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Durchflußregelventi ! Die Erfindung betrifft ein Durchflußregelventil,
das insbesondere fur die KUhlflUssigkeit von Schraubenverdic,htern mit Flüssigkeitseinspritzung
geeignet ist.
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Die hei Schraubenverdichtern vor' allem zum Kühlen, aber auch zum
Abdichten des sich ergebenden Blasspaltes eingespritzte Flüssigkeit tritt am Ende
des Verdichters mit der Temperatur des komprimierten Gases aus und muß, bevor sie
wieder verwendet wird, zweckmäßigerweise gefiltert und vor allem auf eine entsprechende
Temperatur abgekühlt werden. Ferner muß ein Absperrventil vorgesehen werden, das
beim Abschalten des Verdichters die Flüssigkeitseinspritzung unterbricht, un ein
Überfluten des Verdichters mit der noch unter Druck stehenden Kühlflüssigkeit zu
verhindern. Für die verschiedenen Funktionen sind gesonderte Vorrichtungen verschiedener
Ausführungsformen bekannt, die'durch Leitungen miteinander verbunden werden müssen,
wobei zudem einzelne Vorrichtungen unterschiedliche Anschlüsse aufweisen, so daß
sie erst mittels Reduzier- und Übergangsverbindungen aneinander angeschlossen werden
können. Abgesehen von dem sich hierdurch ergebenden Aufwand ist eine erhebliche
Anzahl von Dichtstellen für die, unter hohem Druck stehende Kühl flüssigkeit vorhanden,
die eine latente Störungsursache darstellen, 1nsbesonderew'enn der Verdichter nicht
stationgr
angeordnet und die Anlage Schwingungen ausgesetzt ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Durchflußregelventil
zu schaffen, durch das der für die Behandlung und Steuerung der Kühlflüssigkeit
erforderliche Aufwafl vermindert und vor allem die Anzahl von störungsanfälligen
Dicht stellen erheblich reduziert wird.
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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß in einem
Ventilgehäuse in Durchflußrichtung hintereinander ein Filter, ein durch einen Thermostaten
steuerbarer Durchlaß mit einer Bypassleitung und ein durch ein Druckmittel betätigbarer
Ventilkörper zum Freigeben bzw. Absperren der Durchgangsleitung ausgebildet sind.
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Durch diese Bauweise können im wesentlichen alle Funktionen für die
Behandlung und Steuerung der Kühlflüssigkeit innerhalb eines Ventiles erfüllt werden,
wodurch bei der Installation einer Verdichteranlage Zeit und Kosten eingespart werden
können. Insbesondere werden hierdurch die erforderlichen Dichtt stellen auf ein
Minimum reduziert, wodurch sich ein weniger störungsanfälliger Betrieb der Anlage
ergibt.
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Zweckmäßige Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Bauweise sind in
den Unteransprüchen und in der nachfolgenden Beschreibung wiedergegeben, die ein
Ausführungbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert, in'der ein Durchflußregelventil
in einem Längsschnitt dargestellt ist.
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Mit 1 ist ein zylindrisches Ventilgehäuse bezeichnet, das bei 2 mit
einer Einlaöffimng für die entsprechend dem komprimierten Gas erwärmte Kühlflüssigkeit
versehen ist. Diese Einlaßöffnung 2 steht mit einem Ringraum 3 in Verbindung,von
dem aus die Kühlflüssigkeit durch ein lediglich schematisch angedeutetes Filter
4 strömt, das den oberen Teil des zylindrischen Ventilgehäuses
1
bildet. Aus dem Filter 4 gelangt die KühlflüsEigkeit durch eine zentrische Bohrung
5 im Ventilgehäuse in einen Raum 6, in dem ein Dehnstoffelement 7 angeordnet ist,
dessen druckfester Behälter von der Hühlflüssigkeit umspült wird und eine Dehnstoff-Füllung
enthält, die bei Temperaturerhöhung schmilzt. Die beim Schmelzvorgang erzeugte Volumen-Zunahme
des Dehnstoffes ergibt eine Verschiebbewegung des Kolbens 8. Das Dehnstof*element
7 ist inteiner auf dem Umfang mit Durchbrechungen versehenen Platte 12 befestigt,
die im Ventilgehäuse 1 in Achsrichtung über eine bestimmte Strecke verschiebbar
ist und beiderseits durch jeweils eine Druckfeder 21 bzw. 22 beaufschlagt ist. Der
Kolben 8 des Dehnstoffelementes ist mit einem Ventilkörper 9 verbunden, der in eine
Durchgangsbohrung 10 in einer Trennwand des Gehäuses eingreift und deren Durchflußquerschnitt
drosselt. Wenn die Temperatur der bei 2 einströmenden Kühlflüssigkeit einen oberer
Grenzwert erreicht, wird durch das entsprechend erwärmte Dehnstoffelement 7 der
Kolben 8 so weit ausgeschoben, daß durch den Ventilkörper 9 die Durc,hgangsbohrung
10 vollkommen verschlossen wird, während bei einem unteren Grenzwert der Temperatur
der einströmenden Kühlflüssigkeit der Kolben 8 zurückgezogen und die Durchgangsbohrung
10 vollständig freigegeben wird. Der Ventilkörper 9 kann kegelförmig ausgebildet
sein. Bei Anlage auf dem Umfang der Durchgangsbohrung 10 und ggfs. weiterer Hubbewegung
des Kolbens 8 kann die Platte 12 durch eine Verschiebebewegung nach oben diese Hubbewegung
des Kolbens kompensieren.
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Der Raum vor der Durchgangsbohrung 10 im Ventilgehäuse, in den die
Kühlflüssigkeit aus dem Raum 6 über die Durchbrechungen in der Platte 12 gelangt,
ist über eine radiale Bohrung 11 in der Gehäusewand an einen nicht dargestellten
Kühler angeschlossen. Auf der gleichen Seite des Ventilgehäuses ist in der gleichen
Querschnittsebene eine ebenfalls radiale Bohrung 14 vorgesehen, durch die, wie durch
Pfeile angedeutet, die
vom Kühler kommende Kühlflüssigkeit wieder
in das Ventilgehäuse eintritt und in einen Raum 13 gelangt. Ist die Durchgangsbohrung
10 durch den Ventilkörper 9 des Dehnstoffelemente 7 vollständig geschlossen, so
kann die Kühlflüssigkeit nur über den nicht dargestellten Kühler in den Raum 13
gelangen, während bei Freigabe der Durchgangsbohrung 10 durch den Ventilkörper 9
die gesamte Kühlflüssigkeit durch diese Bohrung 10 in den Raum 13 fließt, so daß
der Kühler praktisch kurzgeschlossen ist. Je nach Temperatur der bei 2 eintretenden
Kühlflüssigkeit kann die durch die Durchgangsbohrung 10 strömende Teilmenge stufenlos
zwischen 0 und 100 % variiert werden. Bei einer durch die Bohrung 13 fließenden
Teilmenge stellt sich in dem Raum 13 eine Mischungstemperatur zwischen der gekühlten
und der nicht gekühlten Teilmenge der Flüssigkeit ein.
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Die beiden radialen Bohrungen 11 und 14 für den Anschluß an einen
Kühler sind vorzugsweise so angeordnet und ausgestaltet, daß das Durchflußregelventil
unmittelbar am Kühler angebaut werden kann. Entsprechend wird auch der Abstand der
beiden Bohrungen 11, 14 dem Abstand der entsprechenden Anschlüsse am Kühler angepaßt.
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Aus dem Raum 13 kann die auf eine bestimmte Temperatur abgekühlte
Kühlflüssigkeit über einen Durchlaß 18 in den Raum 19 und von diesen über eine medial
verlaufende Auslaßöffnung 20 wieder zu den Einspritzbohrungen am Verdichter strömen.
In der dargestellten Stellung wird der Durchlaß 18 durch einen Ventilkörper 15 abgesperrt,
der mit einem federbelasteten Kolben 16 verbunden ist, der im Ventilgehäuse 1 geführt
ist und über einen Anschluß 23 mit einem Druckmittel beaufschlagt werden kann. Während
des normalen Betriebs des Verdichters ist der Ventilkörper 15 durch entsprechende
Druckmittelbeaufschlagung des Kolbens 16 von seinem Ventilsitz 17 abgehoben,
so
daß die Kühlflüssigkeit über die Auslaßöffnung 20 ausströmen kann. Wird beispielsweise
der Verdichter abgestellt, so wird in diesem Falle zur Vermeidung einer Überflutung
des Verdichters der Kolben 16 entlastet, so daß die Verbindung zwischen dem Raum
13 und der Auslaßöffnung 20 unterbrochen wird.
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Im Hinblick auf einen einfachen Aufbau des Ventilgehäuses wird zweckmäßigerweise
im Bereich des Dehtstoffelementes 7 eine quer zur Längsachse des Gehäuses verlaufende
Teilungsebene 24 vorgesehen. Wie in der Zeichnung angedeutet, wird die mit der Durchgangsbohrung
10 versehene Trennwand als gesondertes Bauteil im Ventilgehäuse 1 eingesetzt und
durch die Druckfeder 22 in ihrer Stellung gehalten. Für den Zusammenbau des Durchflußregelventils
ist es erforderlich, am unteren Ende des Ventilgehäuses einen Deckel 25 vorzusehen,
der mittels nicht dargestellter Schrauben befestigt wird. Das Filter 4 kann innerhalb
des oberen Teils des Ventilgehäuses 1 ausgebildet oder am Ventilgehäuse aufgesetzt
werden.
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Durch eine entsprechende Auslegung des Dehnstoffelementes kann erreicht
werden, daß die Temperatur der aus dem Verdichter austretenden Kühlflüssigkeit über
der Sättigungstemperatur des Gases für Wasser liegt, so daß das Volumen der Kühlflüssigkeit
nicht durch Wasser vergrößert bzw. keine Emulsion gebildet wird. Bei Verdichteranlagen,
die mit einem geschlossenen Kreislauf arbeiten, kann erreicht werden, daß die Kühlflüssigkeit
stets eine für den Betrieb der Verdichteranlage günstige Viskosität aufweist.
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Es sind verschiedene Abwandlungen der beschriebenen Bauweise möglich.
So kann beispielsweise das Fliter 4 etwa rechtwinklig zur Achse des Ventilgehäuses
1 angeordnet werden, wobei die Einlaßöffnung 2 am Filter selbst vorgesehen werden
kann. Ebenso
ist es möglich, das Ventilgehäuse 1 in anderer Weise
zu gestalten, um es den jeweiligen Erfordernissen anzupassen.
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Das Durchflußregelventil kann gleichfalls für andere Verwendungszwecke
eingesetzt werden, bei denen die oben angegebenen Funktionen erforderlich sind.