DE2847311A1

DE2847311A1 - Rotary compressor output flow control - opens solenoid-operated output relief valve as intake solenoid throttle closes, and vice=versa

Info

Publication number: DE2847311A1
Application number: DE19782847311
Authority: DE
Inventors: Shingo Ishizawa; Hidetomo Mori
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1977-11-02
Filing date: 1978-10-31
Publication date: 1979-09-13
Also published as: JPS5464711A

Abstract

The output flow control is for a compressor unit having at least one rotary piston compressor (2, 3), a suction line (4) with throttle (6), an output line (12) with shut-off valve (15) to a pressure vessel (14), and a pressure relief line (16) with a relief valve (19). A solenoid (27) opens the throttle (6) against a spring (24) when energized, and a second solenoid may be energized to (28) close the valve (19) against a spring (29). A switch (31) is operated (20, 30, 35) by the first solenoid such that closure of the throttle opens the valve (19) and vice versa. The switch may be operated via a pressure--sensitive device connected across the throttle.

Description

Mengenregeleinrichtung für Verdichter Die Erfindung bezieht sich auf eine Mengenregeleinrichtung für Verdichter der Art, bei denen es nicht zulässig ist, daß das Verhältnis zwischen dem Förder- und dem Saugdruck im Deillastbetrieb, d. h. das Verdichtungsverhältnis, sich von dem Verdichtungsverhältnis bei Normallastbetrieb wesentlich unterscheidet. Ein Beispiel für diese Verdichterart ist ein Urokkenlauf-Schraubenverdichter. Quantity control device for compressors The invention relates to on a volume control device for compressors of the type where it is not permitted is that the relationship between the delivery and the suction pressure in Deillastbetrieb, d. H. the compression ratio, different from the compression ratio during normal load operation differs significantly. An example of this type of compressor is a Urokkenlauf screw compressor.

Der Trockenlauf-Schraubenverdichter umfaßt zwei Schraubenwellen, die in einem Gehäuse berührungsfrei in bezug aufeinander angeordnet sind. Im Betrieb wird dem Gehäuse kein 01 zugeführt.The dry-running screw compressor includes two screw shafts, the are arranged in a housing without contact with respect to one another. Operational no 01 is fed to the housing.

Wenn dieser Verdichter so gesteuert wird, daß der Saugstrom gedrosselt wird, während der Verdichter mit dem gleichen Förderdruck beaufschlagt wird, wie das bei einem Öleinspritz-Schraubenverdichter der Fall ist, nähert sich der Saugdruck einem Teilvakuum, so daß das Verdichtungsverhältnis sich stark erhöht. Außerdem werden Trockenlauf-Schraubenverdichter nicht ausreichend gekühlt, um einen unzulässigen Temperaturanstieg des Arbeitsmittels zu verhindern, wodurch eine ungewollte Berührung oder ein Steckenbleiben der Schraubenläufer selbst oder zwischen den Läufern und dem Verdichtergehäuse auftreten kann infolge der Wärmeausdehnung der Läufer. Es wird daher für Trockenlauf-Schraubenverdichter ein Mengenregelverfahren angewandt, bei dem der Saugstrom gedrosselt und gleichzeitig der Förderauslaß zur Atmosphäre geöffnet ist, so daß kein Anstieg des Verdichtungsverhältnisses auftreten kann.If this compressor is controlled in such a way that the suction flow is throttled while the compressor is subjected to the same delivery pressure as which is the case with an oil injection screw compressor, the suction pressure approaches a partial vacuum, so that the compression ratio increases significantly. aside from that dry-running screw compressors are not cooled sufficiently to prevent an impermissible Prevent temperature rise of the working fluid, thereby avoiding accidental contact or the screw rotors getting stuck yourself or between the rotors and the compressor housing can occur as a result of thermal expansion the runner. It is therefore becoming a flow control method for dry-running screw compressors applied, in which the suction flow is throttled and at the same time the delivery outlet for Atmosphere is open so that no increase in the compression ratio occurs can.

Wenn jedoch der Saugstrom vollständig unterbrochen ist, wird das Verdichtungsverhältnis unzulässig groß. Es wurde daher eine weitere Regelung vorgeschlagen, bei der der Saugstrom nicht vollständig unterbrochen wird, sondern eine geringe Gasmenge in den Verdichter eingelassen wird, um den Anstieg des Verdichtungsverhältnisses so weit wie möglich zu begrenzen. Ein derartiges Verfahren und eine Einrichtung zu dessen Durchführung sind in der US-PS 3 367 562 angegeben. Die dort angegebene Einrichtung weist jedoch Probleme auf, die nachstehend erläutert werden.However, when the suction flow is completely interrupted, the compression ratio will be impermissibly large. A further regulation was therefore proposed in which the Suction flow is not completely interrupted, but a small amount of gas in the compressor is admitted to the increase in the compression ratio so as much as possible. Such a method and device too its implementation is given in US Pat. No. 3,367,562. The facility specified there however, it has problems which are explained below.

Eine hydraulische Betätigungsvorrichtung mit einem Gehäuse 27 und einer Membran 26 dient dazu, eine Drosselklappe 6 zu öffnen, ein Druckentlastungsventil 22 zu schließen und beide Absperrorgane in diesen Stellungen zu halten, Im Lastbetrieb des Verdichters wird das Druckentlastungsventil 22 von dem Förderdruck des Hochdruckverdichters 3 über eine Leitung 17 beaufschlagt. Die durch diesen Förderdruck erzeugte Kraft hat eine beträchtliche Größe, Diese Kraft könnte durch Vermindern des Durchmessers des Druckentlastungsventils 22 verringert werden. Wenn jedoch der Ventildurchmesser verringert wird, wird der Widerstand gegen den Gasstrom durch einen Ventil sitz mit entsprechend verringertem Durchmesser dementsprechend erhöht, so daß die zum Treiben der Verdichter 2 und 3 erforderliche Leistung auch im Nullastbetrieb nicht vermindert werden kann.A hydraulic actuator with a housing 27 and a membrane 26 is used to open a throttle valve 6, a pressure relief valve 22 to close and to hold both shut-off devices in these positions, in load operation of the compressor is the pressure relief valve 22 from the delivery pressure of the high pressure compressor 3 acted upon via a line 17. The force generated by this delivery pressure has a considerable size, this force could be obtained by reducing the diameter of the pressure relief valve 22 can be reduced. However, if the valve diameter is reduced, the resistance to the gas flow is seated through a valve accordingly increased with a correspondingly reduced diameter, so that the for If compressors 2 and 3 do not drive the required power, even in no-load operation can be reduced.

Die Membran 26 unterteilt das Innere des Gehäuses 27 in zwei Kammern 28 und 29. Der Höchstdruck in der zweiten Kammer 28 ist gleich dem Förderdruck des Hochdruckverdichters 3 (bei dem Verdichteraggregat nach der US-PS 3 367 562 ist der Druck in der zweiten Kammer gleich dem Förderdruck des Nie der druckverdichters 2). Unter Berücksichtigung der Tatsache, daß ein Lecken durch das Druckentlastungsventil 22 in dessen Schließstellung, d. h. im Lastbetrieb des Verdichteraggregats, vermieden werden muß, muß der Innendurchmesser des Gehäuses 27 des hydraulischen Ventilstellglieds wenigstens 2-3mal so groß wie der Durchmesser des Absperrorgans 22 sein.The membrane 26 divides the interior of the housing 27 into two chambers 28 and 29. The maximum pressure in the second chamber 28 is equal to the delivery pressure of the High-pressure compressor 3 (in the compressor unit according to US Pat. No. 3,367,562 the pressure in the second chamber is equal to the delivery pressure of the pressure compressor 2). Taking into account the fact that there is a leak through the pressure relief valve 22 in its closed position, d. H. in the load operation of the compressor unit, avoided must be, the inner diameter of the housing 27 of the hydraulic valve actuator be at least 2-3 times as large as the diameter of the shut-off device 22.

Damit ist ein großes Ventilstellglied erforderlich.Thus, a large valve actuator is required.

Die Anwendung eines Fluiddrucks zum Betätigen der Drosselklappe 6 und des Druckentlastungsventils 22 bedeutet nachteiligerweise eine beträchtliche zeitliche Verzögerung von dem Moment an, in dem ein einem Gasbehälter 14 zugeordnetes druckempfindliches Schalterstellglied 77 ein Signal abgibt, bis zu dem Moment, in dem die Drosselklappe 6 geöffnet und das Druckentlastungsventil 22 geschlossen wird bzw. umgekehrt. Infolgedessen ändert sich der Druck im Fluidbehälter 14 beträchtlich zwischen einem Pegel unterhalb einer vorbestimmten, von dem Schalterstellglied 77 voreingestellten Untergrenze zu einem von dem Stellglied voreingestellten oberen Wert. Daher ergibt sich bei der Regeleinrichtung für das Verdichteraggregat nach der US-PS kein gutes Ansprechverhalten, wodurch ein unverhältnismäßig hoher Leistungsverbrauch auftritt.The application of fluid pressure to operate the throttle valve 6 and the pressure relief valve 22 disadvantageously means a considerable one time delay from the moment in which a gas container 14 assigned pressure sensitive switch actuator 77 outputs a signal until the moment in which the throttle valve 6 is opened and the pressure relief valve 22 is closed or vice versa. As a result, the pressure in the fluid container 14 changes considerably between a level below a predetermined level from the switch actuator 77 preset lower limit to an upper preset by the actuator Value. Therefore, in the case of the control device for the compressor unit, after the US-PS does not respond well, resulting in a disproportionately high power consumption occurs.

Die Drosselklappe 6 und das Druckentlastungsorgan 22 sind durch ein Verbindungsglied 24 verbunden. Damit muß das Druckentlastungsorgan 22 nahe der Drosselklappe angeordnet sein.The throttle valve 6 and the pressure relief member 22 are through a Link 24 connected. So that the pressure relief device 22 must be close to the throttle valve be arranged.

Infolgedessen muß das Druckentlastungsrohr 17 länger sein, wodurch sich wiederum ein größerer Strömungswiderstand des Rohrs in bezug auf den es durchströmenden Druckgasstrom im Nullastbetrieb des Verdichteraggregats ergibt. Die größere Länge des Druckentlastungsrohrs 17 bringt ferner direkte und indirekte Probleme mit sich insofern, als die Wahl der Stellen für die Anordnung eines Schalldämpfers und Kühlers 19, eines Zwischenkühlers 9, eines Nachkühlers 13, des Druckluftbehälters 14 usw. des Verdichteraggregats stark eingeschränkt wird.As a result, the pressure relief tube 17 must be longer, whereby In turn, there is a greater flow resistance of the pipe in relation to the flow through it Pressurized gas flow results in no-load operation of the compressor unit. The bigger one length of the pressure relief tube 17 also poses direct and indirect problems insofar as the choice of places for the placement of a muffler and radiator 19, an intercooler 9, an aftercooler 13, the compressed air tank 14, etc. of the compressor unit is severely restricted.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Mengenregeleinrichtung für ein Verdichteraggregat, bei der die Saugdrosselklappe und das Druckentlastungsorgan innerhalb einer sehr kurzen Zeitdauer geöffnet und geschlossen werden können, wobei die Einrichtung einen geringen Leistungsbedarf hat, die Stellen zur Anbringung von Maschinenbauteilen im wesentlichen frei wählbar sind und die Mengenregeleinrichtung einfach aufgebaut ist, Die verbesserte Mengenregeleinrichtung nach der Erfindung für eine Verdichtereinheit ist gekennzeichnet durch eine erste Feder, die die Drosselklappe in Richtung ihrer Schließstellung beaufschlagt, einen ersten Elektromagneten, der im erregten Zustand die Drosselklappe gegen die Kraft der ersten Feder in ihre maximale Offenstellung verschiebt, ein Verbindungselement zwischen der Drosselklappe und dem ersten Elektromagneten, eine zweite Feder, die das Druckentlastungsventil in Richtung seiner maximalen Offenstellung beaufschlagt, einen zweiten Elektromagneten, der im erregten Zustand das Druckentlastungsventil gegen die Kraft der zweiten Feder in seine Schließstellung verschiebt, eine elektrische Schaltung für den zweiten Elektromagneten, einen in der Schaltung angeordneten elektrischen Schalter und ein auf Änderungen der Stellungen der Drosselklappe ansprechendes und den Schalter betätigendes Schalterstellglied, so daß, wenn die Drosselklappe in ihre Schließstellung bewegt wird, das Druckentlastungsventil geöffnet wird, und wenn die Drosselklappe in ihre Offenstellung bewegt wird, das Druckentlastungsventil geschlossen wird.The object of the invention is to create a quantity control device for a compressor unit in which the suction throttle valve and the pressure relief device can be opened and closed within a very short period of time, with the facility has a low power requirement, the locations for attaching Machine components are essentially freely selectable and the quantity control device is simply constructed, the improved quantity control device according to the invention for a compressor unit is characterized by a first spring that is the throttle valve acted upon in the direction of its closed position, a first electromagnet, the in the excited state, the throttle valve against the force of the first spring to its maximum Moves open position, a connecting element between the throttle valve and the first solenoid, a second spring that the pressure relief valve in In the direction of its maximum open position, a second electromagnet, which in the energized state the pressure relief valve against the force of the second spring shifts to its closed position, an electrical circuit for the second Electromagnet, an electrical switch arranged in the circuit and a responsive to changes in the positions of the throttle valve and actuating the switch Switch actuator so that when the throttle valve moves to its closed position when the pressure relief valve is opened, and when the throttle is in its Open position is moved, the pressure relief valve is closed.

Bei einem Verdichteraggregat der Art, bei der das Verhältnis zwischen dem Förder- und dem Saugdruck, d. h. das Verdichtungsverhältnis, im Nullast- und im Lastbetrieb so gleichmäßig wie möglich sein soll, z. B. bei Trockenlauf-Schraubenverdichtern, werden also Elektromagnete verwendet, um eine Saugdrosselklappe und ein Druckentlastungsorgan derart zu steuern, daß beim Schließen der Drosselklappe das Druckentlastungsorgan geöffnet wird, um dadurch ein Ansteigen des Verdichtungsverhältnisses zu vermeiden. Wenn Signale zum Schließen der Drosselklappe und Öffnen des Druckentlastungsorgans erzeugt werden, werden die Elektromagnete augenblicklich wirksam, schließen die Drosselklappe und öffnen das Druckentlastungsorgan.In the case of a compressor package of the type in which the ratio between the delivery and suction pressure, d. H. the compression ratio, in no-load and should be as uniform as possible in load operation, e.g. B. for dry-running screw compressors, So electromagnets are used to control a suction throttle valve and a pressure relief device to be controlled in such a way that when the throttle valve is closed, the pressure relief device is opened in order to avoid an increase in the compression ratio. When signals to close the throttle valve and open the pressure relief device are generated, the electromagnets are effective immediately, close the Throttle valve and open the pressure relief device.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 teilweise geschnittene Ansichten von drei Ausbis 3 führungsbeispielen der Mengenregeleinrichtung für ein Verdichteraggregat.The invention is explained in more detail, for example, with the aid of the drawing. They show: FIG. 1 partially sectioned views of three embodiment 3 management examples the quantity control device for a compressor unit.

Nach Fig. 1 sind ein Niederdruckverdichter 2 und ein Hochdruckverdichter 3, die beide Schraubenverdichter sind, an einem gemeinsamen Gehäuse 1 angeordnet. Die Verdichter 2 und 3 werden von einer im Gehäuse 1 gelagerten gemeinsamen Welle (nicht geseigt) getrieben. Eine Saugdrosselklappe 6 mit einer in ihr ausgebildeten Austrittsöffnung 7 ist in einer mit einer Saugöffnung des Niederdruckverdichters 2 verbundenen luftansaugleitung 4 angeordnet und unterteilt die Saugleitung 4 in einen oberen Abschnitt 4' und einen unteren Abschnitt 5. Wenn die Drosselklappe 6 geschlossen ist, strömt Luft vom oberen oder stromauf befindlichen Abschnitt 4' durch einen zwischen der Innenumfangsfläche der Saugleitung und dem Außenumfangsrand der Drosselklappe 6 gebildeten Spalt 32 und die Austrittsöffnung 7 in den unteren oder stromabwärts befindlichen Leitungsabschnitt 5. Wenn jedoch die Drosselklappe 6 geöffnet ist, strömt die Luft frei vom oberen Leitungsabschnitt 4 in den unteren Leitungsabschnitt 5.According to Fig. 1, a low-pressure compressor 2 and a high-pressure compressor 3, both of which are screw compressors, are arranged on a common housing 1. The compressors 2 and 3 are driven by a common shaft mounted in the housing 1 (not bowed) driven. A suction throttle valve 6 with one formed in it Outlet opening 7 is in one with a suction opening of the low-pressure compressor 2 connected air suction line 4 is arranged and divides the suction line 4 into an upper section 4 'and a lower section 5. When the throttle 6 is closed, air flows from the upper or upstream section 4 ' by one between the inner peripheral surface of the suction pipe and the outer peripheral edge the throttle valve 6 formed gap 32 and the outlet opening 7 in the lower or downstream line section 5. If, however the throttle valve 6 is open, the air flows freely from the upper line section 4 into the lower line section 5.

Ein Förderauslaß des Niederdruckverdichters 2 ist mit einer Saugöffnung des Hochdruckverdichters 3 über eine Leitung 8, einen Zwischenkühler 9 und eine Leitung 10 verbunden. Die aus dem Hochdruckverdichter 3 austretende verdichtete Luft wird durch die Förderleitungen 11 und 12 und den Nachkühler 13 zu dem Behälter 14 gefördert.A delivery outlet of the low pressure compressor 2 is provided with a suction port of the high pressure compressor 3 via a line 8, an intercooler 9 and a Line 10 connected. The emerging from the high pressure compressor 3 compressed Air is conveyed through the delivery lines 11 and 12 and the aftercooler 13 to the container 14 funded.

An der Verbindungsstelle zwischen den Förderleitungen 11 und 12 ist ein Absperrorgan 15 angeordnet, das in seiner Schließstellung die Verbindung zwischen den Förderleitungen 11 und 12 unterbricht, wodurch verhindert wird, daß die verdichtete Luft im Behälter 14 aus diesem zum Verdichter 3 zurückströmt, wenn die Verdichter 2 und 3 angehalten oder entlastet werden.At the junction between the delivery lines 11 and 12 is a shut-off element 15 is arranged, which in its closed position, the connection between interrupts the delivery lines 11 and 12, thereby preventing the compressed Air in the container 14 flows back from this to the compressor 3 when the compressor 2 and 3 are stopped or relieved.

Eim Druckentlastungsleitung 16 ist mit der Förderleitung 11 verbunden und führt zu einer Ventilkammer 18, die ihrerseits mit einem zur Atmosphäre offenen nachgeschalteten Entlastungsrohr 17 verbunden ist. Ein Druckentlastungsventil 19 ist in der Ventilkammer 18 angeordnet und regelt die Verbindung zwischen der vorgeschalteten Entlastungsleitung 16 bzw. dem nachgeschalteten Entlastungsrohr 17.A pressure relief line 16 is connected to the delivery line 11 and leads to a valve chamber 18, which in turn is open to the atmosphere downstream relief pipe 17 is connected. A pressure relief valve 19 is arranged in the valve chamber 18 and regulates the connection between the upstream Relief line 16 or the downstream relief pipe 17.

Die Drosselklappe 6 ist über ein Glied 21 mit einem Ende einer Stange 20 verbunden, deren anderes Ende mit einem Eisenkern 33, der von einem ersten Elektromagneten 27 umgeben ist, verbunden ist. Die Stange 20 ist von einer Feder 24 umgeben, die die Stange in eine solche Richtung beaufschlagt, daß die Drosselklappe 6 geschlossen wird.The throttle valve 6 is via a link 21 with one end of a rod 20 connected, the other end of which is connected to an iron core 33, which is controlled by a first electromagnet 27 is surrounded, is connected. The rod 20 is surrounded by a spring 24 which the rod is urged in such a direction that the throttle valve 6 is closed will.

Das Entlastungsventil 19 ist über eine Stange 38 und einen Hebel 37 mit einem Ende einer Stange 36 verbunden, die ihrerseits mit ihrem anderen Ende mit einem zweiten Eisenkern 34, der von einem zweiten Elektromagneten 28 umgeben ist, verbunden ist. Die elektrische Schaltung für den Elektromagneten 28 umfaßt einen Schalter 31, der durch Verbindungsglieder 30 und 35 geöffnet und geschlossen wird, die mit der Stange 20 wirksam verbunden sind. Eine Feder 29 ist der Stange 38 so zugeordnet, daß sie sie in Öffnungsrichtung des Entlastungsventils 19 beaufschlagt.The relief valve 19 is via a rod 38 and a lever 37 connected to one end of a rod 36, which in turn with your other end with a second iron core 34 held by a second electromagnet 28 is surrounded, is connected. The electrical circuit for the electromagnet 28 comprises a switch 31 which is opened by connecting members 30 and 35 and which are operatively connected to the rod 20 is closed. A spring 29 is the rod 38 is assigned so that it is in the opening direction of the relief valve 19 applied.

Der Behälter 14 weist ein druckempfindliches Schalterstellglied 22 auf, das einen zwischen elektrischen Leitungen 25 und 26 angeordneten Schalter 23 öffnet und schließt. Der Elektromagnet 27 ist mit dem Schalter 23 über den elektrischen Leiter 25 reihengeschaltet.The container 14 has a pressure sensitive switch actuator 22 on, the one between electrical lines 25 and 26 arranged switch 23 opens and closes. The electromagnet 27 is with the switch 23 on the electrical Conductor 25 connected in series.

Ein übliches Zeitsteuerrelais 50 hält die elektrischen Zuleitungen von der Stromversorgung getrennt, bis die Drehzahl des Motors (nicht gezeigt) für die Verdichter 2 und 3 einen vorbestimsten Höchstwert erreicht. In diesem Zustand ist die Drosselklappe 6 geschlossen und das Druckentlastungsventil 19 geöffnet (vgl, Fig. 1), und zwar aufgrund der Kräfte der Federn 24 und 29, so daß die Verdichter lastfrei getrieben werden. Nachdem die Zuleitungen 25 und 26 Strom führen, wird der Schalter 23, wenn der Druck im Behälter 14 unter einem durch das druckempfindliche Schalterstellglied bestimmten Pegel liegt, vom Stellglied 22 geschlossen, Dadurch wird der Elektromagnet 27 erregt und verschiebt den Eisenkern 33 und damit die Stange 20 nach links gegen die Kraft der Feder 24, so daß die Drosselklappe 6 in ihre maximale Offenstellung geschwenkt wird. Wenn die Drosselklappe 6 durch die Linksverschiebung der Stange 20 beinahe ihre maximale Offenstellung erreicht hat, wird der Schalter 31 durch die Verbindungsglieder 30 und 35 geschlossen, so daß der Elektromagnet 28 erregt wird und den Eisenkern 34 zusammen mit dem Glied 3 anhebt. Infolgedessen wird der Hebel 37 im Uhrzeigersinn geschwenkt und bewegt die Stange 38 gegen die Kraft der Feder 29 abwärts. Infolgedessen wird das Entlastungsventil 19 geschlossen, so daß die Verdichter 2 und 3 im Lastbetrieb arbeiten.A conventional timing relay 50 holds the electrical leads disconnected from the power supply until the speed of the motor (not shown) for the compressors 2 and 3 reached a predetermined maximum value. In this condition the throttle valve 6 is closed and the pressure relief valve 19 is open (see, Fig. 1), due to the forces of the springs 24 and 29, so that the compressor be driven load-free. After the leads 25 and 26 conduct electricity, will the switch 23 when the pressure in the container 14 is below a through the pressure sensitive Switch actuator is certain level, closed by actuator 22, thereby the electromagnet 27 is excited and moves the iron core 33 and thus the rod 20 to the left against the force of the spring 24, so that the throttle valve 6 in its maximum Open position is pivoted. When the throttle valve 6 by the left shift the rod 20 has almost reached its maximum open position, the switch becomes 31 closed by the connecting members 30 and 35, so that the electromagnet 28 is excited and raises the iron core 34 together with the member 3. Consequently the lever 37 is pivoted clockwise and moves the bar 38 against the force of the spring 29 downwards. As a result, the relief valve 19 closed, so that the compressors 2 and 3 work under load.

Wenn der Druck im Behälter 14 bis zu dem vom Schalterstellglied 22 vorgegebenen oberen Grenzwert steigt, wird der Schalter 23 geöffnet und schaltet den Elektromagneten 27 ab, so daß die Stange 20 durch die Kraft der Feder 24 nach rechts bewegt wird und dadurch die Drosselklappe 6 in die Schließstellung bringt. Zu Beginn der Rechtsbewegung der Stange 20 wird auch der Schalter 31 geöffnet und schaltet den Elektromagneten 28 ab, so daß die Feder 29 das Entlastungsventil 19 in die Offenstellung verschiebt, wodurch die Verdichter 2 und 3 entlastet werden.When the pressure in the container 14 is up to that of the switch actuator 22 predetermined upper limit value increases, the switch 23 is opened and switches the electromagnet 27 from, so that the rod 20 by the force of the spring 24 after is moved to the right and thereby brings the throttle valve 6 into the closed position. At the beginning of the rightward movement of the rod 20, the switch 31 is also opened and switches off the electromagnet 28, so that the spring 29, the relief valve 19 shifts to the open position, whereby the compressors 2 and 3 are relieved.

Bei dem Ausführungsbeispiel genügt eine relativ kleine Kraft, um die Drosselklappe 6 zu betätigen, und zwar aufgrund der Anwesenheit des Spalts 32 um die Drosselklappe 6. Daher braucht der Elektromagnet 27 nur eine geringe Kraft auszuüben, die notwendig und ausreichend ist, um die Vorspannkraft der Feder 24 zu überwinden, Zusätzlich kann ein handelsübliches Magnetventil, das bei elektrischer Erregung geschlossen wird, als Baugruppe für den Elektromagneten 28 und das Druckentlastungsventil 19 verwendet werden.In the embodiment, a relatively small force is sufficient to the To operate the throttle valve 6, due to the presence of the gap 32 to the throttle valve 6. Therefore, the electromagnet 27 only needs to exert a small force, which is necessary and sufficient to overcome the pretensioning force of the spring 24, In addition, a commercially available solenoid valve, which is activated when electrical excitation is closed, as an assembly for the electromagnet 28 and the pressure relief valve 19 can be used.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 haben der Fig, 1 entsprechende Teile gleiche Bezugszeichen. Es werden hier nur die Unterschiede erläutert, Der Schalter 31 zum Öffnen und Schließen der elektrischen Schaltung für den Elektromagneten 28 wird von einem differenzdruckempfindlichen Schalterstellglied 39 betätigt, das auf einen Differenzdruck zwischen dem oberen und dem unteren Leitungsabschnitt 4' bzw. 5 der Saugleitung 4 anspricht. Das Schalterstellglied 39 ist pneumatisch mit dem oberen und dem unteren Leitungsabschnitt 4' und 5 der Saugleitung 4 über Druckübertragungsleitungen 39' bzw. 39" verbunden. Das Schalterstellglied 39 ist so angeordnet, daß bei vollständig geöffneter Drosselklappe 6, wobei die Druckdifferenz an der Drosselklappe 6 im wesentlichen Null ist, der Schalter 31 geschlossen gehalten wird, und daß, wenn die Drosselklappe 6 gering aus der maximalen Offenstellung in eine teilweise geschlossene Stellung bewegt ist, um eine Druckdifferenz an der Drossdlclappe zu erzeugen, der Schalter 31 geöffnet wird, Im Betrieb haben die Drosselklappe 6 und das Entlastungsventil 19 die in der Zeichnung angegebenen Positionen, wenn die Verdichter 2 und 3 soeben angefahren wurden. Nachdem den Zuleitungen 25 und 26 Strom zugeführt wird, erfolgt die Mengenregelung der Verdichter nach Maßgabe des Drucks im Behälter 14. Wenn der Druck im Behälter 14 unterhalb eines von dem Schalterstellglied 22 vorgegebenen unteren Grenzwerts liegt, wird der Schalter 23 geschlossen, so daß der Elektromagnet 27 erregt und die Drosselklappe 6 geöffnet wird, Wenn die Drosselklappe 6 geöffnet wird, wird das Stellglied 39 wirksam und schließt den Schalter 31, Bo daß der Elektromagnet 28 erregt wird und das Entlastungsventil 19 schließt, so daß die Verdichter 2 und 3 in den Lastbetrieb gebracht werden und den Behälter 14 mit verdichtetem Gas aufladen.In the second embodiment according to FIG. 2, 1 have corresponding ones Parts have the same reference numbers. Only the differences are explained here Switch 31 for opening and closing the electrical circuit for the electromagnet 28 is operated by a differential pressure sensitive switch actuator 39 which to a differential pressure between the upper and lower line section 4 ' or 5 of the suction line 4 responds. The switch actuator 39 is pneumatic with the upper and lower line sections 4 'and 5 of the suction line 4 via pressure transmission lines 39 'or 39 "connected. The switch actuator 39 is arranged so that that when the throttle valve 6 is fully open, the pressure difference across the throttle valve 6 is substantially zero, switch 31 is held closed and that, when the throttle valve 6 low from the maximum open position to a partial closed position is moved to a pressure difference at the throttle valve generate, the switch 31 is opened, in operation the throttle valve 6 and the relief valve 19 the positions indicated in the drawing when the compressor 2 and 3 have just been approached. After the supply lines 25 and 26 are supplied with power the compressor is regulated according to the pressure in the tank 14. If the pressure in the container 14 is below one of the switch actuator 22 predetermined lower limit, the switch 23 is closed so that the solenoid 27 is energized and the throttle valve 6 is opened, When the throttle valve 6 is opened, the actuator 39 becomes effective and closes the switch 31, Bo that the solenoid 28 is energized and the relief valve 19 closes so that the compressors 2 and 3 are brought into load operation and the container 14 with it charge compressed gas.

Wenn der von dem druckempfindlichen Schalterstellglied 22 bestimmte obere Druckgrenzwert im Behälter 14 erreicht ist, öffnet das Stellglied 22 den Schalter 23, so daß die Drosselklappe 6 geschlossen wird. Das differenzdruckempfindliche Schalterstellglied 39 spricht auf eine an der geschlossenen Drosselklappe 6 erzeugte Druckdifferenz an und öffnet den Schalter 31, so daß das Entlastungsventil 19 geöffnet wird und die Verdichter 2 und 3 entlastet werden.When the determined by the pressure sensitive switch actuator 22 The upper pressure limit value in the container 14 is reached, the actuator 22 opens the switch 23 so that the throttle valve 6 is closed. The differential pressure sensitive Switch actuator 39 responds to one generated on the closed throttle valve 6 Pressure difference and opens the switch 31, so that the relief valve 19 is opened and compressors 2 and 3 are relieved.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 wird der Schalter 31 durch das differenzdruckempfindliche Schalterstellglied 39 geöffnet und geschlossen. Das Stellglied für den Schalter 31 ist jedoch nicht unbedingt ein differenzdruckempfindliches Stellglied und kann durch eine andere Art von Schalterstellglied ersetzt werden Wenn z, Be der Druck in der Saugleitung 4 vor der Drosselklappe 6 auf einem im wesentlichen gleichbleibenden Wert gehalten wird, was der Fall ist, wenn der obere Abschnitt 4' der Saugleitung 4 direkt zur Atmosphäre geöffnet ist, kann die elektrische Schaltung für den Elektromagneten 28 durch ein druckempfindliches Schalterstellglied 40 (vgl. Fig. 3) geöffnet und geschlossen werden, das auf eine Druckänderung im unteren Abschnitt 5 der Saugleitung 4 anspricht, Das übrige Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 entspricht demjenigen nach Fig. 2, Mit der erläuterten Mengenregeleinrichtung ergeben sich die folgenden Vorteile.In the embodiment of FIG. 2, the switch 31 is through the differential pressure sensitive switch actuator 39 is opened and closed. That Actuator for switch 31 however, it is not necessarily a differential pressure sensitive Actuator and can be replaced with another type of switch actuator If z, Be the pressure in the suction line 4 in front of the throttle valve 6 on a substantially constant value is kept, which is the case when the upper section 4 'of the suction line 4 is open directly to the atmosphere, the electrical circuit for the electromagnet 28 by a pressure-sensitive switch actuator 40 (cf. Fig. 3) to be opened and closed based on a pressure change in the lower section 5 of the suction line 4 responds, the remaining embodiment of FIG. 3 corresponds that according to FIG. 2, with the explained quantity control device the following advantages.

Durch die Anwendung der Elektromagnete 27 und 28 als Stellglieder für die Drosselklappe 6 und das Entlastungsventil 19 wird der Aufbau der gesamten Regeleinrichtung stark vereinfacht und im Vergleich zu einer Regeleinrichtung, die zum Betätigen derartiger Absperrorgane einen Fluiddruck verwendet, wesentlich kostengünstiger. Da ferner diese Elektromagnete innerhalb einer kurzen Zeit wirksam werden können, ist das Öffnen der Drosselklappe 6 und das Schließen des Entlastungsventii 19 praktisch sofort beendet, so daß der Anderungsbereich des Drucks im Behälter 14 im wesentlichen so klein wie der von dem druckempfindlichen Schalterstellglied 22 vorgegebene Bereich gehalten werden kann, Dadurch wird sichergestellt, daß einerseits die verdichtete Luft am Förderauslaß des Behälters 14 einen im wesentlichen gleichbleibenden Druck hat und andererseits sich ein geringerer Verlust an Leistungszufuhr zu den Verdichtern 2 und 3 ergibt.By using the electromagnets 27 and 28 as actuators for the throttle valve 6 and the relief valve 19, the structure of the entire Control device greatly simplified and compared to a control device that a fluid pressure is used to actuate such shut-off devices, much cheaper. Furthermore, since these electromagnets can operate within a short time, opening the throttle valve 6 and closing the relief valve 19 is practical ended immediately, so that the range of change in the pressure in the container 14 is substantially as small as the range given by the pressure sensitive switch actuator 22 can be held, This ensures that on the one hand the compacted Air at the delivery outlet of the container 14 has a substantially constant pressure and on the other hand there is a lower loss of power supply to the compressors 2 and 3 results.

Da ferner das Entlastungsventil 19 und die Drosselklappe 6 nur elektrisch verbunden sind, kann das Entlastungsventil 19 nahe der Förderleitung 11 angeordnet sein, so daß die Länge der Druckentlastungsleitung 16 stark verringerbar ist, wodurch der Strömungswiderstand der Leitung 16 stark verringert und das Volumen der Leitung 16 vermindert werden. Infolgedessen kann die Luft in der Förderleitung 11 und in der Entlastungsleitung 16 sofort durch das Entlastungsventil 19 austreten, wenn dieses geöffnet wird, so daß der Druck in der Förderleitung 11 sofort abfällt, wodurch die Verdichter 2 und 3 innerhalb einer kürzeren Zeit entlastet werden. Die verminderten Volumina der Entlastungsleitung 16 und der Förderleitung 11 verkürzen die zum Belasten der Verdichter erforderliche Zeit, wenn das Entlastungsventil 19 geschlossen wird, so daß der Förderdruck des Verdichters 3 sofort steigt. Dies trägt ebenfalls dazu bei, einen Verlust der den Verdichtern zugeführten Leistung zu vermindern.Furthermore, since the relief valve 19 and the throttle valve 6 are only electrical are connected, the relief valve 19 can be arranged near the delivery line 11 be, so that the length of the pressure relief line 16 can be greatly reduced, whereby the flow resistance of the line 16 is greatly reduced and the volume of the line 16 can be reduced. As a result, the air in the delivery line 11 and in the relief line 16 exit immediately through the relief valve 19 if this is opened so that the pressure in the delivery line 11 drops immediately, whereby the compressors 2 and 3 are relieved within a shorter time. The diminished Volumes of the relief line 16 and the delivery line 11 shorten the time required for loading the compressor time required when the relief valve 19 is closed, so that the delivery pressure of the compressor 3 increases immediately. This also contributes to this to reduce a loss of the power supplied to the compressors.

Bei der bekannten Mengenregeleinrichtung ergibt sich der Nachteil, daß beim Umschalten eines zugeordneten Verdichteraggregats von Lastbetrieb auf lastfreien Betrieb, wenn also die Drosselklappe geschlossen und das Entlastungsventil geöffnet wird, momentan ein unzulässig hohes Verdichtungsverhältnis zwischen dem Niederdruckverdichter und dem Hochdruckverdichter 3 entsteht, wodurch die Temperatur der verdichteten Luft um einige hundert °C steigt, da die Luft in der Leitung 8, dem Zwischenkühler 9 und der Leitung 11 sowie der Entlastungsleitung 16 nicht schnell abgefördert wird. Bei der Einrichtung nach der Erfindung kann jedoch ein solcher Temperaturanstieg vermieden werden, weil erstens die Drosselklappe 6 und das Entlastungsventil 19 schnell betätigt werden, so daß die Luft in der Entlastungsleitung 16, der Förderleitung 11, dem Zwischenkühler 9 und den Leitungen 8 und 10 sofort zur Atmosphäre abgeführt wird, und zweitens die Entlastungsleitung 16 verkürzt werden kann, so daß das Volumen der Entlastungsleitung 16 und der Förderleitung 11 kleingehalten wird.The known quantity control device has the disadvantage that when switching an assigned compressor unit from load operation to load-free Operation when the throttle valve is closed and the relief valve is open becomes, momentarily an impermissibly high compression ratio between the low pressure compressor and the high pressure compressor 3 arises, whereby the temperature of the compressed Air rises by a few hundred ° C because the air in line 8, the intercooler 9 and the line 11 and the relief line 16 is not quickly conveyed away. In the device according to the invention, however, such a temperature rise can occur can be avoided because, firstly, the throttle valve 6 and the relief valve 19 be operated quickly so that the air in the relief line 16, the delivery line 11, the intercooler 9 and the lines 8 and 10 are immediately discharged to the atmosphere is, and secondly, the relief line 16 can be shortened, so that the volume the relief line 16 and the delivery line 11 is kept small.

Claims

Claims S quantity control device for a compressor unit with at least one rotary piston compressor, a suction line, one arranged therein Throttle valve, a container for receiving and storing compressed gas, a delivery line running between the compressor and the container, a in this arranged shut-off device, a pressure relief line, which is attached to a End connected to the delivery line between the compressor and the shut-off device and a pressure relief valve arranged in the pressure relief line, characterized by a first spring (24) which the throttle valve (6) towards applied to its closed position, a first electromagnet (27), which is excited in State the throttle valve (6) against the force of the first spring (24) at its maximum Moves open position, a connecting element (20) between the throttle valve (6) and the first electromagnet (27), a second spring (29), the pressure relief valve (19) acted upon in the direction of its maximum open position, a second electromagnet (28), which in the excited state, the pressure relief valve (19) against the force of second spring (29) moves into its closed position, an electrical circuit for the second electromagnet (28), one arranged in the circuit electrical switch (31) and one to change the position of the throttle valve (6) responsive switch actuator (30, 35) which actuates the switch (31), so that when the throttle valve (6) is moved to its closed position, the pressure relief valve (19) is opened, and when the throttle valve (6) moves into its open position the pressure relief valve (19) is closed.

2. Device according to claim 1, characterized in that the switch actuator at least one link (30,35) operable with the link (20) is connected and effectively assigned to the electrical switch (31).

3. Device according to claim 1, characterized in that the switch actuator has a pneumatic actuator (39) which acts on the electrical switch (31) assigned and with the suction line (4) at points above and below the throttle valve (6) is pneumatically connected (39 ', 39'), the actuator (39) responding to a change the pressure difference at the throttle valve (6) responds and actuates the switch (31) (Fig. 2).

4, device according to claim 1, characterized in that the switch actuator has a pneumatic actuator (40) which acts on the electrical switch (31) assigned and with the suction line (4) at a point below the throttle valve (6) is pneumatically connected (40 '), the actuator (40) responding to a change in the Pressure in the suction line (4) downstream of the throttle valve (6) responds and the Switch (31) actuated (Fig. 3),

5. Device according to claim 1, 2, 3 or 4, characterized in that the throttle valve (6) has an outer peripheral edge has, which is spaced from the inner circumference of the suction line (4) and a Gap (32) defined,