DE3306025A1

DE3306025A1 - Saugregelventil fuer rotationsverdichter

Info

Publication number: DE3306025A1
Application number: DE19833306025
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: 1982-03-05
Filing date: 1983-02-22
Publication date: 1983-09-08
Also published as: ATA88282A; FR2522737A1; DE3306025C2; IT1160505B; GB8305842D0; FR2522737B1; IT8319922A0; AT377337B; GB2116754A; GB2116754B

Description

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Anmelder:

HOERBIGER VENTILWERKE AKTIENGESELLSCHAFT

Braunhubergasse 23, A-1110 Wien (Österreich) Titel»

Saugregelventil für Rotationsverdiohter

Die Erfindung bezieht sich auf ein Saugregelventil für Rotationsverdlchter, insbesondere für Schraubenverdichter mit öleinspritzung, mit einem die Saugleitung steuernden, in Schließrichtung federbelasteten Verschlußkörper, der von einem in einem Zylinder geführten, von einer Regelfeder beaufschlagten Steuerkolben in Schließrichtung verstellbar ist.

Aus der DE-OS 2 944 053 ist ein Saugregelventil dieser Art bekannt, dessen in Schließrichtung federbelasteter Verschlußkörper mit dem Steuerkolben verbunden ist, der in Öffnungsrichtung von dem vom Verdichter erzeugten Betriebsdruck beaufschlagt ist. Zum Abschalten der Förderung oder zur Regelung der Fördermenge kann außerdem der in dem vom Verdichter gespeisten Netz herrschende Druck in Schließrichtung auf eine

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andere Druckfläche des Steuerkolbens wirken, die größer ist als die vom Betriebsdruck beaufschlagte Druckfläche, Beim Anlaufen des Verdichters wird hiebe! die Saugleitung geöffnet, sobald sich ein bestimmter Druck aufgebaut hat. Das Sehließen der Saugleitung nach Abschalten des Verdichters erfolgt durch die Feder und den im Behälter noch vorhandenen Netgdruek, sobald der Betriebsdruck des Verdichters abgebaut ist, Das öffnen und Schließen der Saugleitung wird somit in Abhängigkeit vom Druck des vom Verdichter geförderten Druckmittels gesteuert. Dabei ist nicht sichergestellt, daß die Saugleitung nach dem Abschalten des Verdichters sofort geschlossen wird, so daß das. Zurückströmen von mit öl vermischter Luft in die Saugleitung

möglich ist. Aus Sicherheitsgründen ist es deshalb meist erforderlich, zusätzlich ein eigenes Rückschlagventil in der Saugleitung vorzusehen. Außerdem ist der verhältnismäßig korn« plizierte Aufbau der bekannten Vorrichtung nachteilig,

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bisher bekannten Saugregelventile so zu verbessern» daß beim An.-fahren des Verdichters ein entlasteter Anlauf siehergestellt ist und beim Abstellen des Verdichters die Saugleitung sofort geschlossen wird, ohne daß hiefür ein eigenes Rückschlagventil notwendig ist.

Mit der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der vom Steuerkolben getrennt ausgebildete Verschlußkörper durch eine eigene Rückschlagventilfeder belastet und mit einer

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Haitieinrichtung, vorzugsweise einem elektrisch betätigten Halte« magneten, versehen ist, mit welcher er in der Schließstellung festhaltbar ist. Das erfindungsgeraäße Saugregelventil wirkt

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beim Anfahren als auch beim Abstellen des Verdichters wie ein eigenes Rückschlagventil ohne Behinderung durch den Steuerkolben. Die Rüeksehlagventilfeder kann entsprechend schwach ausgebildet sein, so daß der vom Verdichter beim Anfahren erzeugte Saugdruck für das öffnen ausreichend ist. Mittels der Halteelnriehtung kann die gewünschte Verzögerungszeit, mit welcher die Saugleitung zur Sieherstellung eines entlasteten Anlaufes geöffnet wird, einfach und genau gewählt werden, Beim Abstellen des Verdichters wird die Saugleitung sofort verschlossen, so daß kein mit öl vermischtes Medium zurückströmen kann. Der Steuerkolben ermöglicht in Zusanimenwirkung mit dem Verschlußkörper eine einfache Regelung der Fördermenge, Von weiterem Vorteil ist der einfache Aufbau des erfindungsgemäßen Saugregelvtntils und die einfache Form der Bestandteile desselben.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann dem Ver« sehlußkörper ein seinen Öffnungshub begrenzender Anschlag zugeordnet sein, d§r durch den Steuerkolben verstellbar ist, Dadurch kann der vom Vtrsehlußkörper freigegebene Ansaugquersshnitt zur Regelung der Fördermenge stufenlos verstellt werden, In gleicher Weise ist es möglich, das Saugregelventil mittels des Steuerkolbens zur Gänze zu versehließen.

Der Steuerkolben ist vorzugsweise von der Regelfeder in öffnungsriehtung und vom Steuerdruck in Schließrichtung des Versehlußkörpers beaufschlagt. Dabei kann für die Betätigung des Steuerkolbens ein positiver Druckregler verwendet werden, dessen Steuerleitung nur während des Regelbetriebes vom Steuerdruck beaufschlagt ist. Um den auftretenden Drueksohwankungen folgen zu können, iind solche Druckregler bekanntlich mit einer Ablauf-

düse versehen, durch die bei einem negativen Regler dauernd Luft abgeblasen wird. Durch die Verwendung eines positiven Druckreglers wird deshalb ein nachteiliger Verlust an Druckmedium vermieden.

Ein einfacher Aufbau des Gerätes wird erreicht, wenn der·Steuerkolben koaxial hinter dem Verschlußkörper angeordnet ist und auf diesen mit einer Kolbenstange wirkt. Die Kolbenstange bildet den Anschlag für die Begrenzung des Öffnungshubes des Verschlußkörpers.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht die Halteeinrichtung aus einer am Verschlußkörper befestigten Ankerplatte, die einem im Ventilgehäuse angeordneten Elektromagneten zugeordnet ist. Es ist aber auch möglich, eine aus einer mechanischen Sperre bestehende Halteeinrichtung zu verwenden, die auf den Verschlußkörper wirkt und vorzugsweise pneumatisch oder elektrisch betätigbar ist. Auch eine Betätigung der Sperre von Hand aus ist im Rahmen der Erfindung möglich.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles, das in der Zeichnung dargestellt ist. In dieser zeigt Flg. 1 das Schaltbild einer Verdichteranlage mit dem erfindungsgemäßen Saugregelventil, welches schematisch im axialen Mittelschnitt dargestellt ist. Fig. 2 zeigt eine Variante des Saugregelventils, gleichfalls im axialen Mittelschnitt.

In Fig. 1 1st ein Rotationsverdichter 1 mit einem Antriebsmotor 2 dargestellt, der das zu verdichtende Medium durch

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ein Saugregelventil 3 ansaugt. Vom Verdichter 1 führt eine Druckleitung 4 zu einem Behälter 5, der in seinem unteren Teil mit öl gefüllt ist und aus dessen oberem Teil eine Verbraucherleitung 6 wegführt. Außerdem ist eine öleinspritzleitung 7 vorgesehen, die aus dem unteren, mit öl gefüllten Bereich des Behälters 5 ausgeht und in den Verdichter 1 mündet. Die Regelung der Verdichteranlage erfolgt mittels eines Proportionalreglers 8, der in eine Signalleitung 9 eingeschaltet ist, die von der Verbraucherleitung 6 ausgeht und zum Saugregelventil 3 geführt ist.

Das Saugregelventil 3 besitzt ein Ventilgehäuse 10, in dem ein Verschlußkörper 11 verschiebbar gelagert ist, der die Saugleitung 12 des Verdichters 1 steuert. Der Verschlußkörper 11 ist in Schließrichtung durch eine Rückschlagventilfeder 1? belastet. Im mittleren Teil des Ventilgehäuses 10 ist eine Halteeinrichtung 14 angeordnet, die Im AusfUhrungsbeispiel nach Fig. 1 aus einem In das Ventilgehäuse 10 eingebauten Elektromagneten 15 und einer zugehörigen Ankerplatt© 16 besteht,· die am Ende der Führungsstange 17 des Verschlußkörpers 11 befestigt 1st. Schließlich ist im Ventilgehäuse 10 ein Steuerkolben 18 verschiebbar gelagert, der von einer Regelfeder 19 beaufschlagt ist. Die Kolbenstange 20 des Steuerkolbens 18 ragt gegen die Ankerplatte 16 des VerschlJ-ußkörpers 11 vor. Das Ende der Kolbenstange 20 bildet einen Anschlag 21, der die Hubbewegung des Verschlußkörpers 11 begrenzt.

Der Proportionalregler 8 besitzt eine Membran 22, die auf einer Seite durch eine Feder 23 belastet und auf der anderen

Seite von dem über den Eingang 24 abgeführten Druckmedium beaufschlagt ist. An der Membran 22 ist ein Ventilkörper 25 befestigt, der mit einem Ventilsitz 26 zusammenwirkt und einen zum Ausgang 27 führenden Kanal 28 steuert. Eine Ablaufdüse 29 führt aus dem Kanal 28 ins Freie. Die Vorspannung der Feder 23 itann mittels eines Schraubdeckels 30 eingestellt werden.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Variante des Saugregelventils 3 besteht die Halteeinrichtung aus einer mechanischen Sperre mit einer schwenkbar gelagerten Klinke 31» die durch eine Feder 32 belastet ist und hinter dem Versohlußkörper 11 einrastet. Die aneinander anliegenden Flächen der Klinke 31 und des Verschlußkörpers 11 sind abgeschrägt, so daß die Klinke 31 unter Einwirkung der Feder 32 den Verschlußkörper 11 in der Schließstellung an seinen Sitz anpreßt. Für die Betätigung der Klinke 31 ist eine Membran 33 vorgesehen, die Über einen Finger 34 auf einen Fortsatz 35 der Klinke 31 einwirkt. Die Betätigung der Membran 33 erfolgt durch ein pneumatisches Druckmittel, das über eine Steuerleitung 36 in einen Steuerdruckraum 37 zugeführt wird, der in einem die Membran 33 festspannenden Gehäusedeckel 38 vorgesehen ist. Im übrigen ist der Verschlußkörper 11 wie im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 im Ventilgehäuse 10 mittels einer FUhrungsstange 17 gelagert und durch eine RUcksehlagventilfeder 13 belastet. Die Hubbewegungen des Verschlußkörpers 11 sind auch hier durch einen Steuerkolben 18 begrenzt, der mit dem Ende seiner Kolbenstange 20 einen Anschlag 21 bildet. Die Betätigung der Klinke 31 könnte statt durch die Membran 33

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auch von Hand aus erfolgen.

Wenn die in Fig. 1 dargestellte Verdichteranlage abgeschaltet ist, verschließt der Verschlußkörper 11 unter Einwirkung der Rückschlagventilfeder 13 die Saugleitung 12. Beim Anlaufen des Verdichters 1 entsteht hinter dem Verschlußkörper 11 ein Unterdruck, der bestrebt ist, das Saugregelventil sogleich zu öffnen. Die Halteeinrichtung 14 hält das Saugregelventll 3 jedoch Über die Anlaufzelt geschlossen, so daß ein entlasteter Anlauf des Verdichters 1 möglich 1st. Bei der Ausführung nach Fig. 1 wird zu diesem Zweck der Elektromagnet über eine nicht dargestellte Stromleitung erregt, so daß er die Ankerplatte 16 anzieht und so den Verschlußkörper 11 in der Schließstellung hält. Sobald der Verdichter 1 angelaufen ist, wird die Erregung des Elektromagneten 15 abgeschaltet, worauf dann der Verschlußkörper 11 die Saugleitung 12 sofort freigibt und die volle Förderung des Verdichters 1 beginnt. Beim Abstellen des Verdichters wirkt der Verschlußkörper 11 unter Einwirkung der Rückschlagventilfeder 13 als selbsttätiges Rückschlagventil und sorgt für ein sofortiges Abschließen der Saugleitung 12. Dadurch wird sicher verhindert, daß Druckmedium und das über die Einspritzleitung 7 In den Verdichter eingespritzte Öl unter Einwirkung des im Behälter 5 herrschenden Druckes in die Saugleitung 12 und in einen dieser allenfalls vorgeschalteten Filter zurückströmt.

Der Proportionalregler 8 dient zur Regelung der Fördermenge des Verdichters 1 in Abhängigkeit von dem in der Ver-

braucherleitung 6 herrschenden Druck. Wenn dieser Druck in der Verbraucherleitung 6 eine bestimmte, durch Vorspannung der Feder 23 des Reglers 8 einstellbaren Wert erreicht hat, wird der Ventilkörper 25 vom Ventilsitz 26 abgehoben, worauf ein Regelsignal über die Signalleitung 9 zum Saugregelventil 3 gelangt. Dieses Signal beaufschlagt den Steuerkolben 18 und verschiebt diesen gegen die Kraft der Regelfeder 19. Die Kolbenstange 20 wirkt hiebei in Schließrichtung auf den Verschlußkörper 11, der über die Ankerplatte 16 am Anschlag 21 anliegt. Das Saugregelventil wird dadurch mit steigendem Druck in der Verbraucherleitung 6 geschlossen, wodurch die Förderung gedrosselt wird. Auf diese Weise erfolgt eine stufenlose Anpassung der Fördermenge an den jeweiligen Verbrauch. Wenn der Druck in der Verbraucherleitung 6 einen bestimmten Höchstwert erreicht, wird das Saugregelventil 3 zur Gänze geschlossen. Das Ventil 25, 26 des Proportionate gleis 8 bleibt dabei offen, so daß bei geschlossenem Saugregelventil 3 noch vom Verdichter 1 gefördertes Medium über die Ablaufdüse 29 des Proportionalreglers 8 abgeblasen werden kann. Sobald der Druck in der Verbraucherleitung 6 fällt, schließt der Proportionalregler 8 ganz oder teilweise, worauf der Druck in der Signalleitung 9 durch die Ablaufdüse 29 abgebaut wird. Der Steuerkolben 18 gibt sodann unter Einwirkung der Steuerfeder 19 den Verschlußkörper 11 frei, so daß das Saugregelventil 3 wieder öffnen kann. Wenn das Ventil 25,26 des Proportionalreglers 8 geschlossen ist, wird Über die Ablaufdüse 29 kein Druckmedium abgeblasen, so daß hiebei kein Druckverlust erfolgt. Die Ablaufdüse 29 kann deshalb ohne nachteiligen

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Druckverlust mit verhältnismäßig großem Durchgangsquerschnitt ausgeführt sein, so daß eine Verschmutzung und ein Einfrieren vermieden wird.

Das Saugregelventil nach Fig. 2 arbeitet grundsätzlich in gleicher Weise wie die an Hand der Flg. 1 beschriebene Ausführung. Unterschiedlich 1st lediglich die Halteeinrichtung, mit welcher der Verschlußkörper 11 zur Sicherstellung eines entlasteten Anlaufes in der Schließstellung verankert wird. Aus Fig. 2 ist zu erkennen, daß die Klinke 31 unter Einwirkung der Feder 32 hinter dem Verschlußkörper 11 einrastet, wenn sich dieser aus der geöffneten Stellung in die Schließstellung bewegt. Die Klinke 31 hält den Verschlußkörper 11 in der Schließstellung fest, bis der Steuerdruckraum 37 über die Steuerleitung 36 von einem Druckmedium beaufschlagt wird, welches Über die Membran 33 die Klinke 31 gegen die Kraft der Feder 32 nach oben verschwenkt und so den Verschlußkörper 11 entriegelt. Dieser kann sodann die Saugleitung 12 freigeben, so daß die Förderung des, Verdichters beginnt. Die Regelung der Fördermenge erfolgt in gleicher Welse, wie dies an Hand der Flg. 1 beschrieben wurde, u.zw. durch den Steuerkolben 18, der über die Kolbenstange 20 auf die Führungsstange 17 des Verschlußkörpers 11 wirkt, so daß das Saugregelventil 3 in Abhängigkeit vom Druck mehr oder weniger geöffnet wird.

Mit Hilfe des beschriebenen Saugregelventils 3 ist es somit möglich, die Saugleitung 12 des Verdichters 1 während des Anlaufens geschlossen zu halten, so daß ein entlasteter Anlauf möglich ist. Außerdem kann mit Hilfe dieses Saugregelventils 3 die Fördermenge des Verdichters 1 in vorteilhafter Welse stufen-

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los geregelt werden. Beim Abstellen d©§ Verdiehttrs wirkt das Saugregelventil wie ein RUcksehlagventil, se daß di© Saugleitimg 12 sofort geschlossen und ein Rüokströmen van mit öl v§rffliaeht§m Medium sicher verhindert wird.

Patentansprüche ι

Claims

Pa tentansprüch e :

.) Saugregelventil für Rotationsverdichter, insbesondere für Schraubenverdichter mit Öleinspritzung, mit einem die Saugleitung steuernden, in Schließrichtung federbelasteten Verschlußkörper, der von einem in einem Zylinder geführten, von einer Regelfeder beaufschlagten Steuerkolben in Schließrichtung verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Steuerkolben (18) getrennt ausgebildete Verschlußkörper (11) durch eine eigene Rückschlagventilfeder (13) belastet und mit einer Halteeinrichtung (14), vorzugsweise einem elektrisch betätigten Haltemagneten (15), versehen ist, mit welcher er in der Schließstellung festhaltbar ist.
2. Saugregelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Verschlußkörper (11) ein seinen Öffnungshub begrenzender Anschlag (21) zugeordnet ist, der durch den Steuerkolben (18) verstellbar ist.
3. Saugregelventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (18) von der Regelfeder (19) in Öffnungsrichtung und vom Stauerdruck in Schließrichtung des Verschlußkörpers (11) beaufschlagt ist.
4» Saugregelventil nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (18) koaxial hinter dem Verschlußkörper (11) angeordnet ist und auf diesen mit einer Kolbenstange (20) wirkt.
5. Saugregelventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch

gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung (14) aus einer am Verschlußkörper (11) befestigten Ankerplatte (16) besteht, die einem im Ventilgehäuse (10) angeordneten Elektromagneten (15) zugeordnet ist.
6. Saugregelventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung (14) aus einer mechanischen Sperre (31) besteht, die auf den Verschlußkörper (11) wirkt und vorzugsweise pneumatisch oder elektrisch betätigbar ist.