-
Diese
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Ölrückführung in
einem öleingespritzten
Schraubenverdichter, der ein Verdichterelement umfasst, damit verbunden
eine Einlassleitung und eine Druckleitung, einen Ölabscheider
in besagter Druckleitung, eine Ölrückführleitung
zwischen besagtem Ölabscheider
und dem Verdichterelement, in welcher Rückführleitung ein Ölkühler installiert
ist, und eine Nebenleitung, die den Ölkühler in der Rückführleitung überbrückt, welche
Steuerung mittels eines Thermostatventils durchgeführt wird,
das ein Ventilelement aufweist, das mittels eines temperaturempfindlichen
Elements bewegt werden kann, wobei das temperaturempfindliche Element
die Temperatur des rücklaufenden Öls misst
und das Ventilelement, wenn diese Temperatur unter einem bestimmten Wert
liegt, die Nebenleitung öffnet,
sodass das abgeschiedene Öl
aus dem Ölabscheider
direkt zu dem Verdichterelement fließen kann, ohne über den Ölkühler fließen zu müssen, und,
wenn die Temperatur des Öls über einem
bestimmten Wert liegt, der höher als
oder gleich dem vorgenannten Wert ist, das Ventilelement die Nebenleitung
abschließt.
Das Dokument US-A-4431390 offenbart einen Verdichter mit einem gleichartigen
Steuerungsverfahren.
-
Gemäß den bekannten
Verfahren befindet sich das Ventilelement des Thermostatventils
sich in der Position, worin es die Nebenleitung öffnet, wenn das Öl kalt ist,
und dies sowohl, wenn der Verdichter ohne Last ist, als auch, wenn
der Verdichter von dem unbelasteten in den belasteten Zustand wechselt.
-
Wenn
das Öl
wärmer
ist als eine bestimmte Temperatur, so befindet sich das Ventilelement
in derjenigen Position, worin es die Nebenleitung abschließt, wodurch
das Öl
aus dem Ölabscheider
gezwungen wird, über
den Ölkühler zu
fließen,
bevor es wieder in das Verdichterelement eingespritzt wird.
-
Wenn
der Verdichter ohne Last läuft
und somit keine Luft in das Verdichterelement gesaugt wird, wird
der Druck in dem Ölabscheider,
welcher letztere auch als Druckgefäß dient, so niedrig wie möglich gehalten,
um den unbelasteten Energieverbrauch einzuschränken.
-
Beim Übergang
in den belasteten Arbeitszustand, und somit beim Öffnen des
Einlassventils, saugt das Schraubenverdichterelement maximal Luft an,
die dann verdichtet wird. Aufgrund des niedrigen Drucks in dem Ölabscheider
ist der Öldruck
zu Anfang des Übergangs
ebenfalls niedrig.
-
Wenn
die Öltemperatur
hoch is, wird somit die Nebenleitung geschlossen, sodass das Öl über den Ölkühler fließt, was
außerdem
einen Druckabfall hervorruft, sodass der Öleinspritzdruck zeitweilig
besonders niedrig ist.
-
Demzufolge
können
bei diesen bekannten Verfahren hohe Temperaturspitzen am Auslass
des Verdichterelements erzeugt werden.
-
Der
Druck in dem Ölabscheider
während
des unbelasteten Betriebs des Verdichterelements und somit die verbrauchte
Eingangsleistung können
nicht optimal niedrig gewählt
werden, um das Auftreten der besagten Temperaturspitzen zu verhindern.
-
Die
Erfindung bezweckt ein Verfahren zur Steuerung der Ölrückführung, wobei
der Druck in dem Ölabscheider,
wenn das Verdichterelement ohne Last arbeitet, niedriger gehalten
werden kann, ohne das Risiko von Temperaturspitzen am Auslass dieses
Verdichterelements während
des Übergangs vom
unbelasteten zum belasteten Betrieb.
-
Erfindungsgemäß wird zu
diesem Zweck während
des Übergangs
von dem unbelasteten zu dem belasteten Zustand des Schraubenverdichters der
Einfluss des temperaturempfindlichen Elements zeitweilig zumindest
teilweise abgeschaltet, sodass das Ventilelement zeitweilig eine
Position einnimmt, worin, ungeachtet der Temperatur des Öls, zumindest
die Nebenleitung offen ist und somit die Rückführung des Öls von dem Ölabscheider zu dem Verdichterelement
zeitweilig zumindest mittels dieser Nebenleitung stattfindet.
-
Somit
wird der zusätzliche
Druckabfall in dem Ölkühler zeitweilig
abgeschaltet, sodass, trotz des niedrigen Öldrucks, noch stets ein ausreichender Einspritzdruck
vorliegt, um Temperaturspitzen am Auslass des Verdichterelements
zu vermeiden.
-
Dieses
Abschalten des Einflusses des temperaturempfindlichen Elements ist
nur von kurzer Dauer, in Anbetracht der Tatsache, dass, unter Last, der
Druck in dem Ölabscheider
rasch ansteigt.
-
Beim Übergang
von unbelastet zu belastet nimmt das Ventilelement vorzugsweise
eine Position ein, wobei sowohl die Nebenleitung als auch die Rückführleitung
offen sind, sodass das Öl
zeitweilig sowohl durch die Nebenleitung als auch durch den Ölkühler zurück zu dem
Verdichterelement fließen kann,
ungeachtet der Temperatur des Öls.
-
Das
zeitweilige zumindest teilweise Abschalten der Wirkung des temperaturempfindlichen
Elements kann stattfinden, indem ein Teil der Wand des Thermostatventils,
gegen das das temperaturempfindliche Element normalerweise gelegen
ist, als ein Kolben eines pneumatisch steuerbaren Kolbenmechanismus
verwirklicht ist, wobei das temperaturempfindliche Element sich
ausdehnen kann, ohne das Ventilelement zu bewegen, beispielsweise
durch Wegdrücken
dieses Kolbens, und wobei beispielsweise der Druck in dem Ölabscheider
und der Steuerdruck zum Bedienen eines gesteuerten Einlassventils
in der Einlassleitung als Steuerdrücke verwendet werden.
-
Die
Erfindung betrifft auch einen öleingespritzten
Schraubenverdichter, der zur Steuerung gemäß dem vorangehend beschriebenen
Verfahren geeignet ist.
-
Somit
betrifft die Erfindung auch einen öleingespritzten Schraubenverdichter,
der ein Schraubenverdichterelement umfasst, damit verbunden eine Einlassleitung
und eine Druckleitung, einen Ölabscheider
in besagter Druckleitung, eine Ölrückführleitung
zwischen besagtem Ölabscheider
und dem Verdichterelement, in welcher Rückführleitung ein Ölkühler angeordnet
ist, und eine Nebenleitung, die den Ölkühler in der Rückführleitung überbrückt und
die mittels eines Ventilelements eines Thermostatventils mit einem
Ventilelement, das durch ein in der Rückführleitung befindliches temperaturempfindliches Element
bewegt werden kann, abgeschlossen werden kann, und mit dem Merkmal,
dass der Schraubenverdichter ein Steuersystem umfasst, das, beim Übergang
von dem unbelasteten in den belasteten Zustand, zeitweilig die Wirkung
des temperaturempfindlichen Elements auf das Ventilelement des Thermostatventils
zumindest teilweise abschaltet, sodass, während dieses Übergangs,
das Ventilelement sich in einer Position befindet, wobei zumindest
die Nebenleitung offen ist, ungeachtet der Temperatur des Öls.
-
Die
Nebenleitung kann auf einen Durchgang zwischen einem Teil der Rückführleitung,
der zwischen dem Ölabscheider
und dem Ölkühler gelegen ist,
und einem Teil der Rückführleitung,
der zwischen dem Ölkühler und
dem Verdichterelement gelegen ist, beschränkt werden.
-
In
einer besonderen Ausführungsform
der Erfindung befindet sich das Ventilelement des Thermostatventils
sowohl in der Nebenleitung, als auch in der Rückführleitung stromaufwärts von
der Nebenleitung, sodass es, in einer Position, gleichzeitig die
Nebenleitung öffnet
und den Teil der Rückführleitung, der
zwischen dem Auslass des Ölkühlers und
der Nebenleitung gelegen ist, abschließt, in einer anderen Position
gleichzeitig die Nebenleitung abschließt und weiter den vorgenannten
Teil der Rückführleitung öffnet, und
vorzugsweise in der erstgenannten Position und/oder in einer Zwischenposition
sowohl die Nebenleitung öffnet,
als auch den vorgenannten Teil der Rückführleitung öffnet.
-
Das
Ventilelement nimmt die erstgenannte Position ein, unter anderem,
wenn, während
des Übergangs
von dem unbelasteten zu dem belasteten Zustand, die Funktion des
Thermostatventils zumindest teilweise abgeschaltet wird.
-
Das
vorgenannte Steuersystem kann einen Kolbenmechanismus umfassen,
dessen Kolben in einer bestimmten Position einen Anschlag für das temperaturempfindliche
Element bildet. Wenn dieser Kolben frei bewegbar ist, dann kann
das temperaturempfindliche Element des Thermostatventils seine Länge frei ändern und
wird somit die Wirkung dieses Thermostatventils zumindest teilweise
abgeschaltet.
-
Mit
der Absicht, die Merkmale der Erfindung besser darzustellen, ist
hiernach, als Beispiel ohne jeden einschränkenden Charakter, eine bevorzugte Ausführungsform
eines Verfahrens zur Steuerung der Ölrückführung in einem öleingespritzten
Schraubenverdichter und eines auf diese Weise gesteuerten Schraubenverdichters
gemäß der Erfindung
beschrieben, unter Verweis auf die begleitenden Zeichnungen, worin:
-
1 schematisch
einen erfindungsgemäßen Schraubenverdichter
während
des Kaltstartens darstellt;
-
2,
im Querschnitt und in einem größeren Maßstab, eine
praktische Ausführungsform
des in 1 durch F2 angedeuteten Teils darstellt;
-
3 den
Schraubenverdichter von 1, jedoch während des Normalbetriebs, entweder
belastet oder unbelastet, wenn das Öl warm ist, darstellt;
-
4,
im Querschnitt und in einem größeren Maßstab, eine
praktische Ausführung
analog zu der von 2, des in 3 durch
F4 angedeuteten Teils darstellt;
-
5 den
Schraubenverdichter während des Übergangs
von dem unbelasteten zu dem belasteten Betrieb, wenn das Öl noch warm
ist, darstellt;
-
6,
im Querschnitt und in einem größeren Maßstab, eine
praktische Ausführungsform
analog zu der der 2 und 4, des in
Figur durch F6 angedeuteten Teils darstellt;
-
7 einen
Querschnitt analog zu dem von 2, 4 und 6 darstellt,
jedoch unter Bezug auf einen anderen Status des Schraubenverdichters.
-
Der
in den Figuren dargestellte Schraubenverdichter umfasst ein Verdichterelement 1,
das ein Gehäuse 2 umfasst,
welches eine Rotorkammer 3 umgibt, worin zwei miteinander
zusammenwirkende schraubenförmige
Rotoren 4 installiert sind. Das Verdichterelement 1 wird
von einem in den Figuren nicht dargestellten Motor angetrieben.
-
An
der Einlassseite mündet
eine Einlassleitung 5 in die Rotorkammer 3, in
welcher Leitung 5 Luftfilter 6 und ein gesteuertes
Einlassventil 7 vorgesehen sind, während an der Auslassseite eine
Druckleitung 8, mittels eines Auslassventils 9,
das beispielsweise ein Ablaufventil ist, an die Rotorkammer 3 anschließt.
-
In
der Druckleitung 8 sind aufeinanderfolgend ein Ölabscheider 10,
ein Luftkühler 11 und
ein Wasserabscheider 12 angeordnet.
-
In
dem Ölabscheider 10 befindet
sich ein Gefäß 13,
das oben mit einem Auslass 14 versehen ist. Gegenüber dem
Auslass 14 ist ein Filter 15 in dem Gefäß 13 installiert,
und ein Mindestdruckventil 16 ist in dem Auslass 14 installiert.
-
Der
Großteil
des Öls
wird in dem unteren Teil des Gefäßes 13 gesammelt,
und die Unterseite des Gefäßes 13 ist
mittels einer Rückführleitung 17 an
einen Einspritzpunkt des Verdichterelements 1 angeschlossen.
-
In
dieser Rückführleitung 17 für das Öl sind aufeinanderfolgend
ein Ölkühler 18,
ein Ölfilter 19 und
ein gesteuertes Ölventil 20 vorgesehen.
-
Zur
Steuerung steht das Ölventil 20 mittels einer
Steuerleitung 21 mit dem Auslass des Verdichterelements 1 in
Verbindung.
-
Mittels
einer Leitung 22 steht das Innere des Filters 15 mit
dem Inneren der Rotorkammer 3 in Verbindung, um das am
Boden des Filters 15 gesammelte Öl rückzuführen.
-
Der Ölkühler 18 und
der Luftkühler 11 werden
von einem gemeinsamen Ventilator gekühlt und weisen Radiatoren auf,
die zu einem einzigen Block vereint sind.
-
Der Ölfilter 19 ist
an dem Gehäuse 23 eines Thermostatventils 24 vorgesehen.
Dieses Ventil 24 umfasst einen Raum 25, worin
sich ein Ventilelement 26 befindet, und einen durch eine
Trennwand 27 davon getrennten Raum 28.
-
Der
Raum 25 steht mit dem Einlass eines an dem Gehäuse 23 plazierten Ölfilters 19 in
Verbindung und befindet sich somit in der Rückführleitung 17. Dieser
Raum 25 bildet die Verbindung zwischen besagtem Ölfilter 19 und
dem Teil 17B der Rückführleitung 17,
der sich zwischen dem Auslass des Ölkühlers 18 und dem Gehäuse 23 befindet.
Die Verbindung des Teils 17B zu dem Raum 25 bildet
einen Durchgang 29, der durch das Ventilelement 26 abgeschlossen
werden kann.
-
Eine
Nebenleitung in Form eines Durchgangs 30 von dem Teil 17C der
Rückführleitung 17, der
sich zwischen dem Ölabscheider 10 und
dem Einlass des Ölkühlers 18 befindet,
zu dem Raum 25 mündet
in den Raum 25. Auch dieser Durchgang 30 kann
durch das Ventilelement 26 abgeschlossen werden.
-
Die
Nebenleitung für
das Öl überbrückt den Ölkühler 18,
und durch diese Nebenleitung oder diesen Durchgang 30 kann Öl direkt
von dem Ölabscheider 10 zu
dem Ölfilter 19 und
weiter zu dem Verdichterelement 1 fließen, ohne durch den Ölkühler 18 zu passieren.
-
Wenn
das Ventilelement 26 den Durchgang 30 und somit
die Nebenleitung abschließt, öffnet es den
Durchgang 29, und umgekehrt, wenn das Ventilelement 26 den
Durchgang 30 öffnet,
schließt
es den Durchgang 29 ab. In einer Zwischenposition lässt das Ventilelement 26 beide
Durchgänge 29 und 30 offen.
-
Der
Raum 28 steht in Verbindung mit, einerseits, dem Auslass
des Filterelements des Ölfilters 19,
und andererseits dem Teil 17A der Rückführleitung 17, der
zwischen dem Ölfilter 19 und
dem Ölventil 20 gelegen
ist.
-
Wie
detaillierter in den 2, 4, 6 und 7 dargestellt
ist, kann das Thermostatventil 24 wie folgt zusammengesetzt
sein:
Das Ventilelement 26 ist eine Buchse, die axial
in einer Bohrung 25A bewegbar ist, welche einen Teil des Raums 26 bildet
und in die ringförmige
Kammern 31 und 32 münden, die jeweils einen Teil
der Durchgänge 29 und 30 bilden,
an die die Leitungsteile 17B und 17C anschließen.
-
Das
Ventilelement 26 ist mit einem Schlitz 33 versehen,
der sich über
einen Teil des Umfangs parallel zu den Kammern 31 und 32 erstreckt
und kleiner ist als die Breite der Kammern 31 und 32 in
axialer Richtung.
-
Ein
temperaturempfindliches Element 34 ist axial in dem Ventilelement 26 installiert,
wobei besagtes Element 34 eine Basis 35 und einen
Finger 36 aufweist, der sich aus dieser herausbewegt, wenn
die Temperatur ansteigt.
-
Normalerweise
wirkt der Finger 36 mit einem Anschlag zusammen, der bewegbar
ist und der in dem dargestellten Beispiel von einem Kolben 37 gebildet
wird, der sich in der Verlängerung
der Bohrung 25A befindet.
-
Dieser
Kolben 37 bildet einen Teil eines Steuersystems 38,
das nachfolgend beschrieben wird.
-
Die
Basis 35 ist an dem Ventilelement 26 durch das
Dazwischentreten eines Scheibenrings 39 befestigt.
-
Eine
Feder 40, die zwischen besagtem Scheibenring 39 und
einem Kragen 25B der Wand der Bohrung 25A vorgesehen
ist, drückt
das Ventilelement 26 in die Richtung des Gehäuses 41 des Steuersystems 38.
-
Besagter
Kolben 37 besteht aus einem Stößel 37A, der in eine Öffnung 42 in
dem Gehäuse 41 passt,
und einem Kopf 37B mit größerem Durchmesser, der sich
in einer Kammer 43 in dem Gehäuse 41 befindet.
-
An
der Stößelseite
des Kopfs 37B steht die Kammer 43 mittels einer
Rohrleitung 44 mit der Atmosphäre in Verbindung.
-
An
der anderen Seite des Kopfs 37B schließt die Kammer 43 mittels
einer Rohrleitung 45 an eine Leitung 46 an, die
in dem Gefäß 13 endet.
-
Diese
Rohrleitung 45 kann mittels einer zusätzlichen Steuerung, die von
einem Entlastungsventil 47 gebildet wird, mit der Atmosphäre in Verbindung gesetzt
werden. Besagtes Entlastungsventil 47 umfasst einen Ventilkörper 48,
der in seiner Wand ein mit radialen Öffnungen 49 versehenes
hohles Teil aufweist, das, für
eine Position dieses Ventilkörpers 48,
die Rohrleitung 45, durch das Innere dieses letztgenannten
Ventilkörpers 48,
mit der Atmosphäre
verbindet.
-
Ein
Teil der Rohrleitung 45 bildet eine ringförmige Rohrleitung 45A um
die Bohrung 50 für
diesen Ventilkörper 48,
und für
besagte Position des Ventilkörpers 48 münden die Öffnungen 49 in
diese ringförmige
Rohrleitung 45A.
-
Während das
Innere des Ventilkörpers 48 an einem
Ende, mittels einer Kammer 51 und einer Rohrleitung 52 in
dem Gehäuse 41,
mit der Atmosphäre
in Verbindung steht, ist der hohle Ventilkörper 48 an dem anderen
Ende abgeschlossen und hat einen kolbenbildenden Teil 48A,
der in einer zylinderbildenden Kammer 53 bewegbar ist.
-
Das
am meisten nach außen
gelegene Ende dieser Kammer 53 schließt mittels einer Rohrleitung 54 an
eine Steuerleitung 55 an, die mit der Steuerleitung 55A in
Verbindung steht, um den Steuerdruck P1 dem Einlassventil 7 zuzuführen. Mittels
einer nicht dargestellten Rohrleitung steht das andere Ende der Kammer 53 mit
der Atmosphäre
in Verbindung.
-
In
der Kammer 51 sind zwei Federn 56 und 57 angeordnet,
die der Bewegung des Ventilkörpers 48 unter
dem Einfluss dieses Steuerdrucks P1 entgegenwirken, nämlich eine
relativ schwache Feder 56 zwischen diesem Ventilkörper 48 und
dem Ende eines röhrenförmigen Elements 58,
und einer stärkeren
Feder 57, die zwischen einem Kragen des röhrenförmigen Elements 58 und
dem Ende der Kammer 51 um das röhrenförmige Element 58 herum
angebracht ist.
-
Die
Steuerung der Ölrückführung von
dem Gefäß 13 zu
dem Verdichterelement 1 findet wie folgt statt:
Wenn
der Schraubenverdichter in Ruhe ist, so ist das Einlassventil 7 geschlossen
und liegt kein Steuerdruck P1 vor. Der Teil 48A des Ventilkörpers 48 befindet
sich gegen das Ende der Kammer 53, und die Öffnungen 49 sind
durch das Gehäuse 41 verschlossen.
-
Der
Druck P1 in dem Ölabscheider 10 befindet
sich mindestens 0,6 bar über
dem Atmosphärendruck,
sodass der Kolben 37 in eingefahrene Position gedrückt wird,
wobei seine einen Anschlag für
den Finger 36 bildende Endfläche sich in der Ebene des Endes
der Bohrung 25A befindet, wie in den 2 und 4 dargestellt.
-
Wenn
das aus dem Ölabscheider 10 zurück zu dem
Kompressorelement 1 fließende Öl eine Temperatur hat, die
niedriger als ein bestimmter Wert ist, wie beispielsweise bei einem
Aufstarten, bevor der Verdichter belastet wird, dann ist der Finger 36 maximal
in die Basis 35 eingefahren, das heißt, bis das verbreiterte Ende
des Fingers 36 gegen die Basis 35 anliegt, wie
in 2 dargestellt. Hierbei befindet sich das Ventilelement 26 in
der Position, worin der Durchgang 29 abgeschlossen und
der Durchgang 30 offen ist.
-
Das Öl fließt von dem Ölabscheider 10 durch den
Durchgang 30, und somit ohne in dem Ölkühler 18 gekühlt zu werden,
zu dem Verdichterelement 1, wie durch Pfeile in den 1 und 2 dargestellt.
-
Wenn
die Öltemperatur
ansteigt, dann wird das temperaturempfindliche Element 34 länger und wird
der Finger 36 aus der Basis 35 herausgedrückt, was
bedeutet, dass, unter Berücksichtigung
dessen, dass der Kolben 37 durch den Druck P1 nicht seine Position
verändert,
die Basis 35 von dem Kolben 37 weg bewegt wird.
Mittels des Scheibenrings 39 bewegt sich die Basis 36 entlang
dem Ventilelement 26, gegen die Wirkung der Feder 40.
In einem bestimmten Augenblick wird dieses Ventilelement 26 beide Durchgänge 29 und 30 offen
lassen.
-
Sobald
das Öl
seine normale Betriebstemperatur erreicht hat, wird der Finger 36 maximal
ausgefahren und wird der in den 3 und 4 dargestellte
Zustand erhalten. Das Ventilelement 26 schließt den Durchgang 30 vollständig ab,
während der
Durchgang 29 maximal offen ist. Das gesamte Öl fließt durch
den Ölkühler 18 zurück, wie
durch Pfeile in den 3 und 4 dargestellt.
-
In
dem Augenblick, in dem die Steuerung des Verdichters ein Signal
für den Übergang
vom unbelasteten in den belasteten Zustand gibt, mit anderen Worten,
wenn Druckluft geliefert werden muss, wird der in dem Ölabscheider 10 herrschende
Druck P2 mittels der Steuerleitung 55A unmittelbar als Steuerdruck
P1 des Einlassventils 7 verwendet. In der Kammer 53 herrscht
somit ein Steuerdruck P1, der gleich dem Druck P2 in dem Ölabscheider 10 ist. Dieser
Steuerdruck P1 ist hoch genug, um den Ventilkörper 48 gegen die
Kraft der schwächsten
Feder 56 zu bewegen, ist jedoch nicht ausreichend, um gleichermaßen die
stärkere
Feder 57 zusammenzudrücken.
Dadurch nimmt der Ventilkörper 48 eine
Position ein, wie in 6 dargestellt, wobei die Öffnungen 49 in
die Rohrleitung 45 münden.
-
Demzufolge
steht die Kammer 43 zeitweilig mit der Atmosphäre in Verbindung
und ist der Kolben 37 tatsächlich frei und kann das temperaturempfindliche
Element 34 den Kolben 37 wegdrücken. Unter dem Einfluss der
Feder 40 wird das Ventilelement 26, wie in 6 dargestellt,
gegen das Ende der Bohrung 25A gedrückt, wodurch sowohl der Durchgang 29 als
auch der Durchgang 30 offen sind und das Öl damit
sowohl durch den Ölkühler 18 als
auch durch die Nebenleitung oder den Durchgang 30 fließen kann.
In diesem Augenblick ist das Einlassventil 7 noch geschlossen.
-
Aus 6 ist
deutlich, dass das Ventilelement 26 besagte Position einnimmt,
ungeachtet dessen, ob das Öl
kalt oder warm ist. Wenn das temperaturempfindliche Element 34,
infolge des warmen Öls,
eine maximale Länge
hat, so drückt
es einfach den Kolben 37 weiter in die Kammer 43,
wie in 6 dargestellt.
-
Der
Druck P2 in dem Ölabscheider 10 steigt kontinuierlich
an, bis er hoch genug ist, um das Einlassventil 7 zu öffnen. In
diesem Stadium ist das Risiko am größten, dass, aufgrund unzureichender Ölschmierung
infolge eines zu niedrigen Öldrucks
P2, Temperaturspitzen in dem Verdichterelement 1 auftreten.
Aufgrund der Tatsache, dass das Öl,
wie durch Pfeile in 6 dargestellt, durch den Durchgang 30 und
die Kammer 25 direkt zu dem Verdichterelement 1 fließen können, wird
der Druckabfall in dem Ölkühler 18 vermieden,
wodurch ein höherer Druck
am Einlass des Ölventils 20 erhalten
wird und wodurch somit eine bessere Ölschmierung während besagten Übergangsstadiums
vom unbelasteten zum belasteten Betrieb des Schraubenverdichters erhalten
wird.
-
Nach
dem Öffnen
des Einlassventils 7 steigt der Druck P2 in dem Ölabscheider 10 und
somit auch der Steuerdruck P2 rascher an. Wenn der Steuerdruck P1
hoch genug ist, so wird der Ventilkörper 48, gegen die
Wirkung der stärkeren
Feder 57, weiter bis in die in 7 dargestellte
Position bewegt. Die Durchgänge 49 werden
dann durch das Gehäuse 41 abgeschlossen.
-
Der
Teil der Kammer 43, in den die Rohrleitung 45 mündet, steht
dann nicht mehr mit der Atmosphäre
in Verbindung, sondern ist auf dem Druck P2.
-
Dadurch
wird der Kolben 37 in seine in 7 dargestellte
Position gedrückt,
wodurch der Stößel 37A die Öffnung 42 füllt und
einen Anschlag in der Ebene des Endes der Bohrung 25A bildet.
-
Der
Druck des Öls
in der Kammer 25 ist jedoch ebenfalls annähernd gleich
P2, obwohl dieser Druck auf eine kleinere Oberfläche ausgeübt wird, nämlich die des Stößels 37A,
als die Oberfläche
des Kopfs 37B.
-
Da
das Öl
auf Betriebstemperatur ist, wird der Finger 36 des temperaturempfindlichen
Elements 34 maximal ausgeschoben, wodurch das Ventilelement 26,
gegen die Wirkung der Feder 40, in die in 7 dargestellte
Position gebracht wird.
-
Dieses
Ventilelement 26 schließt dann den Durchgang 30 ab,
während
der Durchgang 29 offen ist. Das Öl fließt so, wie durch Pfeile in
den 3 und 7 dargestellt, das heißt, durch
das Teil 17C der Leitung 17 zu dem Ölkühler 18 und
von dort durch den Teil 17B und durch den Durchgang 29 zu
dem Filter 29.
-
Wenn
die Last des Verdichters, der jetzt aufgewärmt ist, stoppt, dann wird
zuerst das Einlassventil 7 geschlossen und fällt der
Steuerdruck P1 unter besagten Mindestwert, wodurch der Ventilkörper 48, durch
die Federn 56 und 57, in die in den 3 und 4 dargestellte
Position zurückgedrückt wird.
-
Der
Druck P2 in dem Ölabscheider
und somit auch der Druck des Öls,
der auf den Kolben 37 wirkt, fällt auf einen Mindestwert ab,
der trotzdem noch ausreichend ist, um den Kolben 37 eingeschoben
zu halten, sodass der Zustand von 4 erhalten
wird und das warme Öl,
wie in 3 dargestellt, durch den Ölkühler 18 fließen muss.
-
Wenn
der Verdichter wieder von dem unbelasteten in den belasteten Zustand
wechselt, wird der hierin vorangehend in Zusammenhang mit solchem Übergang
beschriebene Vorgang wiederholt.
-
Das
bedeutet somit, dass bei jedem Übergang
von dem unbelasteten in den belasteten Zustand des Verdichters,
wenn der Öldruck
niedrig ist, der Durchgang 30, wie in 6 dargestellt,
zeitweilig geöffnet
wird und somit das Öl
im Wesentlichen durch die von diesem Durchgang 30 gebildete
Nebenleitung direkt von dem Ölabscheider 10 zu
dem Filter 19 und von dort zu dem Ölventil 20 fließen kann,
wodurch ein zusätzlicher
Druckabfall über
den Ölkühler 18 vermieden
wird.
-
Dadurch,
dass während
des Übergangs,
wie ebenfalls in 6 dargestellt, auch der Durchgang 29 offen
ist, wird das Öl
teilweise, wenn auch in geringerem Umfang, auch durch den Ölkühler 18 fließen, wodurch
am Ende besagter Übergangsphase, wenn
der Durchgang 30 plötzlich
abgeschlossen wird und die maximale Öldurchflussmenge durch den Ölkühler 18 fließen muss,
die Öldurchflussmenge
durch diesen Ölkühler 18 weniger
abrupt ansteigen und wird der Übergang
somit etwas stetiger verlaufen.
-
Da
bei jedem Übergang
von einem unbelasteten zu einem belasteten Zustand der Ölkühler 18 jedesmal
umgangen wird, ist der Druckabfall in dem Öl geringer, wodurch das Öl auf einem
höheren Druck
in das Verdichterelement 1 eingespritzt wird und demzufolge
eine bessere Schmierung erhalten wird, sodass das Risiko von Temperaturspitzen
am Auslass des Verdichterelements 1 sich verringert.
-
Gemäß derselben
Argumentation kann festgestellt werden, dass während des unbelasteten Betriebs
der Öldruck
in dem Ölabscheider 10 tiefer
sinken kann als in einem klassischen Verdichter ohne erfindungsgemäßes Steuersystem 38,
ohne das Risiko solcher beschädigender
Temperaturspitzen.
-
Die
Erfindung ist keineswegs auf die vorangehend beschriebene und in
den begleitenden Zeichnungen dargestellte Ausführungsform beschränkt, vielmehr
können
ein solches Verfahren zur Steuerung der Ölrückführung in einem öleingespritzen Schraubenverdichter
und solcher gesteuerter Schraubenverdichter in verschiedenen Varianten verwirklicht
werden, ohne die Reichweite der Erfindung, wie durch die begleitenden
Ansprüche
definiert, zu verlassen.