DE3301049A1

DE3301049A1 - Anordnung zur anfahrsteuerung von schraubenverdichtern

Info

Publication number: DE3301049A1
Application number: DE3301049A
Authority: DE
Inventors: Josef Dipl.-Ing.(FH) 8920 Schongau Ott
Original assignee: Hoerbiger Ventilwerke GmbH and Co KG
Current assignee: Hoerbiger Ventilwerke GmbH and Co KG
Priority date: 1982-01-21
Filing date: 1983-01-14
Publication date: 1983-07-28
Also published as: IT1161602B; GB2115110B; FR2520060B1; FR2520060A1; ATA22382A; IT8319184A0; GB2115110A; AT377336B; GB8301609D0

Description

; ■':'■'■_ Ksg.-Nr. Hr 253
O Köln, den 13.01.1983 Iu

XAISER-WIiHEuV₁-SlNG 2*

Anmelder:

HOERBIGER VENTILWERKE AKTIENGESELLSCHAFT,

Braunhubergasse 23, A-I110 Wien (Österreich)

Titel:

Anordnung zur Anfahrsteuerung von
Schraubenverdichtern

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Anfahrsteuerung von Schraubenverdichtern, deren Fördermenge durch ein in die Saugleitung eingebautes Drosselventil regelbar ist, das mittels einer Regeleinrichtung, die durch das vom Verdichter geförderte Druckmittel betätigbar ist, verstellbar ist, wobei ein das Drosselventil umgehendes Steuerventil vorgesehen ist.

Bei der Regelung der Fördermenge von Schraubenverdichtern durch ein in die Saugleitung eingebautes Drosselventil ist es erforderlich, während des Anfahrens des Verdichters das Drosselventil geschlossen zu halten, um eine plötzliche Überlastung der Verdichteranlage, insbesondere

β Aft Aöi£!NAL COPY

des Antriebsmotors, zu vermeiden. Unmittelbar nach dem Anlaufen muß das Drosselventil aber geöffnet werden, damit sich ein Druck aufbauen kann, der insbesondere für die Öleinspritzung notwendig ist. Für diese Betätigung des Drosselventils ist jedoch ein bestimmter Mindestdruck erforderlich, der bei einer ersten Inbetriebnahme der Verdichteranlage oder nach längeren Stillstandszeiten aus dem Druckmittelnetz nicht zur Verfügung steht.

Es ist bekannt, vor dem Anfahren des Schraubenverdichters einen kleinen Steuerluftverdichter, z.B. einen Kolbenverdichter, anzufahren, der den erforderlichen Mindestdruck für- die Betätigung des Drosselventils aufbaut. Dieser verhältnismäßig große Aufwand ist jedoch nur bei großen Verdichteranlagen vertretbar. Weiterhin ist es bekannt, ein das Drosselventil umgehendes Magnetventil vorzusehen, das während des Anlaufens des Schraubenverdichters geöffnet und nach dem Anlaufen geschlossen wird. Hiebei müssen für die Steuerung des Magnetventils elektrische Einrichtungen vorgesehen sein, die nicht nur die Verdichteranlage verteuern, sondern auch die Betriebssicherheit gefährden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Anordnung zur Anfahrsteuerung von Schraubenverdichtern anzugeben, die ausschließlich pneumatisch betätigt wird und ohne Verwendung von fremdem Druckmittel den raschen Aufbau eines Druckes in der Verdichteranlage sicherstellt.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß der Ver-

^copY BAD ORIGINAL

schlußkörper des Steuerventils mit einer in Öffnungsrichtung wirkenden Feder versehen und in Schließrichtung durch das vom Verdichter geförderte Druckmittel beaufschlagt ist. Bei dieser Anordnung ist das das Drosselventil umgehende Steuerventil bei druckloser Verdichteranlage offen, so daß ein kleiner Ansaugquerschnitt freigegeben wird, der beim Anfahren des Verdichters sofort den Aufbau eines Druckes ermöglicht. Sobald der Druck eine Höhe erreicht hat, die für die Betätigung des Drosselventils ausreicht, schließt das Steuerventil, worauf die weitere Regelung der Fördermenge durch das Drossel· ventil erfolgt. Die erfindungsgemäße Anordnung zeichnet sich somit durch besondere Einfachheit aus, wobei weder elektrische Einrichtungen noch ein zusätzlicher Steuerluftverdichter verwendet werden.

Das Steuerventil kann ein pneumatisch gesteuertes Zweiwegeventil sein, das über einen vom Enddruck des Verdichters beaufschlagten Druckregler betätigt ist. Der Druckregler hat lediglich die Aufgabe ,das Steuerventil zu schließe und geschlossen zu halten, sobald ein für die Betätigung des Drosselventils ausreichend großer Druck in der Verdichteranlage vorhanden ist. Es kann deshalb eine einfache Ausführung des Reglers verwendet werden.

Erfindungsgemäß ist es aber auch vorteilhaft möglich, ein direkt wirkendes Steuerventil vorzusehen, welches gleichzeitig die Funktion des Zweiwegeventils übernimmt. Eine einfache Ausführungsform dieser Art besteht darin, daß das Steuer-

COPY

BAD ORIGINAL

ventil eine Membran aufweist, die einen das Drosselventil umgehenden Kanal steuert. Die Membran ist hiebei vom Jeweiligen Druck in der Verdichteranlage beaufschlagt. " Im drucklosen Zustand gibt sie den Durchgang durch den Kanal frei, wogegen sie bei Druckbeaufschlagung den Kanal verschließt. Es kann eine in Offnungsrichtung wirkende Feder vorgesehen sein, deren Federkraft in Abhängigkeit vom gewünschten Schließdruck gewählt wird.

Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsforra weist das Steuerventil einen Schieberkolben auf, der in einer Zylinderbohrung verschiebbar ist und einen das Drosselventil umgehenden Kanal steuert. Auch dieses Steuerventil besteht aus nur wenigen, einfach herstellbaren Bestandteilen. Für das Offenhalten des Umgehungskanals bei druckloser Verdichteranlage ist auch hier zweckmäßig eine in Öffnungsrichtung auf den Schieberkolben wirkende Feder vorgesehen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann das Steuerventil in das Gehäuse oder in das Verschlußstück des Drosselventils, z.B. in einen Drosselschieber oder eine Drosselklappe, eingebaut sein. Es ist dann für die erfindungs gemäße Anordnung zur Anfahrsteuerung kein eigenes Gerät außer halb des Drosselventils erforderlich und es entfallen auch zusätzliche Verbindungsleitungen.

In der Zeichnung sind Ausftihrungsbeispiele der erfindungsgemäßen Anordnung dargestellt. Fig.1 zeigt das

BAD ORIGINAL

schematische Schaltbild einer Verdichteranlage, die mit der erfindungsgemäßen Anordnung zur Anfahrsteuerung versehen ist. Die Fig. 2, 3 und 4 zeigen drei verschiedene Varianten der erfindungsgemäßen Anordnung, die in das Drosselventil des Schraubenverdichters eingebaut sind, jeweils im axialen Mittelschnitt durch das VerschlußstUck des Drosselventils.

Die in Fig. 1 dargestellte Verdichteranlage besteht aus einem Schraubenverdichter 1 mit einer Saugleitung 2 und einer Druckleitung 3. In.die Saugleitung 2 ist ein Drosselventil 4 eingebaut, das von einer Regeleinrichtung 5 verstellt wird, die über eine Regelleitung 6 von dem in der Druckleitung 3 herrschenden Druck des verdichteten Mediums beaufschlagt ist. Hinter dem Verdichter 1 ist in die Druckleitung 3 ein Ölbehälter 7 eingesetzt, von dem eine Ölein-

8/

spritzleitung'zum Schraubenverdichter 1 zurückführt. Außerdem befindet sich in der Druckleitung 3 ein als Rückschlagventil

9/

ausgebildetes Druckhalteventil⁷. Für die Anfahrsteuerung des Schraubenverdichters 1 ist in eine das Drosselventil 4 umgehende Umgehungsleitung 10 ein Steuerventil 11 eingebaut, dessen Verschlußkörper in Öffnungsrichtung von einer Feder und in Schließrichtung über eine von der Druckleitung 3 ausgehende Steuerleitung 13 von dem vom Verdichter-'geförderten Druckmittel beaufschlagt ist.

Fig. 2 zeigt einen Teil der Saugleitung 2, in die das Drosselventil 4 eingebaut ist. Dieses besteht hier aus

BAD ORlG)NA.. " GOPY

einer Drosselklappe, die um eine in die Saugleitung 2 eingesetzte Betätigungsstange 14 als Achse verschwenkbar ist. Die Umgehungsleitung 10 besteht aus zwei auf den beiden Seiten des Drosselventils 4 in der Wand der Saugleitung 2 vorgesehenen, etwa radial verlaufenden Bohrungen. Als Steuerventil 11 ist eine Membran 15 vorgesehen, die die Bohrungen des Umgehungskanals 10 abdeckt und durch eine Kappe 16 mit einem Anschluß 17 für die Steuerleitung 13 auf der Saugleitung 2 befestigtest·. Durch die Feder 12 ist die Membran in Öffnungsrichtung des Steuerventils 11 belastet.

Im Ausführungsbeiepiel nach Fig. 3 ist das Steuerventil 11 in die Betätigungsstange 14 des Drosselventils 4 eingebaut. In der Betätigungsstange 14 ist eine axiale Zylinderbohrung 18 vorgesehen, in der ein Schieberkolben 19 verschiebbar ist, der die von einer Querbohrung gebildete Umgehungsleitung 10 steuert. Die Feder 12 hält den Schieberkolben 19 in der in Fig. 3 gezeigten offenen Stellung. Für die Zuführung des Steuerdruckes ist am außenliegenden Ende der Zylinderbohrung 18 ein Anschluß 17 vorgesehen.

In Fig. 4 ist eine Variante dargestellt, bei der das Drosselventil 4 ein in ein Ventilgehäuse 20 verschiebbar eingebautes Verschlußstück 21 aufweist. Das Verschlußstück 21 regelt den Querschnitt der Saugleitung 2, die durch das Ventilgehäuse 20 hindurchgeführt ist. Das Steuerventil 11 ist hier in das Verschlußstück 21 des Drosselventils 4 eingebaut und besteht wie im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 aus einem

BAD ORIGINAL COPY

Schieberkolben 19, der in einer Zylinderbohrung 18 verschiebbar ist. Als Umgehungsleitung 10 ist eine Querbohrung im Verschlußstück 21 vorgesehen. Der Anschluß 17 am Ende der Zylinderbohrung 18 dient für den Anschluß der Steuerleitung 13 und die auf den Schieberkolben 19 wirkende ' Feder 12 hält das Steuerventil 11 bei fehlendem Steuerdruck offen.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung ist folgende: Beim Anfahren des in Fig. 1 gezeigten Schraubenverdichters 1 ist das Drosselventil 4 zunächst geschlossen. Bei druckloser Verdichteranlage, z.B. beim erstmaligen Anfahren oder nach längerem Stillstand, kann das Drosselventil 4 auch nicht geöffnet werden, weil der hiefür erforderliche Betätigungsdruck für die Regeleinrichtung 5 fehlt. Das Steuerventil 11 wird hingegen durch die Feder 12 offengehalten, da auch durch die Siaierleitung 13 zunächst kein Druck zugeführt wird. Der Schraubenverdichter 1 kann somit durch die Umgehungsleitung 10 Medium ansaugen, so daß sich im Ölbehälter 7 verhältnismäßig rasch ein Druck/aufbaut. Das Druckhalteventil 9 fördert diesen Druckaufbau. Die Öleinspritzung setzt-hierauf durch die Leitung 8 sogleich ein, so daß Beschädigungen des Schraubenverdichters aufgrund fehlender Schmierung vermieden werden. Sobald der Druck eine- Größe erreicht hat, die für die Betätigung des Drosselventils 4 ausreicht, wird das Stauerventil 11 geschlossen, worauf die weitere Regelung der Fördermenge des Schraubenverdichters 1

BAD ORIGINAL ^C0PY

durch Betätigen des Drosselventils 4 über die Regeleinrichtung 5 erfolgt, die über die Regelleitung 6 mit dem in der Druckleitung 3 herrschenden Druck beaufschlagt" wird. Venn die Druckleitung 3 nach dem Abstellen der Verdichteranlage drucklos.wird, schließt die Regeleinrichtung 5 das Drosselventil 4. Da auch die Steuerleitung 13 drucklos wird, öffnet die Feder 12 das Steuerventil 11 und damit die Umgehungsleitung 10, so daß die Verdichteranlage für einen neuerlichen Anfahrvorgang bereit ist.

In den in den Fig. 2, 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispielen erfolgt die Betätigung des Steuerventils unmittelbar durch das durch die Steuerleitung 13 über den Anschluß 17 zugeführte Druckmittel. Dieses wirkt bei der Ausführung nach Fig. 2 auf die Membran 15, so daß diese bei ausreichender Höhe des zugeführten Druckes gegen die Kraft der Feder 12 auf die Öffnungen der den Umgehungskanal 10 bildenden Bohrungen gepreßt wird. Sobald der Druck in der Steuerleitung 13 abgebaut wird, hebt die Feder'12 die Membran 15 wieder von den Bohrungen ab. Bei den Ausführungen nach den Fig. 3 und 4 wirkt der durch den Anschluß 17 zugeführte Steuerdruck auf den Schieberkolben 19, der auch hier bei entsprechender Höhe des zugeführten Druckes den Umgehungskanal 10 gegen die Kraft der Feder 12 verschließt. An Stelle dieser unmittelbaren Betätigung des Steuerventils 11 ist es aber auch möglich, als Steuerventil ein einfaches Zweiwegeventil vorzusehen und dieses mit Hilfe eines Druckreglers,

SAD ORIGINAL. COPY

β-

der gleichfalls einfach ausgebildet sein kann, zu betätigen. Die in Fig. 1 vorgesehene Steuerleitung 13 würde dann zum Druckregler führen. Bei allen Ausführungsbeispielen ist durch die erfindungsgemäße Anordnung sichergestellt, daß sich beim Anfahren des Schraubenverdichters unverzüglich ein Druck aufbaut, der für die Betätigung des Drosselventils ausreicht.

Patentansprüche;

Claims

PatentansOrüche :

(λ) Anordnung zur Anfahrsteuerung von Schraubenverdichtern, deren Fördermenge durch ein in die Saugleitung eingebautes Drosselventil regelbar ist, das mittels einer Regeleinrichtung, die durch das vom Verdichter geförderte Druckmittel betätigbar ist, verstellbar ist, wobei ein das Drosselventil umgehendes Steuerventil vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußkörper des Steuerventils (11) mit einer in Offnungsrichtung wirkenden Feder (12) versehen und in Schließrichtung durch das vom Verdichter (1) geförderte Druckmittel beaufschlagt ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (11) ein pneumatisch gesteuertes Zweiwegeventil ist, das über einen vom Enddruck des Verdichters (1) beaufschlagten Druckregler betätigt ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (11) eine Membran (15) aufweist, die einen das Drosselventil (4) umgehenden Kanal (10) steuert.

t. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (11) einen Schieberkolben (19) aufweist, der in einer Zylinderbohrung (18) verschiebbar ist und einen das Drosselventil (4) umgehenden Kanal (10) steuert. ■ . Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (11) in d_a^_Gehäuse (20) oder in das Verschlußstück (21) des Drosselventils (4), ^TBT~tn —

einen Drosselschieber oder eine Drosselklappe, eingebaut ist.

6AD