DE2134205C3 - Vorrichtung zur Durchsatzsteuerung eines Kreiselverdichters - Google Patents

Description

«Wa. IHVlWI

triebenen Arm (31) überstrichener Kreissektors. und zwar zwischen dem der Öffnungsstellung entsprechenden Radius und dem den Kreissektor halbierenden Radius (55), angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitverbindung zwischen den beiden Armen einen auf dem treibenden Arm (37) drehbar gelagerten Block (35) mit einer Durchgangsbohrung aufweist, in der der getriebene Arm (31) gleitend geführt ist.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichxang zur Durchlatzsteuerung eines Kreiselverdichters mit einem im Verdichterkanal zwischen einer öffnungs- und Schließ- »tellung verstellbar angeordneten Drosselventil, dessen Verstellwelle über ein Übertragungsgestänge mil einem richtungsumkehrbaren Stellmotor verbunden ist und dessen Verstellgeschwindigkeit in Nähe der Schließstellung verlangsamt ist.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (CH-PS 756) besitzt das Drosselventil ein in der Druckleitung einer Pumpe axial verschiebbar angeordnetes Verschlußstück, das den Zweck hat, die Druckleitung iur Vermeidung eines Rückströmens selbsttätig abzuichließen, wenn der in ihr sich einstellende Betriebsdruck z. B. infolge Ausfall des Pumpenantnebsstroms unter einen gewissen Betrag abfällt. Zum Verstellen des Verschlußstücks ist eine strömungsmittelbetätigte Stell- 5S Vorrichtung vorgesehen, deren axial verschiebbarer Kolben auf entgegengesetzten Seiten mit Druckmittel beaufschlagbar ist. Die Verlangsamung der Verstellge- «chwindigkeit des Verschlußstücks in Nähe der Schließstellung wird durch eine entsprechend verzögerte Be- ^⁰ wegung des Kolbens der Stellvorrichtung erzielt, der mit dem Verschlußsiück starr verbunden ist, und diese Verlangsamung der Schließbewegung hat den Zweck, ein zu starkes Aufschlagen des Verschlußstücks auf seinen Sitz zu verhindern.

Dieses Problem tritt bei einer Einrichtung zur kontinuierlichen Durchsatzsteuerung eines Kreiselverdichters mit einem schwenkbar angeordneten, von einem

205 ₂

drehrichtungsumkehrbaren Motor angetriebenen Drosselorgan, wie beispielsweise in der US-PS 3 362 625 dargestellt, nicht auf. Bei einer solchen Durchsatzsteuervorrichtung ergeben sich jedoch gewisse Schwierigkeiten insofern, als das Drosselventil in Nähe der Schließstellung sehr empfindlich auf die Strömung reagiert; bei einer sehr kleinen Verstellung des Drosselventils tritt nämlich bereits eine erhebliche Änderung des Durchsatzes ein. Wenn daher ein Motor konstanter Drehzahl als Antrieb benutzt wird, läßt sich im Verstellbereich nahe der Schließstellung nur eine relativ ungenaue Durchsatzsteuerung erzielen. Außerdem ist zur Verstellung des Drosselventils in Nähe der Schließstellung ein wesentlich größeres Drehmoment als im übrigen Verstellbereich erforderlich, so daß der Motor entsprechend leistungsstark ausgelegt werden

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Durchsatzsteuerung eines Kreiselverdichters zu schaffen, bei der die Verstellgenauiekeit des Drosselventils im Verstellbereich nahe der Schließsteilung verbessert wird und zum Verstellen des Drosselventils ein leistungsschwächerer Motor als Kichpr v^rwpnHpi werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der cm gangs angegebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Stellmotor konstante Drehzahl besitzt und daß das die Verstellwelle mit der Motorabtriebswelle verbindende Übertragungsgestänge eine veränderliche Übersetzung aufweist.

Gemäß der Erfindung wird die Verringerung der Verstellgeschwindigkeit in Nähe der Schließstellung durch eine veränderliche Übersetzung des Übertragungsgestänges erreicht, so daß als Stellmotor ein Stellmotor konstanter Drehzahl benutzt werden kann. Aufgrund der veränderlichen Übersetzung des IJbertragungsgestänges wird außerdem erreicht, daß der Ste'tmotor in Nähe der Schließstellung, wo zum Verstellen des Drosselventils ein größeres Drehmoment erforderlich ist. eine geringere Leistung aufzubringen hat. ils dies bei einer starren Kopplung zwischen Stell motor und Drosselventil der Fall wäre, so daß der Stellmotor insgesamt leistungsschwächer als bei den bekannten Durchsatzsteuervorrichtungen ausgebildet werden kann.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unicra.mprüchen angegeben.

Die Erfindung wird im nachfolgenden an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

M g. 1 einen senkrechten Querschnitt durch das einlaßseitige Ende eines herkömmlichen Kreiselverdichters mit einer erfindungsgemäßen Durchsalzsteuervorrichtung und

F i g. 2 eine Ansicht der Durchsatzsteuervorrichtung entlang der Linie 2-2 der F i g. 1.

Ein Einlaßabschnitt 10 des Kreiselverdichters ist mittels Schrauben 12 mit einem Gehäuseabschnitt U verbunden. Der Gehäuseabschnitt 11 umgibt das Laufrad 13, welches an der in dem Maschinengestell 15 des Verdichters gelagerten Welle 14 befestigt ist. Der Gehäuseabschnitt 11 ist durch Schrauben 17 an dem Maschinengestell 15 befestigt. Die Durchsatzsteuervorrichtung ist mit einem Drosselventil 23 in Form einer Drosselklappe versehen, die einen Drehzapfen 25 aufweist, der auf einer Seite eines Gehäuserings 26 drehbar gelagert ist. das sich zwischen dem Einlaßabschnitt 10 und einem weiteren Abschnitt 27 befindet und durch

Schrauben 28 mit diesen Abschnitten verbunden ist. Von der entgegengesetzten Seite der Drosselklappe 23 steht eine Verstellwelle 29 vor, die in ähnlicher Weise in dem Gehäusering 26 drehbar gelagert ist und einen nach außen vorstehenden Wellenabschntt 30 aufweist, an dem mittels eines Keils 33 ein gnriebener Arm 31 befestigt ist. Der Arm 31 steht von dem Wellenabschnitt 30 nach außen vor (s. F i g. 2) und steht in Gleitverbindung mit einem Block 35 durch einen Dn hzapfen 36, der seinerseits in einem treibenden Arm 38 drehbar gei jgert ist.

Der Antrieb für die Durchsatzsteuervorrichtung ist in einem Metallgehäuse 38 untergebracht, dessen Bodenwand 39 durch Schrauben 40 an dem Gehäusering 26 befestigt ist Es ist ferner ein Träger 43 vorgesehen, an dem ein Getriebegehäuse 45 mittels der Schrauben 47 befestigt ist. An dem Getriebegehäuse 45 ist ein Stellmotor 50 befestigt, der eine Motorantriebswelle 51 antreibt. Der treibende Arm 37 ist mittels einer Feststellschraube 53 fest mit der Motorabtriebswe/le 51 verbunden und weist eine Ausnehmung auf, in welche der Drehzapfen 36 des Blocks 35 drehbar eingreift.

Die Motorabtriebswelle 51 und der vorstehende Wellenabschnitt 30 sind in einer soidicu gegenseitigen Lage angeordnet und die Arme 31, 37 sind in einer solchen Weise jeweils an den Wellen befestigt, daß bei Verstellung des treibenden Arms 37 im Uhrzeigersinn (in F i g. 2) zum Zwecke der Übertragung einer gleichartigen Bewegung auf den getriebenen Arm 31 und den Wellenabschnitt 30 die VersteligeschwindigkeL des Arms 31 und damit auch der Drosselklappe 23 verringert ist, sobald sich die Lage des Übertragungsgestänges der Schließstellung nähert, wie aus einer Betrachtung von F i g. 2 ersichtlich ist. Die Motorabtriebswelle 51 ist parallel zum Wellenabschnitt 30 und in einem Abstand von dieser gelagert (s. Fig. 1). V/enn die Drosselklappe 23 in die Schließstellung gebracht wird, gelangen die Arme 31,37 in die auf der linken Seite der F i g. 2 in gestrichelten Linien dargestellte Lage, welche durch die Angabe »Schließstellung« gekennzeichnet ist. Wenn das Steuerglied in die Öffnungsstellung gebracht worden ist, befinden sich die Arme 31,37 in der auf der ■vchten Seite der F i g. 2 in gestrichelten Linien darges .'Uten Lage, welche durch die Angabe ■ öffnungsstellung« bezeichnet ist.

Wenn die Drosselklappe 23 zwischen der Öffnungsund der Schließstellung verstellt wird, bewegt sich der getriebene Arm 31 durch einen Kreisbogen, der durch die gestrichelte Linie 54 angedeutet ist. Die Motorabtriebswelle 51 befindet sich in einem Abstand von der durch die Linie 55 angedeuteten Ebene, welche durch die Achse der Welle 30 verläuft und den Kreisbogen 54 halbiert. Wie aus F i g. 2 ersichtlich, ist die Welle 51 gegenüber der Ebene SS in Richtung der Öffnungsstellung versetzt und befindet sich innerhalb des Sektors, in dem sich der Arm 31 hin- und herbewegt

Wenn bei dieser Anordnung der treibende Arm 37 im Uhrzeigersinn (gesehen u» Fi g. 2) bewegt wild, bewegt sich der Block 35 zusammen mit dem Arm 31 zu der Welle 30 hin. Bei dieser Bewegung bewegt sich der Arm 31 ebenfalls im Uhrzeigersinn und verstellt dabei die Drosselklappe 23 in Schließstellungsrichfung. Bei Umsteuerung des Stellmotors 50 werden die Arme 31, 37 gegen den Uhrzeigersinn bewegt. Die Bewegung dieser Teile in beiden Richtungen wird durch das äußere Ende des Arms 37 begrenzt, indem dieses in Eingriff mit Endschaltern 60 bzw. 61 kommt Der Endschalter 60 befindet sich in einer solchen Lage, daß der Arm 37 den Endschalter 60 betätigt, sobald die Drosselklappe 23 in die Schließstellung gebracht worden ist. Der Endschalter 61 wird dagegen betätigt, sobald das Drosselventil in die Öffnungsstellung gebracht worden ist.

Wie oben ausgeführt, ist der Arm 31 über einen mit dem Bezugszeichen 54 angedeuteten Kreisbogen verstellbar. Infolge der beschriebenen Lage der Motorabtriebswelle 51 und dem getriebenen Wellenabschnitt 30 wird der Wellenabschnitt 30 langsamer gedreht, wenn die Drosselklappe 23 in den VerstcMbereich der Schließstellung kommt. Der Stellmotor 50 dreht sich in beiden Richtungen mit gleichbleibender Geschwindigkeit. Daher wird die Drosselklappe 23 in der Nähe der Schließstellung nur langsam verstellt. Das ist von besonderem Vorteil, wenn das Drosselventil aus einer Drosselklappe besteht, da ein derartiges Ventil sehr empfindlich auf den Gasdurchsatz ist, wenn es in der Nähe der Schließstellung verstellt wird. Bei der vorstehend beschriebenen Anordnung dreht sich die Motorabtriebswelle 51 bei der ersten 10°-Verstellung der Drosselklappe aus der Schließstellung in Richtung der Öffnungsstellung um 43°, d.h. daß das Übersetzungsverhältnis größer als 4:1 ist.

Das größte Drehmoment zum Drehen der Drosselklappe wird dann benötigt, wenn sich die Drosselklappe in der Nähe der Schließstellung befindet. Die erfindungsgemäße Durchsatzsteuervorrichtung ermöglicht, daß der Stellmotor ein größeres Drehmoment auf die Drosselklappe ausübt, wenn diese in der Nähe der Schließstellung verstellt wird. Wie somit ersichtlich, eignet sich die Durchsatzsteuervorrichtung auch zum Verstellen auf der Einlaßseite angeordneter, herkömmlicher Leitschaufeln sowie ringförmiger Diffusorventile. Die erfindungsgemäße Durchsatzsteuervorrichtung macht die Verwendung aufwendiger Taktgeber mit Prozentualsteuerung od. dgl. überflüssig. Der Stellmotor 50 wird selbstverständlich durch eine die Last des Verdichters ermittelnde Abtastvorrichtung gesteuert.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   21 2>

   \. Vorrichtung zur Durchsausteuerung eines Kreiselverdichters mit einem im Verdichterkanal zwischen einer öffnungs- und Schließstellung verstellbar angeordneten Drosselventil, dessen Verstellwelle über ein Übertragungsgestänge mit einem richtungsumkehrbaren Stellmotor verbunden ist und dessen Verstellgeschwindigkeit in Nähe der Schließstellung verlangsamt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellmotor (50) konstante Drehzahl besitzt und daß das die Verstellwelle (29) mit der Motorabtriebswelle (51) verbindende Übertragungsgestänge (31 bis 37) eine veränderliehe Übersetzung aufweist
2. 2. Vorrichtung nach Ansp.tich 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungsgestänge einen an der Motorabtriebswelle (51) befestigten treibenden Arm (37), einen an der Verstellwelle (29) befestigten getriebenen Arm (3i) und eine Gleitverbindung (35 36) zwischen den beiden Armen aufweist und daß die- Achse der parallel zur Verstellwelle angeordne-