by means of a step regulator and stepless regulation of the delivery of the compressed medium to the consumer by means of a controllable throttle section connected to the delivery flow, as well as on a device for carrying out the method.

Die bekannten Drosselregelungen dieser Art zeichnen sich durch Einfachheit aus und besitzen gegenüber den im Hubtakt arbeitenden stufenlosen Regelungen außerdem den Vorteil, dass die dort auftretenden zusätzlichen Beanspruchungen der Arbeitsventile der Verdichter vermieden werden. Nachteilig ist hingegen, dass durch dieThe known throttle controls of this type are distinguished by their simplicity and, compared with the stepless controls that work in the stroke cycle, also have the advantage that the additional stresses occurring there on the working valves of the compressors are avoided. On the other hand, it is disadvantageous that the

Drosselung Verluste entstehen, die insbesondere bei sich während des Betriebes ändernden Verbraucherdruck verhältnismäßig hoch sind, weil vor der Drosselstrecke ein entsprechend hoher Druck aufrechterhalten werden muss, damit auch der höchste auftretende Verbraucherdruck geliefert werden kann. Die nach diesem Verfahren arbeitenden bekannten Vorrichtungen weisen einen durch einen oder mehrere Verdichter auf einen bestimmten Druck aufgeladenen Druckbehälter auf, aus dem das Fördermedium über eine regelbare Drosselstrecke den Verbrauchern mit dem geforderten Druck zugeführt wird. Die Regelung der Verdichter erfolgt mittels eines Stufenreglers stufenweise, z.B. durch Zu- und Abschalten einzelner Zylinderseiten oder eigener Zuschalträume, in Abhängigkeit von dem im Behälter herrschenden Druck des Fördermediums, während die stufenlose Anpassung der Fördermenge an die Verbraucher durch entsprechende Regelung der Drosselstrecke vorgenommen wird.Throttling Losses occur, which are relatively high, especially when the consumer pressure changes during operation, because a correspondingly high pressure must be maintained in front of the throttle section so that the highest consumer pressure can be delivered. The known devices operating according to this method have a pressure vessel which is charged to a certain pressure by one or more compressors and from which the conveying medium is supplied to the consumers at the required pressure via a controllable throttle section. The compressors are regulated by means of a step controller, e.g. by connecting and disconnecting individual cylinder sides or separate connecting rooms, depending on the pressure of the pumped medium prevailing in the container, while the continuous adjustment of the flow rate to the consumers is carried out by regulating the throttle section accordingly.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die bei der Drosselregelung auftretenden Verluste bei allen Betriebsverhältnissen, insbesondere bei stark schwankendem Verbraucherdruck, möglichst klein zu halten und ein einfach durchzuführendes Verfahren zu schaffen, das eine stufenlose und wirtschaftliche Anpassung der Fördermenge an den jeweiligen Verbrauch ermöglicht. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass der Stufenregler in Abhängigkeit von der vor und hinter der Drosselstrecke herrschenden Druckdifferenz gesteuert wird. Der vor der Drosselstrecke herrschende Druck des Fördermediums wird durch diese Maßnahme nicht mehr auf einem dem größten auftretenden Verbraucherdruck entsprechenden Wert konstant gehalten, sondern dem Verlauf des sich ändernden Verbraucherdruckes angepasst, wodurch er jeweils nur wenig höher liegt als der Druck des Mediums hinter der Drosselstrecke. Damit werden überflüssige Druckspitzen vermieden und wird eine wesentliche Verringerung der Drosselverluste erzielt, so dass der Leistungsverbrauch der Verdichteranlage weitgehend dem Bedarf angepasst wird.The invention is now based on the object of keeping the losses occurring during throttle control as small as possible in all operating conditions, especially with strongly fluctuating consumer pressure, and of creating a process that is easy to carry out, which enables the flow rate to be continuously and economically adjusted to the respective consumption. According to the invention, this is achieved in that the step regulator is controlled as a function of the pressure difference prevailing upstream and downstream of the throttle section. As a result of this measure, the pressure of the conveying medium prevailing in front of the throttle section is no longer kept constant at a value corresponding to the highest consumer pressure that occurs, but is adapted to the course of the changing consumer pressure, which means that it is only slightly higher than the pressure of the medium behind the throttle section. This avoids unnecessary pressure peaks and achieves a significant reduction in throttle losses, so that the power consumption of the compressor system is largely adapted to requirements.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann insbesondere dort mit Vorteil angewendet werden, wo ein erheblich schwankender Verbraucherdruck vorliegt, was beispielsweise in Stahlwerken bei der Gaszufuhr zu Konvertern, bei Kälteanlagen mit differenzierter Kühlung, aber auch bei chemischen Anlagen öfter der Fall ist. Ein schwankender Verbraucherdruck ergibt sich z.B. auch, wenn das Gewicht oder die Menge des durch die Drosselstrecke durchströmenden Mediums oder der Saugdruck des Verdichters konstant gehalten werden soll. Die gleichen Verhältnisse liegen vor, wenn die Drosselstrecke nach einem bestimmten Programm gesteuert wird. Schließlich kann die Erfindung nicht nur auf der Druckseite der Verdichteranlage, sondern in gleicher Weise auch auf der Saugseite angewendet werden, beispielsweise zur stufenlosen Regelung des Saugdruckes.The method according to the invention can be used to advantage, in particular, where there is a considerably fluctuating consumer pressure, which is more often the case, for example, in steelworks when gas is supplied to converters, in refrigeration systems with differentiated cooling, but also in chemical systems. A fluctuating consumer pressure also results, for example, if the weight or the amount of the medium flowing through the throttle section or the suction pressure of the compressor are to be kept constant. The same conditions apply if the throttle section is controlled according to a specific program. Finally, the invention can be used not only on the pressure side of the compressor system, but also in the same way on the suction side, for example for stepless regulation of the suction pressure.

Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens für eine Verdichteranlage, durch die wenigstens zwei Verbraucher mit unter verschiedenen Druck stehendem Fördermedium versorgt werden, wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung der Mediumsfluss zu jedem Verbraucher durch eine eigene Drosselstrecke geregelt und dem Stufenregler jeweils der hinter den einzelnen Drosselstrecken herrschende höchste Druck zugeführt. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass der Druck des verdichteten Mediums vor der Drosselstrecke bei allen Betriebszuständen ausreicht, um den jeweils vorkommenden Höchstdruck der verschiedenen Verbraucher zu decken. Vorteilhaft wird bei sich ändernden Verbraucherdrücken der Druck des Mediums hinter jeder Drosselstrecke dem Stufenregler über ein Rückschlagventil zugeführt. Um beim Absinken des Steuerdruckes eine Entlüftung des Stufenreglers zu erreichen, kann eine eigene Entlüftung, z.B. ein Drosselventil vorgesehen sein.When using the method according to the invention for a compressor system, through which at least two consumers are supplied with conveying medium under different pressures, in a further embodiment of the invention the medium flow to each consumer is regulated by a separate throttle section and the stage regulator is in each case the highest prevailing behind the individual throttle sections Pressure supplied. In this way it is ensured that the pressure of the compressed medium in front of the throttle section is sufficient in all operating states to cover the maximum pressure of the various consumers that occurs in each case. In the event of changing consumer pressures, the pressure of the medium downstream of each throttle section is advantageously fed to the stage regulator via a check valve. In order to vent the stage regulator when the control pressure drops, a dedicated vent, e.g. a throttle valve, can be provided.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dient zweckmäßig eine Vorrichtung mit einem pneumatisch oder hydraulisch betätigten, als Steuerschieber ausgebildeten Stufenregler, dessen Steuerorgan über ein beispielsweise aus einem Kolben oder einer Membran bestehendes Druckübertragungsorgan in Abhängigkeit vom Druck des Fördermediums verschiebbar ist. Die Erfindung sieht hierbei vor, dass der Stufenregler mit zwei Steuerdruckräumen versehen ist, die durch ein gemeinsames, doppelt wirkendes Druckübertragungsorgan voneinander getrennt oder durch eigene, in entgegengesetzter Richtung auf das Steuerorgan des Stufenreglers wirkende Druckübertragungsorgane abgeschlossen sind und von denen der eine Steuerdruckraum vom Druck des Fördermediums vor der Drosselstrecke und der andere Steuerdruckraum vom Druck des Fördermediums hinter der Drosselstrecke beaufschlagt ist.To carry out the method according to the invention, a device with a pneumatically or hydraulically operated stage regulator designed as a control slide, whose control element can be displaced via a pressure transmission element consisting, for example, of a piston or a membrane, depending on the pressure of the conveying medium, is expediently used. The invention provides that the stage regulator with two control pressure chambers is provided, which are separated from each other by a common, double-acting pressure transmission element or closed off by their own pressure transmission elements acting in the opposite direction on the control element of the step regulator and of which one control pressure chamber is from the pressure of the pumped medium upstream of the throttle section and the other control pressure chamber from the pressure of the pumped medium is applied behind the throttle section.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die zur Durchführung desselben dienende Vorrichtung werden nachfolgend an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in der Zeichnung schematisch dargestellt sind. In dieser zeigt Fig. 1 die Schaltungsanordnung einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren geregelten Verdichteranlage, Fig. 2 eine weitere Ausführungsform zur Versorgung von zwei Verbrauchern mit unter verschiedenem Druck stehendem Fördermedium und Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen als Stufenregler verwendeten Mehrwege-Steuerschieber.The method according to the invention and the device used for carrying out the same are explained in more detail below with reference to exemplary embodiments which are shown schematically in the drawing. 1 shows the circuit arrangement of a compressor system controlled by the method according to the invention, FIG. 2 shows a further embodiment for supplying two consumers with a conveying medium under different pressure, and FIG. 3 shows a longitudinal section through a multi-way control slide used as a stage regulator.

Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Verdichteranlage besteht aus dem Verdichter 1, der beispielsweise einen doppelt wirkenden Zylinder mit den Saugventilen 2 und 3 und den Druckventilen 4 und 5 besitzt. Die Saugleitung ist mit 6 und die Druckleitung mit 7 bezeichnet. Die Druckleitung 7 führt von den Druckventilen 4, 5 zu einem Zuströmbehälter 8, der über eine Drosselstrecke mit den parallel geschalteten Drosselventilen 9 und 10 mit einem Abströmbehälter 11 verbunden ist. Von diesem führt die Verbraucherleitung 12 zu einem Verbraucher 13. In die Verbraucherleitung 12 ist ein Gebergerät 14 eingeschaltet, das über ein Regelventil 15 die Drosselstrecke steuert, die in diesem Ausführungsbeispiel aus dem von Hand einstellbaren Drosselventil 9 und dem durch das Regelventil 15 veränderlichen Drosselventil 10 besteht.The compressor system shown schematically in FIG. 1 consists of the compressor 1, which has, for example, a double-acting cylinder with the suction valves 2 and 3 and the pressure valves 4 and 5. The suction line is denoted by 6 and the pressure line by 7. The pressure line 7 leads from the pressure valves 4, 5 to an inflow tank 8, which is connected via a throttle section with the throttle valves 9 and 10 connected in parallel is connected to a discharge container 11. From this the consumer line 12 leads to a consumer 13. In the consumer line 12, a transmitter device 14 is switched on, which controls the throttle path via a control valve 15, which in this embodiment consists of the manually adjustable throttle valve 9 and the throttle valve 10 that can be changed by the control valve 15 consists.

Die Fördermenge des Verdichters 1 wird mittels eines Stufenreglers 16 stufenweise geregelt. Zu diesem Zweck sind die Saugventile 2 und 3 mit Abhebezylindern 17 und 18 versehen, durch die die Zylinderseiten des Verdichters 1 abgeschaltet werden können. Außerdem besitzt der Verdichter für jede Zylinderseite eine Zuschaltkammer 19 und 20, durch deren Zuschaltung die Fördermenge der zugehörigen Verdichterseite ungefähr auf die Hälfte herabgesetzt werden kann. Die Steuerung der Abhebezylinder 17, 18 und der Zuschaltkammern 19, 20 erfolgt in an sich bekannter Weise durch den Stufenregler 16, der mit sechs Anschlüssen 21-26 versehen ist, von welchem dem Anschluss 21 über eine mit der Druckleitung 7 in Verbindung stehende Leitung 27 der Steuerdruck zugeführt wird, die Anschlüsse 22-25 über je eine Leitung 28-31 mit den Abhebezylindern 17, 18 und den Zuschaltkammern 19, 20 in Verbindung stehen und der Anschluss 26 zur Druckentlastung dient. Es handelt sich hier um eine sogenannte 5-Punkt-Regelung des Verdichters 1, dessen Fördermenge durch aufeinanderfolgendesThe delivery rate of the compressor 1 is regulated in stages by means of a step regulator 16. For this purpose, the suction valves 2 and 3 are provided with lifting cylinders 17 and 18, through which the cylinder sides of the compressor 1 can be switched off. In addition, the compressor has a connection chamber 19 and 20 for each cylinder side, by the connection of which the delivery rate of the associated compressor side can be reduced by approximately half. The lifting cylinders 17, 18 and the connecting chambers 19, 20 are controlled in a manner known per se by the step regulator 16, which is provided with six connections 21-26, from which the connection 21 is connected via a line 27 connected to the pressure line 7 the control pressure is supplied, the connections 22-25 are connected to the lifting cylinders 17, 18 and the connecting chambers 19, 20 via a line 28-31 each, and the connection 26 is used for pressure relief. This is a so-called 5-point control of the compressor 1, the delivery rate by successive

Zuschalten der Zuschaltkammern 19, 20 und Abheben der Saugventile 2, 3 stufenweise um jeweils 25 % der Gesamtfördermenge verringert werden kann. Die stufenlose Regelung der an den Verbraucher 13 abgegebenen Fördermenge erfolgt durch das Drosselventil 10 über das vom Gebergerät 14 gesteuerte Regelventil 15.Switching on the connection chambers 19, 20 and lifting the suction valves 2, 3 can be reduced in stages by 25% of the total delivery rate. The continuous regulation of the delivery rate delivered to the consumer 13 is carried out by the throttle valve 10 via the regulating valve 15 controlled by the transmitter device 14.

Der Stufenregler 16 wird in Abhängigkeit von der vor und hinter der Drosselstrecke 9, 10 herrschenden Druckdifferenz gesteuert und ist zu diesem Zweck über eine Leitung 32 mit der Druckleitung 7 des Verdichters und über eine weitere Leitung 33 mit der hinter der Drosselstrecke liegenden Verbraucherleitung 12 verbunden. Dadurch wird der Druck des Fördermediums im Zuströmbehälter 8 nicht auf einem konstanten Wert gehalten, sondern dem Bedarf des Verbrauchers 13 angepasst, wobei er jeweils nur wenig höher liegt als der Druck in der Verbraucherleitung 12. Dies ist vor allem bei stark schwankendem Druck in der Leitung 12 vorteilhaft, z.B. wenn bei sich änderndem Widerstand des Verbrauchers 13 das Durchsatzgewicht oder das Volumen des Förderstromes je Zeiteinheit vom Gebergerät 14 durch entsprechende Regelung des Drosselventils 10 konstant gehalten wird. Bei niedrigem Verbraucherdruck wird auch der Druck im Zuströmbehälter 8 niedrig gehalten, so dass der Verdichter 1 mit entsprechender Teilkapazität auf der zur Deckung des Verbraucherdruckes gerade noch ausreichenden nächsthöheren Regelstufe arbeiten kann. Überflüssige Druckspitzen und damit verbundene Leistungsverluste werden dadurch vermieden.The stage regulator 16 is controlled as a function of the pressure difference before and after the throttle section 9, 10 and for this purpose is connected via a line 32 to the pressure line 7 of the compressor and via a further line 33 to the consumer line 12 located behind the throttle section. As a result, the pressure of the pumped medium in the inflow container 8 is not kept at a constant value, but is adapted to the needs of the consumer 13, whereby it is only slightly higher than the pressure in the consumer line 12. This is mainly when the pressure in the line fluctuates strongly 12 advantageous, for example if the throughput weight or the volume of the delivery flow per unit of time is kept constant by the transmitter device 14 by appropriate regulation of the throttle valve 10 when the resistance of the consumer 13 changes. When the consumer pressure is low, the pressure in the inflow tank 8 is also kept low, so that the compressor 1 with a corresponding partial capacity is at the next higher control stage which is just sufficient to cover the consumer pressure can work. This avoids unnecessary pressure peaks and the associated loss of performance.

An Stelle der beiden Drosselventile 9, 10 kann die Drosselstrecke auch aus einem einzigen geregelten Drosselventil bestehen. Außerdem können der Zuströmbehälter 8 und der Abströmbehälter 11 zufolge der dauernden Anpassung der Fördermenge des Verdichters 1 an den Bedarf des Verbrauchers 13 verhältnismäßig klein sein und bei entsprechend großer Kapazität der Leitungen und feinstufiger Regelung des Verdichters sogar entfallen.Instead of the two throttle valves 9, 10, the throttle section can also consist of a single regulated throttle valve. In addition, the inflow container 8 and the outflow container 11 can be relatively small due to the constant adjustment of the flow rate of the compressor 1 to the needs of the consumer 13 and even be omitted with a correspondingly large capacity of the lines and fine-grained control of the compressor.

Die in Fig. 2 gezeigte Verdichteranlage unterscheidet sich vom Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 im wesentlichen dadurch, dass zwei Verbraucher 13' und 13" mit unter verschiedenem Druck stehendem Fördermedium versorgt werden. Der Verdichter 1 samt der stufenweisen Regelung entspricht der Ausführung nach Fig. 1 und wurde deshalb weggelassen. An den mit der Druckleitung 7 verbundenen Zuströmbehälter 8 schließen hier zwei Drosselstrecken an, die je aus einem regelbaren Drosselventil 10', 10" bestehen und in getrennte Abströmbehälter 11', 11" münden, von denen die beiden Verbraucherleitungen 12' und 12" zu den Verbrauchern 13' und 13" führen. In die Verbraucherleitungen sind Gebergeräte 14', 14" eingeschaltet, die über Regelventile 15', 15" die beiden Drosselventile 10' und 10" steuern. Der Mediumsfluss zu jedem Verbraucher wird somit durch eine eigene Drosselstrecke geregelt und kann dadurch dem Bedarf des zugeordneten Verbrauchers angepasst werden.The compressor system shown in FIG. 2 differs from the exemplary embodiment according to FIG. 1 essentially in that two consumers 13 ′ and 13 ″ are supplied with conveying medium under different pressures and has therefore been omitted. The inflow container 8 connected to the pressure line 7 is followed by two throttle sections, each consisting of a controllable throttle valve 10 ', 10 "and opening into separate outflow containers 11', 11", of which the two consumer lines 12 ' and 12 "lead to consumers 13 'and 13". Transmitter devices 14', 14 "are switched on in the consumer lines and control the two throttle valves 10 'and 10" via control valves 15', 15 ". The medium flow to each consumer is thus regulated by its own throttle section and can thus be adapted to the needs of the assigned consumer.

Zur stufenweisen Regelung des Verdichters wird dem Stufenregler 16 jeweils der hinter den Drosselstrecken 10', 10" herrschende höchste Druck zugeführt, so dass der Druck im Zuströmbehälter 8 dem Verbraucher mit höchstem Druck angepasst wird. Der Druck des dem anderen Verbraucher zugeführten Mediums wird sodann auf den verlangten niedrigeren Wert herabgedrosselt. Um sicherzustellen, dass auch bei sich ändernden Verbraucherdrücken, wenn in den beiden Verbraucherleitungen abwechselnd der höchste Druck herrscht, dem Stufenregler 16 jeweils der höchste vorkommende Druck zugeführt wird, ist jede Verbraucherleitung 12', 12" über ein eigenes Rückschlagventil 34, 35 mit der zum Stufenregler 16 führenden Leitung 33 verbunden. An die Leitung 33 ist außerdem ein Entlüftungsventil 36 angeschlossen, das zweckmäßig einstellbar ist und bei sinkenden Verbraucherdrücken eine Entlüftung des Stufenreglers ermöglicht. Das durch das Entlüftungsventil 36 entweichende Medium kann im Falle eines anderen Gases als Luft beispielsweise in die Saugleitung des Verdichters zurückgeführt werden.For the step-by-step control of the compressor, the step regulator 16 is supplied with the highest pressure prevailing downstream of the throttle sections 10 ', 10 "so that the pressure in the inflow container 8 is adapted to the consumer with the highest pressure. The pressure of the medium supplied to the other consumer is then increased The required lower value is throttled down. In order to ensure that the highest pressure that occurs is fed to the stage regulator 16 even with changing consumer pressures, when the highest pressure alternately prevails in the two consumer lines, each consumer line 12 ', 12 "has its own check valve 34, 35 connected to the line 33 leading to the stage regulator 16. In addition, a vent valve 36 is connected to line 33, which is expediently adjustable and enables venting of the step regulator when consumer pressures drop. In the case of a gas other than air, the medium escaping through the vent valve 36 can, for example, be returned to the suction line of the compressor.

In der Anordnung nach Fig. 2 kann an Stelle der beiden getrennten Rückschlagventile 34 und 35 auch ein Doppelrückschlagventil bekannter Bauart verwendet werden, dass jeweils die Zuleitung mit höherem Druck mit der zumIn the arrangement according to FIG. 2, instead of the two separate check valves 34 and 35, a double check valve of a known type can also be used

Stufenregler führenden Leitung verbindet. Außerdem kann diese Anordnung in analoger Weise für Verdichteranlagen mit einer beliebigen Anzahl von getrennt zu versorgenden Verbrauchern verwendet werden.Stage regulator leading line connects. In addition, this arrangement can be used in an analogous manner for compressor systems with any number of consumers to be supplied separately.

In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel des in den Verdichteranlagen gemäß Fig. 1 und 2 verwendeten Stufenreglers 16 gezeigt, der als Steuerschieber ausgebildet ist und eine Gehäuse 37 besitzt, das stirnseitig durch Deckel 38 und 39 abgeschlossen ist. Im mittleren Teil des Gehäuses 37 ist ein Steuerorgan 40 verschiebbar gelagert, das die Verbindung zwischen den einzelnen Anschlüssen 21 bis 26 steuert und außerdem mit einer Kugelraste 41 versehen ist, durch die das Steuerorgan 40 in den einzelnen Schaltstellungen festgehalten wird. Das Steuerorgan 40 wird in Abhängigkeit vom Druck des Fördermediums betätigt, zu welchem Zweck an den Stirnseiten des Gehäuses 37 zwei Steuerdruckräume 42 und 43 vorgesehen sind, die durch in entgegengesetzter Richtung auf das Steuerorgan 40 wirkende, von Rollmembranen 44 und 45 gebildete Druckübertragungsorgane abgeschlossen sind. Die Zufuhr des Steuermediums zu den Steuerdruckräumen 42, 43 erfolgt über Anschlüsse 46 und 47, die in den Deckeln 38, 39 vorgesehen sind. Das Steuerorgan 40 ist außerdem in einer Richtung durch eine Druckfeder 48 belastet, die zwischen dem mittleren Teil des Gehäuses 37 und der Rollmembran 44 angeordnet ist.3 shows an embodiment of the step regulator 16 used in the compressor systems according to FIGS. In the middle part of the housing 37, a control element 40 is slidably mounted, which controls the connection between the individual connections 21 to 26 and is also provided with a ball catch 41 by which the control element 40 is held in the individual switching positions. The control element 40 is actuated as a function of the pressure of the conveying medium, for which purpose two control pressure chambers 42 and 43 are provided on the end faces of the housing 37, which are closed by pressure transmission elements formed by rolling diaphragms 44 and 45 which act in the opposite direction on the control element 40. The control medium is supplied to the control pressure chambers 42, 43 via connections 46 and 47 which are provided in the covers 38, 39. The control member 40 is also loaded in one direction by a compression spring 48 which is arranged between the central part of the housing 37 and the rolling diaphragm 44.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Stufenregler 16 derart in die Verdichteranlage, z.B. in die Anlage nach Fig. 1, geschaltet, dass der Steuerdruckraum 42 vom Druck des Fördermediums vor der Drosselstrecke und der Steuerdruckraum 43 vom Druck des Fördermediums hinter der Drosselstrecke beaufschlagt ist. Über die Anschlüsse 46 und 47 kann entweder das Fördermedium selbst den Steuerdruckräumen 42, 43 zugeführt werden, es kann aber auch ein anderes pneumatisches oder hydraulisches Medium über an sich bekannte Wandler zur Betätigung des Steuerorgans 40 verwendet werden. Während des Betriebes stellt sich das Steuerorgan 40 den herrschenden Druckverhältnissen entsprechend in eine Gleichgewichtslage ein, wobei die Druckfeder 48, die dem höheren Druck entgegenwirkt, die Größe der Druckdifferenz bestimmt, die vom Stufenregler aufrechterhalten werden soll.To carry out the method according to the invention, the stage regulator 16 is switched into the compressor system, e.g. in the system according to Fig. 1, in such a way that the control pressure chamber 42 is acted upon by the pressure of the conveying medium upstream of the throttle section and the control pressure chamber 43 is acted upon by the pressure of the conveying medium downstream of the throttle section. Either the delivery medium itself can be fed to the control pressure chambers 42, 43 via the connections 46 and 47, but another pneumatic or hydraulic medium can also be used via transducers known per se to actuate the control element 40. During operation, the control element 40 adjusts itself to an equilibrium position in accordance with the prevailing pressure conditions, the compression spring 48, which counteracts the higher pressure, determining the size of the pressure difference that is to be maintained by the step regulator.

Bei stillstehendem Verdichter 1 und druckloser Verdichteranlage sind auch die beiden Steuerdruckräume 42, 43 des Stufenreglers 16 drucklos. Das Steuerorgan 40 nimmt dann die in Fig. 3 gezeichnete Endlage ein, die durch die Kraft der Druckfeder 48 bestimmt wird. Der Anschluss 21, über den der Steuerdruck dem Stufenschalter zugeführt wird, ist in dieser Endlage mit keinem der übrigen Anschlüsse 22-25 verbunden, so dass der Verdichter 1 nach Einschaltung mit seiner vollen Förderkapazität anläuft und in der Verdichteranlage einen Druck aufbaut. Das Drosselventil 10 bleibt zunächst zur Gänze geöffnet, bis in der Verbraucherleitung 12 der vorbestimmte Druck erreicht ist. Der Durchgangsquerschnitt des Drosselventils 10 wird sodann durch das Gebergerät 14 und das Regelventil 15 den eingestellten Betriebsbedingungen entsprechend verringert, so dass im Zuströmbehälter 8 ein höherer Mediumsdruck entsteht als in der Verbraucherleitung 12. Gleichzeitig damit wird auch der Druck im Steuerdruckraum 42 größer als der Druck im Steuerdruckraum 43.When the compressor 1 is at a standstill and the compressor system is depressurized, the two control pressure chambers 42, 43 of the step regulator 16 are also depressurized. The control element 40 then assumes the end position shown in FIG. 3, which is determined by the force of the compression spring 48. The connection 21, via which the control pressure is fed to the step switch, is not connected to any of the other connections 22-25 in this end position, so that the compressor 1 starts up with its full delivery capacity after being switched on and builds up pressure in the compressor system. The throttle valve 10 initially remains fully open until the predetermined pressure is reached in the consumer line 12. The passage cross-section of the throttle valve 10 is then reduced by the transmitter device 14 and the control valve 15 according to the set operating conditions, so that a higher medium pressure arises in the inflow tank 8 than in the consumer line 12 Control pressure chamber 43.

Sobald diese Druckdifferenz ausreicht, um die Kraft der Feder 48 zu überwinden, wird das Steuerorgan 40 um einen der Druckdifferenz entsprechenden Betrag in Fig. 3 nach rechts verschoben. Dadurch wird der Anschluss 21 mit einem oder mehreren der Anschlüsse 22-25 verbunden, so dass der dem Stufenregler 16 über die Leitung 27 zugeführte Steuerdruck durch aufeinanderfolgendes Zuschalten der Zuschaltkammern 19, 20 und Abheben der Saugventile 2, 3 die Fördermenge des Verdichters um einen der Stellung des Steuerorgans 40 entsprechenden Betrag verringert. Wenn der Druck in der Druckleitung 7 und im Zuströmbehälter 8, beispielsweise zufolge einer Vergrößerung des Durchgangsquerschnittes des Drosselventils 10, wieder abnimmt, wird das Steuerorgan um eine Schaltstufe nach links verschoben, wodurch dieAs soon as this pressure difference is sufficient to overcome the force of the spring 48, the control element 40 is shifted to the right in FIG. 3 by an amount corresponding to the pressure difference. This connects the port 21 to one or more of the ports 22-25, so that the control pressure supplied to the stage regulator 16 via the line 27 by successively connecting the connecting chambers 19, 20 and lifting the suction valves 2, 3 increases the delivery rate of the compressor by one of the Position of the control body 40 reduced corresponding amount. When the pressure in the pressure line 7 and in the inflow tank 8, for example due to an enlargement of the passage cross-section of the throttle valve 10, decreases again, the control member is shifted by one switching step to the left, whereby the

Fördermenge des Verdichters 1 wieder vergrößert wird. Der Stufenregler 16 steuert dadurch die Fördermenge des Verdichters in Abhängigkeit von der herrschenden Druckdifferenz.The delivery rate of the compressor 1 is increased again. The step regulator 16 thereby controls the delivery rate of the compressor as a function of the prevailing pressure difference.

Für die stufenlose Regelung des Verdichters können im Rahmen der Erfindung auch vom Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 abweichende Stufenregler verwendet werden. Beispielsweise kann die Feder 48 entfallen und an Stelle derselben die wirksame Fläche des den Steuerdruckraum 42 abschließenden Druckübertragungsorgans größer als die Fläche des dem Steuerdruckraum 43 zugeordneten Druckübertragungsorgans ausgebildet sein. Außerdem können mit gleichem Vorteil elektromagnetisch betätigte Regelgeräte an sich bekannter Bauart verwendet werden.For the stepless regulation of the compressor, step regulators which differ from the exemplary embodiment according to FIG. 3 can also be used within the scope of the invention. For example, the spring 48 can be omitted and instead of the same, the effective area of the pressure transmission element closing off the control pressure chamber 42 can be designed larger than the area of the pressure transmission element assigned to the control pressure chamber 43. In addition, electromagnetically actuated control devices of a type known per se can be used with the same advantage.

Claims

1. A method for regulating a compressor system with at least one compressor by stepwise regulation of the flow rate of the compressor or compressors by means of a step regulator and stepless regulation of the delivery of the compressed medium to the consumer by means of a controllable throttle section connected to the flow, characterized in that the step regulator is controlled as a function of the pressure difference prevailing upstream and downstream of the throttle section.

2. The method according to claim 1, for a compressor system, through which at least two consumers are supplied with conveying medium under different pressure, characterized in that the medium flow to each consumer is regulated by its own throttle section and the step regulator is the highest prevailing behind the individual throttle sections Pressure is applied.

3. The method according to claim 2, characterized in that when the consumer pressures change, the pressure of the medium behind each throttle section is fed to the stage regulator via a check valve.

4. Apparatus for carrying out the method according to claim 1, 2 or 3, with a pneumatically or hydraulically actuated, designed as a control slide stage regulator, the control element of which is displaceable via a pressure transmission element consisting, for example, of a piston or a membrane depending on the pressure of the delivery medium, thereby characterized in that the stage regulator (16) is provided with two control pressure chambers (42, 43) which are separated from one another by a common, double-acting pressure transmission element or by their own pressure transmission elements (44, 45) acting in the opposite direction on the control element (40) of the stage regulator ) are completed, and of which one control pressure chamber (42) is acted upon by the pressure of the pumped medium upstream of the throttle section (9, 10) and the other control pressure chamber (43) by the pressure of the pumped medium behind the throttle section (Fig. 3).