DE69107010T2 - Method and device for controlling the volume of a compressor. - Google Patents

Method and device for controlling the volume of a compressor.

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DE69107010T2 DE1991607010 DE69107010T DE69107010T2 DE 69107010 T2 DE69107010 T2 DE 69107010T2 DE 1991607010 DE1991607010 DE 1991607010 DE 69107010 T DE69107010 T DE 69107010T DE 69107010 T2 DE69107010 T2 DE 69107010T2
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Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Regeln einer Leistung eines Kompressors mit einem Schalt-Steuerventil und einer Vorrichtung dazu, insbesondere auf ein Verfahren zum Regeln einer Leistung eines Rotations-Bewegungs- Kompressors wie z.B. eines Schrauben-Kompressors und eines Roots-Kompressors und eine Vorrichtung dazu. Dabei hat der Kompressor folgende Bestandteile: ein Verdichterteil, eine Rohrverbindung, die mit der Auslaß- oder Ausgangsseite des Verdichters auf der einen Seite und mit einer Gas-Verbrauchsseite (Lastseite) auf der anderen Seite verbunden ist, und eine Leistungs-Regelungseinrichtung zum Regeln der Strömungsgeschwindigkeit des komprimierten Gases (Kompressor-Leistung) vom Verdichter in die Leitung auf der Auslaß-Seite des Verdichters.The present invention relates to a method for controlling a capacity of a compressor with a switching control valve and a device therefor, in particular to a method for controlling a capacity of a rotary motion compressor such as a screw compressor and a Roots compressor and a device therefor. The compressor has the following components: a compressor part, a pipe connection which is connected to the outlet or output side of the compressor on the one side and to a gas consumption side (load side) on the other side, and a capacity control device for controlling the flow rate of the compressed gas (compressor capacity) from the compressor into the line on the outlet side of the compressor.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Bei einer herkömmlichen Leistungs-Regelungsvorrichtung eines Schraubenkompressors mit einem Schalt-Steuerventil ist z.B., wie in JP-A-58167890 gezeigt, das Schalt-Steuerventil auf der Ansaug- oder Einlaß-Seite des Verdichters angeordnet und ein Auslaßventil auf der Auslaß- oder Ausgangs seite des Verdichters. Wenn der Kompressor unter Vollast betrieben wird, wobei das Schalt-Steuerventil geöffnet und das Luft-Auslaßventil geschlossen ist, erhöht sich der Luftdruck auf der Auslaßseite. Wenn sich der Luftdruck auf der Auslaßseite über einen vorbestimmten Sollwert erhöht, wird das Schalt-Steuerventil geschlossen und das Luft-Auslaßventil geöffnet, wobei der Kompressor in einen Leerlaufbetrieb umgeschaltet wird. Wenn sich dann der Luftdruck in einem an der Auslaßseite angeordneten Luftakkumulator verringert und einen Wert erreicht, der unter einem vorbestimmten Sollwert liegt, wird das Schalt-Steuerventil geöffnet und das Luftauslaßventil geschlossen, wodurch der Verdichter in Vollastbetrieb genommen wird.In a conventional capacity control device of a screw compressor with a switching control valve, for example, as shown in JP-A-58167890, the switching control valve is arranged on the suction or inlet side of the compressor and a discharge valve is arranged on the discharge or outlet side of the compressor. When the compressor is operated at full load with the switching control valve opened and the air discharge valve closed, the air pressure on the discharge side increases. When the air pressure on the discharge side increases above a predetermined set value, the switching control valve is closed and the air discharge valve is opened, switching the compressor to an idle operation. Then, when the air pressure in an air accumulator arranged on the outlet side decreases and reaches a value that is below a predetermined set point, the switching control valve is opened and the air outlet valve is closed, causing the compressor to operate at full load.

Bei einer solchen herkömmlichen Leistungs-Regelungsvorrichtung wird der Luftdruck auf der Auslaßseite des Verdichters durch einen Druckschalter erfaßt, und ein dem Wert des erfaßten Drucks entsprechendes Signal wird übertragen, damit der Verdichter zwischen Vollast- und Leerlaufbetrieb hin und her geschaltet werden kann.In such a conventional capacity control device, the air pressure on the discharge side of the compressor is detected by a pressure switch, and a signal corresponding to the value of the detected pressure is transmitted so that the compressor can be switched between full load and idle operation.

Da bei dem oben genannten Stand der Technik sowohl die Ober- als auch die Untergrenze der Luftdruck-Sollwerte, bei denen das Regelsignal zum Schalten des Verdichters zwischen Vollast- und Leerlaufbetrieb ausgesendet werden soll, fest ist, wird das Schalten der Betriebsart des Verdichters in Abhängigkeit von einem konstanten Druckwert vorgenommen, unabhängig vom Volumen des an die Ausgangsseite des Verdichters angeschlossenen Luft-Druckbehälters. Wenn daher eine Verbrauchsgeschwindigkeit von Menge pro Zeitraum (Betriebslast) von Luft vom Kompressor als konstant angenommen wird, ist das Intervall des Umschaltens (Schaltzeitraum oder An-Aus- Zeitraum) des Verdichters zwischen Vollast- und Leerlaufbetrieb des Verdichters umso länger, je größer das Volumen des an die Ausgangsseite des Verdichters angeschlossenen Rohrleitungssystems (einschließlich des Luft-Druckbehälters) ist. Außerdem wird auch bei einer extrem großen (hohen) oder extrem kleinen (niedrigen) Betriebslast im Vergleich zur Kompressorleistung der Schaltzeitraum zwischen Vollast- und Leerlaufbetrieb des Kompressors länger. Deshalb wird die Betriebs zeit des Verdichters, während der der Luftdruck auf der Auslaßseite höher ist als der von der Luft-Verbrauchsseite erforderliche Druck, länger, wodurch das Problem entsteht, daß unnötig elektrischer Strom verbraucht wird, um den Verdichter zu betreiben.In the above-mentioned prior art, since both the upper and lower limits of the air pressure setpoints at which the control signal for switching the compressor between full load and idle operation is to be sent out are fixed, the switching of the operating mode of the compressor is carried out in dependence on a constant pressure value, regardless of the volume of the air pressure vessel connected to the outlet side of the compressor. Therefore, if a consumption rate of quantity per period (operating load) of air by the compressor is assumed to be constant, the interval of switching (switching period or on-off period) of the compressor between full load and idle operation of the compressor is longer, the larger the volume of the piping system (including the air pressure vessel) connected to the outlet side of the compressor. In addition, even when the operating load is extremely large (high) or extremely small (low) compared to the compressor capacity, the switching period between full load and idle operation of the compressor becomes longer. Therefore, the operating time of the compressor during which the air pressure on the discharge side is higher than the pressure required from the air consumption side becomes longer, causing a problem that unnecessary electric power is consumed to operate the compressor.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFDINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kompressor-Leistungs-Regelungs-Verfahren und eine Vorrichtung dazu bereitzustellen, das in der Lage ist, die Betriebs zeit des Verdichters zu verkürzen, während der der Verdichter unnötig hohen Druck erzeugt, unter einer Bedingung, bei der die Betriebslast (Gasverbrauchsgeschwindigkeit oder Menge/Zeit auf der Gasverbrauchsseite) beträchtich verändert wird oder das Volumen der an die Ausgangs seite des Verdichters angeschlossenen Rohrleitung groß ist, wodurch der elektrische Stromverbrauch verringert wird.It is an object of the present invention to provide a compressor capacity control method and apparatus capable of shortening the operating time of the compressor during which the compressor generates unnecessarily high pressure under a condition where the operating load (gas consumption rate or amount/time on the gas consumption side) is changed considerably or the volume of the piping connected to the outlet side of the compressor is large, thereby reducing the electric power consumption.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Kompressor-Leistungs-Regelungs-Verfahren und eine Vorrichtung dazu bereitzustellen, bei dem die Schaltzeit zwischen Vollast- und Leerlaufbetrieb des Verdichters über eine Zeit erhalten wird, die länger als die vorgegebene Zeit ist, wodurch die Zuverlässigkeit der Leistungs-Regelungsvorrichtung verbessert wird, während garantiert wird, daß der Druck auf der Luft-Verbrauchsseite immer über einem vorbestimmten Minimalwert gehalten wird.Another object of the present invention is to provide a compressor capacity control method and apparatus in which the switching time between full load and idle operation of the compressor is maintained for a time longer than the predetermined time, thereby improving the reliability of the capacity control apparatus while guaranteeing that the pressure on the air consumption side is always kept above a predetermined minimum value.

Die oben genannten Aufgaben der vorliegenden Erfindung können durch ein erfindungsgemäßes Leistungs-Regelungs-Verfahren gelöst werden, bei dem ein Verdichter zwischen Vollastund Leerlaufbetrieb geschaltet wird, indem ein auf der Einlaßseite des Verdichters angeordnetes Schaltventil betätigt wird; ein Druck (P) auf der Auslaß- oder Lastseite des Kompressors wird durch einen Drucksensor erfaßt, und wenn der Druck (P) eine vorbestimmte Druck-Obergrenze Pmax erreicht, wird das Schalt-Steuerventil geschlossen, wodurch der Kompressor in Leerlaufbetrieb genommen wird, wenn jedoch der erfaßte Druck (P) eine vorbestimmte Druck-Untergrenze Pmin erreicht, wird das Schalt-Steuerventil geöffnet, wodurch der Verdichter in Vollastbetrieb genommen wird; eine Größe (q) der Last auf der Lastseite des Kompressors wird erfaßt, und je nach der Größe (q) der Last wird entweder die oben genannte Obergrenze Pmax oder die Untergrenze Pmin verändert, um so einen An-Aus- Zeitraum (Δt; Δt&sub1;) über einen vorbestimmten Zeitdauer-Sollwert (Δtmin; Δt&sub1;min) hinaus zu verlängern.The above objects of the present invention can be achieved by a capacity control method according to the invention, in which a compressor is switched between full load and idle operation by operating a switching valve arranged on the inlet side of the compressor; a pressure (P) on the outlet or load side of the compressor is detected by a pressure sensor, and when the pressure (P) reaches a predetermined upper pressure limit Pmax, the switching control valve is closed, whereby the compressor is put into idle operation, but when the detected pressure (P) reaches a predetermined lower pressure limit Pmin, the switching control valve is opened, whereby the compressor is put into full load operation; a magnitude (q) of the load on the load side of the compressor is detected, and depending on the magnitude (q) of the load, either the above-mentioned upper limit Pmax or the lower limit Pmin is changed so as to extend an on-off period (Δt; Δt₁) beyond a predetermined time period set value (Δtmin; Δt₁min).

Allgemein erhöht sich der Druck auf der Lastseite (Auslaßseite des Verdichters) bei einem Schalt-Leistungs-Regelungs-Verfahren, das bei einem erfindungsgemäßen Leistungs- Regelungsverfahren eingesetzt wird, wenn das Schalt-Steuerventil geöffnet und der Verdichter in Vollastbetrieb genommen wird. Wenn der Druck auf der Lastseite eine vorgewählte oder vorbestimmte Druck-Obergrenze erreicht, wird das Schalt-Steuerventil geschlossen und der Verdichter von Vollast- in Leerlaufbetrieb umgeschaltet. Der Druck auf der Last-Seite verringert sich dann mit einer der Größe der Last entsprechenden Geschwindigkeit. Wenn der Druck auf der Lastseite eine vorgewählte oder vorbestimmte Druck-Untergrenze erreicht, wird der Verdichter vom Leerlaufbetrieb auf Vollastbetrieb umgeschaltet, und der Druck auf der Lastseite erhöht sich wieder. Die oben genannten Vorgänge wiederholen sich.In general, the pressure on the load side (discharge side of the compressor) increases in a switching power control method used in a power control method according to the invention when the switching control valve is opened and the compressor is put into full load operation. When the pressure on the load side reaches a preselected or predetermined upper pressure limit, the switching control valve is closed and the compressor is switched from full load to idle operation. The pressure on the load side then decreases at a rate corresponding to the size of the load. When the pressure on the load side reaches a preselected or predetermined lower pressure limit, the compressor is switched from idle operation to full load operation and the pressure on the load side increases again. The above processes repeat.

Da bei einem erfindungsgemäßen Leistungs-Regelungsverfahren die vorgewählte Druck-Obergrenze oder die vorgewählte Druck-Untergrenze, bei der das Schalt-Steuerventil geöffnet bzw. geschlossen wird, je nach der Größe der Last eingestellt wird, wird es möglich, die Schaltzeit zwischen Vollast- und Leerlaufbetrieb über eine vorbestimmte Zeitdauer hinaus zu verlängern, wodurch die Zuverlässigkeit der Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Leistungs-Regelungs-Verfahrens erhöht wird.Since, in a power control method according to the invention, the preselected upper pressure limit or the preselected lower pressure limit at which the switching control valve is opened or closed is set depending on the size of the load, it becomes possible to extend the switching time between full load and idle operation beyond a predetermined period of time, thereby increasing the reliability of the device for carrying out the power control method according to the invention.

Unter "An-Aus-Zeitraum" versteht man prinzipiell einen Zeitraum (Δt), der eine Vollast-Betriebs-Zeit und eine Leerlauf-Betriebs-Zeit umfaßt, wobei diese Betriebsarten abwechselnd wiederholt werden. Die Zeitdauer, die auf die Größe der Last abgestimmt werden soll, kann auch ein Vollast-Zeitraum (Δt&sub1;) oder ein Leerlauf-Zeitraum (Δt&sub2; = Δt - Δt&sub1;) anstelle des An-Aus-Zeitraums (Δt) sein. Der Vollastzeitraum (Δt&sub1;) oder der Leerlauf-Zeitraum (Δt - Δt&sub1;) ist also auch ein dem An-Aus- Zeitraum entsprechender Zeitraum.The term "on-off period" basically means a period (Δt) that includes a full-load operating time and an idling operating time, with these operating modes being repeated alternately. The period of time that is to be adjusted to the size of the load can also be a full-load period (Δt₁) or an idle period (Δt₂ = Δt - Δt₁) instead of the on-off period (Δt). The full-load period (Δt₁) or the idle period (Δt - Δt₁) is therefore also a period corresponding to the on-off period.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Erfassen der Größe, genauer gesagt, der relativen Größe, der Last auf der Lastseite des Kompressors dadurch ausgeführt, daß die Verbrauchsgeschwindigkeit oder das Verbrauchsverhältnis (im Verhältnis zur Kompressorleistung) (q) des komprimierten Gases auf der Lastseite durchgeführt wird und die Verbrauchsgeschwindigkeit oder das Verbrauchsverhältnis (q) des komprimierten Gases zum Beispiel erfalt wird, indem die Variationsgeschwindigkeit (dP/dt) eines Drucks (P) auf der Lastseite des Kompressors oder der An-Aus-Zeitraum (Δt; Δt&sub1;) des Schalt-Steuerventils gemessen wird.According to a preferred embodiment of the present invention, the detection of the magnitude, more precisely the relative magnitude, of the load on the load side of the compressor is carried out by determining the consumption rate or the consumption ratio (in relation to the compressor capacity) (q) of the compressed gas on the load side and the consumption rate or the consumption ratio (q) of the compressed gas is determined, for example, by determining the variation rate (dP/dt) of a pressure (P) on the load side of the compressor or the on-off period (Δt; Δt�1) of the switching control valve is measured.

Im letzteren Fall wird die vorgewählte Druck-Obergrenze (Pmax) so verändert, daß der gemessene An-Aus-Zeitraum (Δt;Δt&sub1;) länger wird, genauer gesagt, nicht kürzer als ein vorbestimmter Wert (Δtmin; Δt&sub1;min). Nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die vorgewählte Druck- Obergrenze (Pmax) so bestimmt, daß der gemessene An-Aus-Zeitraum (Δt; Δt&sub1;) gleich dem vorbestimmten Wert (Δtmin; Δt&sub1;min) übereinstimmt. Durch Gleichsetzen der Druck-Untergrenze mit dem auf der Verbrauchsseite (Lastseite) erforderlichen Druck, wird in diesem Fall während der ganzen Zeit ein erforderlicher Druck aufrechterhalten.In the latter case, the preselected pressure upper limit (Pmax) is changed so that the measured on-off period (Δt;Δt₁) becomes longer, more precisely, not shorter than a predetermined value (Δtmin; Δt₁min). According to a preferred embodiment of the present invention, the preselected pressure upper limit (Pmax) is determined so that the measured on-off period (Δt;Δt₁) is equal to the predetermined value (Δtmin; Δt₁min). In this case, by setting the pressure lower limit equal to the pressure required on the consumption side (load side), a required pressure is maintained during the whole time.

Nach der vorliegenden Erfindung können die oben genannten Aufgaben durch eine Kompressor-Leistungs-Regelungsvorrichtung gelöst werden, welche die folgenden Elemente enthält: ein Schalt-Ventil, das auf einer Einlaß-Seite eines Verdichters angeordnet ist und zum Öffnen bzw. Schließen geeignet ist, um den Verdichter in Vollast- bzw. in Leerlaufbetrieb zu nehmen, eine Druck-Erfassungseinrichtung zum Erfassen eines Drucks (P) auf einer Lastseite des Kompressors, und eine Schalt-Regelungseinrichtung, die basierend auf einem Vergleich einer vorgewählten oder vorbestimmten Druck-Obergrenze (Pmax) und einer vorgewählten oder vorbestimmten Druck-Untergrenze (Pmin) mit dem von der Druckerfassungseinrichtung erfaßten Druckwert (P) ein Schaltventil öffnet bzw. schließt, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Regelungs-Einrichtung folgende Elemente enthält: eine Last-Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer Größe (q) einer Last auf der Lastseite des Kompressors und eine Sollwert-Veränderungseinrichtung zum Verändern mindestens der vorgewählten Druck-Obergrenze (Pmax) oder der vorgewählten Druck-Untergrenze (Pmin), um so einen An-Aus-Zeitraum (Δt; Δt&sub1;) des Schaltventils nicht kürzer werden zu lassen als einen vorbestimmten Wert (Δtmin; Δt&sub1;min). Da bei einer erfindungsgeinäßen Leistungs-Regelungseinrichtung, ähnlich wie beim Leistungs-Regelungsverfahren, die Druck-Obergrenze oder die Druck-Untergrenze, bei der das Schaltventil geöffnet bzw. geschlossen wird, je nach der Größe der Last auf der Lastseite der Verdichters verändert wird, kann die Schaltzeit zwischen Vollast- und Leerlaufbetrieb auf einen Wert verändert werden, der nicht kürzer ist als die vorbestimmte Zeitdauer, wodurch die Zuverlässigkeit der Leistungs-Regelungsvorrichtung erhöht wird. Wenn außerdem die Betriebslast extrem groß (hoch) oder extrem klein (niedrig) oder das Innenvolumen der Leitung auf der Auslaßseite groß ist, wird die Druck-Obergrenze verringert, und es kann die Hochdruck-Betriebszeit verkürzt werden, wodurch die energiesparende Wirkung verstärkt wird.According to the present invention, the above-mentioned objects can be achieved by a compressor power control device which contains the following elements: a switching valve which is arranged on an inlet side of a compressor and is suitable for opening or closing in order to put the compressor into full load or idle operation, a pressure detection device for detecting a pressure (P) on a load side of the compressor, and a switching control device which opens or closes a switching valve based on a comparison of a preselected or predetermined pressure upper limit (Pmax) and a preselected or predetermined pressure lower limit (Pmin) with the pressure value (P) detected by the pressure detection device, which is characterized in that the control device contains the following elements: a load detection device for detecting a size (q) of a load on the load side of the compressor and a setpoint changing device for changing at least the preselected pressure upper limit (Pmax) or the preselected pressure lower limit (Pmin) so as to not let an on-off period (Δt; Δt₁) of the switching valve become shorter than a predetermined value (Δtmin; Δt₁min). Since in a power control device according to the invention, similar to In the capacity control method, the upper pressure limit or the lower pressure limit at which the switching valve is opened or closed is changed according to the size of the load on the load side of the compressor, the switching time between full load and idle operation can be changed to a value not shorter than the predetermined time period, thereby improving the reliability of the capacity control device. In addition, when the operating load is extremely large (high) or extremely small (low) or the internal volume of the discharge side piping is large, the upper pressure limit is reduced and the high pressure operation time can be shortened, thereby enhancing the energy saving effect.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht die Last-Erfassungseinrichtung aus einer Einrichtung zum Erfassen der Gas-Verbrauchsgeschwindigkeit oder des Gas-Verbrauchsverhältnisses (q) auf der Lastseite des Kompressors. Die Einrichtung zum Erfassen der Gas-Verbrauchsgeschwindigkeit oder des Gas-Verbrauchsverhältnisses besteht z.B. aus: (1) einer Variationsgeschwindigkeit-Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer Druck-Veränderungs-Geschwindigkeit (dP/dt) des komprimierten Gases auf der Lastseite des Kompressors; (2) einer Erfassungseinrichtung für die Strömungsgeschwindigkeit des komprimierten Gases auf der Lastseite des Kompressors; oder (3) einer Einrichtung zum Messen des An-Aus- Zeitraums (Δt; Δt&sub1;) des Schalt-Steuerventils.According to a preferred embodiment of the present invention, the load detecting means consists of means for detecting the gas consumption rate or gas consumption ratio (q) on the load side of the compressor. The means for detecting the gas consumption rate or gas consumption ratio consists of, for example: (1) variation rate detecting means for detecting a pressure change rate (dP/dt) of the compressed gas on the load side of the compressor; (2) compressed gas flow rate detecting means on the load side of the compressor; or (3) means for measuring the on-off period (Δt; Δt₁) of the switching control valve.

Im oben genannten Fall (3) ist die Sollwert-Veränderungs- Einrichtung so beschaffen, daß entweder die vorgewählte Druck- Obergrenze (Pmax) oder die vorgewählte Druck-Untergrenze (Pmin) verändert wird, so daß der An-Aus-Zeitraum (Δt; Δt&sub1;) des Schalt-Steuerventils nicht kürzer als ein vorbestimmter Wert (Δtmin; Δt&sub1;min) bestimmt wird. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist zum Beispiel die Sollwert-Veränderungs-Einrichtung so beschaffen, daß die Druck-Obergrenze (Pmax) verändert wird, so daß der An-Aus-Zeitraum (Δt; Δt&sub1;) des Schalt-Steuerventils nicht kürzer als ein vorbestimmter Wert (Δtmin; Δt&sub1;min) bestimmt wird. Da in diesem Fall die Druck-Untergrenze auf einem konstanten Wert gehalten wird, kann nicht nur ein Mindestdruck garantiert werden, sondern es kann auch die Druckobergrenze bei einem erforderlichen Minimalwert unterdrückt werden. Wenn außerdem in diesem Fall die Betriebslast extrem groß (hoch) oder wenn das Innenvolumen der Leitung auf der Auslaßseite groß ist, wird die Druck-Obergrenze verringert, und es kann die Hochdruck-Betriebszeit verkürzt werden, wodurch die energiesparende Wirkung noch weiter verstärkt wird. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die Schalt-Regelungseinrichtung eine Vielzahl vorbestimmter Druck-Grenzwerte (z.B. zwei Grenzwerte wie Pmax1, Pmax2), und die Sollwert-Veränderungseinrichtung ist so beschaffen, daß die Druck-Obergrenze (Pmax1, Pmax2) je nach der Größe (q) der auf den Kompressor wirkenden Last umgeschaltet oder verändert wird. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält die Schalt-Regelungseinrichtung einen Niedrigdruckseiten-Druckschalter, der den Verdichter an der Druck- Untergrenze (Pmin) vom Leerlauf- in den Vollastbetrieb umschaltet und eine Vielzahl von Hochdruckseiten-Druckschaltern, die den Verdichter an den Druck-obergrenzen (Pmax1, Pmax2) vom Vollastbetrieb in den Leerlaufbetrieb umschalten; die Leistungs- Regelungsvorrichtung enthält weiter eine Zeitabstimmungseinrichtung zum Messen einer Zeitdauer nach einem Betätigen des Niedrigdruckseiten-Druckschalters; und die Sollwert-Veränderungseinrichtung ist so beschaffen, daß die Hochdruckseiten-Druckschalter erst betätigt werden, wenn mindestens die vorbestimmte Zeitdauer (Δt&sub1;min) verstrichen ist, nachdem der Verdichter vom Leerlaufbetrieb in den Vollastbetrieb umgeschaltet wurde, indem die Vielzahl von Hochdruckseiten-Druckschaltern mit der Zeitabstimmungseinrichtung zusammenwirkt.In the above case (3), the set value changing means is arranged to change either the preset upper limit pressure (Pmax) or the preset lower limit pressure (Pmin) so that the on-off period (Δt; Δt₁) of the switching control valve is determined to be not shorter than a predetermined value (Δtmin; Δt₁min). In a preferred embodiment, for example, the set value changing means is arranged to change the upper limit pressure (Pmax) so that the on-off period (Δt; Δt₁) of the switching control valve is determined to be not shorter than a predetermined value (Δtmin; Δt₁min). is determined. In this case, since the lower limit pressure is maintained at a constant value, not only can a minimum pressure be guaranteed, but also the upper limit pressure can be suppressed at a required minimum value. In addition, in this case, when the operating load is extremely large (high) or when the internal volume of the discharge side piping is large, the upper limit pressure is reduced and the high pressure operating time can be shortened, thereby further enhancing the energy saving effect. According to a preferred embodiment of the invention, the switching control means includes a plurality of predetermined pressure limit values (e.g., two limit values such as Pmax1, Pmax2), and the set value changing means is arranged such that the upper limit pressure (Pmax1, Pmax2) is switched or changed depending on the magnitude (q) of the load acting on the compressor. According to a preferred embodiment of the present invention, the switching control device includes a low-pressure side pressure switch which switches the compressor from idle to full-load operation at the lower pressure limit (Pmin) and a plurality of high-pressure side pressure switches which switch the compressor from full-load operation to idle operation at the upper pressure limits (Pmax1, Pmax2); the capacity control device further includes a timing device for measuring a time period after actuation of the low-pressure side pressure switch; and the setpoint changing device is designed such that the high-pressure side pressure switches are not actuated until at least the predetermined time period (Δt₁min) has elapsed after the compressor has been switched from idle operation to full-load operation by the plurality of high-pressure side pressure switches cooperating with the timing device.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält die Kompressor-Leistungs-Regelungsvorrichtung weiterhin eine Druck-Verringerungs-Geschwindigkeits-Erfassungs-Einrichtung zum Erfassen der Verringerungsgeschwindigkeit (dP/dt) des Drucks (P) auf der Lastseite des Kompressors im Leerlaufbetrieb, und die Sollwert-Veränderungseinrichtung ist so beschaffen, daß sie die vorbestimmte Druck-Untergrenze (Pmin) je nach der Druck-Verringerungs-Geschwindigkeit (dP/dt) des Drucks (P) verändert, um zu verhindern, daß der Druck (P) auf der Lastseite unter einen Mindest-Druck (Pmin0) sinkt, der auf der Last-(Verbrauchs-)Seite erforderlich ist, wenn der Verdichter vom Leerlauf- in den Vollastbetrieb umgeschaltet wird. Bei dieser Konfiguration wird garantiert, daß der Druck (P) auf der Lastseite nicht unter den Mindest-Druck (Pmin0) sinkt, der auf der Last-(Verbrauchs-)Seite erforderlich ist, wenn der Verdichter vom Leerlaufbetrieb in den Vollastbetrieb umgeschaltet wird.According to a preferred embodiment of the present invention, the compressor capacity control device further includes a pressure reduction speed detecting device for detecting the reduction speed (dP/dt) of the pressure (P) on the load side of the compressor in idle operation, and the setpoint changing device is designed to change the predetermined lower limit pressure (Pmin) according to the pressure decreasing rate (dP/dt) of the pressure (P) so as to prevent the pressure (P) on the load side from falling below a minimum pressure (Pmin0) required on the load (consumption) side when the compressor is switched from idle to full load operation. This configuration guarantees that the pressure (P) on the load side will not fall below the minimum pressure (Pmin0) required on the load (consumption) side when the compressor is switched from idle to full load operation.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält die Leistungs-Regelungsvorrichtung weiterhin ein Luft-Auslaßventil auf der Auslaßseite des Verdichters, wobei das Luft-Auslaßventil geschlossen ist, wenn das Schaltventil geöffnet ist, und geöffnet ist, wenn das Schaltventil geschlossen ist.According to a preferred embodiment of the present invention, the capacity control device further includes an air outlet valve on the outlet side of the compressor, the air outlet valve being closed when the switching valve is opened and being opened when the switching valve is closed.

Die vorausgehenden und andere Aufgaben, Merkmale sowie Vorteile der Erfindung werden klarer aus der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnungen.The foregoing and other objects, features and advantages of the invention will become more apparent from the description of the preferred embodiments with reference to the drawings.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als ganzes;Fig. 1 is a schematic representation of an embodiment of the present invention as a whole;

Fig. 2 ist ein Blockdiagramm zur Erläuterung des arithmetischen Verarbeitungsflusses einer Regelungsvorrichtung;Fig. 2 is a block diagram for explaining the arithmetic processing flow of a control device;

Fig. 3A und 3B sind Graphen einer zeitabhängigen Veränderung des Drucks (P) auf der Auslaßseite und eine zeitabhängige Veränderung der Leistung (L) in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform;Figs. 3A and 3B are graphs of a time-dependent change in the pressure (P) on the outlet side and a time-dependent change in the power (L) in an embodiment of the invention;

Fig. 3C ist ein Ablaufplan mit einem Beispiel für die Bemessung der Größe der Last durch Messung der Druck-Veränderungs-Geschwindigkeit;Fig. 3C is a flow chart showing an example of sizing the size of the load by measuring the pressure change rate;

Fig. 4 ist ein Graph zur Erläuterung der Druckveränderung, wenn der Verdichter vom Leerlaufbetrieb auf Vollastbetrieb umgeschaltet wird;Fig. 4 is a graph for explaining the pressure change when the compressor is switched from idle operation to full load operation;

Fig. 4A ist ein der Regelungsvorrichtung in Fig. 4 entsprechender Ablaufplan;Fig. 4A is a flow chart corresponding to the control device in Fig. 4;

Fig. 5 ist ein Blockdiagramm eines konkreten Beispiels einer in Fig. 1 dargestellten Regelungsvorrichtung;Fig. 5 is a block diagram of a concrete example of a control device shown in Fig. 1;

Fig. 6 ist ein Ablaufplan einer Verarbeitung, bei der eine Regelungsvorrichtung mit einer Zeit-Meßeinrichtung und einem Druckschalter, die in der Lage ist, zwei verschiedene Druck-Obergrenzen festzulegen, als die Regelungsvorrichtung von Fig. 1 eingesetzt wird;Fig. 6 is a flow chart of a processing in which a control device having a time measuring device and a pressure switch capable of setting two different upper pressure limits is used as the control device of Fig. 1;

Fig. 7 ist ein Diagramm einer elektrischen Schaltung der Regelungsvorrichtung zum Ausführen der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform; undFig. 7 is an electric circuit diagram of the control device for carrying out the embodiment shown in Fig. 6; and

Fig. 7A und 7B sind graphische Darstellungen, in denen Funktionseigenschaften des Druckschalters, wie er in Fig. 7 angeordnet ist, darstellt sind.Fig. 7A and 7B are graphs showing functional characteristics of the pressure switch as arranged in Fig. 7.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS

Mit Bezug auf Fig. 1 wird nachfolgend ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kompressor-Leistungs-Regelung nach einer erfindungsgemäßen Ausführungsform beschrieben. Die Figur zeigt hauptsächlich ein mit Luft betriebenes System eines Schraubenkompressors 18 mit einer Leistungs-Regelungsvorrichtung 17.With reference to Fig. 1, a method and a device for compressor power control according to an embodiment of the invention is described below. The figure mainly shows an air-operated system of a screw compressor 18 with a power control device 17.

In Fig. 1 ist mit 1 ein Verdichter bezeichnet, 2 ist ein Ansaugventil als ein Schaltventil, das auf der Einlaßseite des Verdichters 1 angeordnet ist und mittels einer Stange 4a einer Hydraulik-Zylinder-Einrichtung 4 zwischen der geöffneten und der geschlossenen Stellung hin und her geschaltet wird. Mit 19 ist ein auf dem Weg oder zwischen einer Einlaßöffnung 14 und dein Ansaugventil 2 angeordnetes Ansaugfilter bezeichnet. 13 ist ein Schlagventil, das auf der Auslaß- oder Ausstoßseite des Verdichters 1 angeordnet ist, während 12 ein Nachkühler zum Kühlen des komprimierten Gases oder des Ausstoßes vom Verdichter 1 ist. Mit 11 ist ein Druckbehälter zum Speichern der vom Nachkühler 12 gekühlten komprimierten Luft bezeichnet, wobei die komprimierte Luft im Druckbehälter 11 über eine Verbrauchsleitung 16 heraus geleitet und so zur Verwendung bereitgestellt wird. Mit 8 ist eine Druck-Erfassungseinrichtung zum Erfassen des Drucks P in einer Auslaßleitung 8a bezeichnet, wobei die durch die Druck-Erfassungseinrichtung gesammelte Information über den Druck P an eine Regelungseinrichtung 9 weitergeleitet wird.In Fig. 1, 1 denotes a compressor, 2 is an intake valve as a switching valve which is arranged on the inlet side of the compressor 1 and is switched back and forth between the open and closed positions by means of a rod 4a of a hydraulic cylinder device 4. 19 denotes an intake filter arranged on the way or between an inlet port 14 and the intake valve 2. 13 is a blow valve which is arranged on the outlet or discharge side of the compressor 1, while 12 is an aftercooler for cooling the compressed gas or the discharge from the compressor 1. 11 denotes a pressure vessel for storing the compressed air cooled by the aftercooler 12, the compressed air in the pressure vessel 11 being led out via a consumption line 16 and thus made available for use. 8 denotes a pressure detection device for detecting the pressure P in an outlet line 8a, wherein the information about the pressure P collected by the pressure detection device is forwarded to a control device 9.

3 bezeichnet ein Luft-Auslaßventil, das zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Stellung hin und her geschaltet wird über eine Stange 4a der Hydraulik-Zylinder- Einrichtung 4, ähnlich dem Ansaugventil 2, und 15 bezeichnet einen Luft-Auslaß-Schalldämpfer, der zwischen einer Auslaßseite des Luft-Auslaßventils 3 und der Luft-Auslaßöffnung 15 angeordnet ist.3 denotes an air outlet valve which is switched between an open and a closed position via a rod 4a of the hydraulic cylinder device 4, similar to the intake valve 2, and 15 denotes an air outlet muffler which is arranged between an outlet side of the air outlet valve 3 and the air outlet port 15.

Außerdem bezeichnet 7 eine Ölwanne, 6 eine Hydraulikpumpe und 5 ein elektromagnetisches Ventil mit vier möglichen Einstellungen (Vierwegventil), die unter Regelung oder Steuerung der Regelungseinrichtung 9 so betrieben wird, daß sie eine der möglichen drei Einstellungen einnimmt, wodurch die Stange 4a durch die Hydraulikzylindereinrichtung 4 nach oben oder nach unten bewegt oder angehalten wird.In addition, 7 denotes an oil pan, 6 a hydraulic pump, and 5 a four-position electromagnetic valve (four-way valve) which is operated under the control of the control device 9 to assume one of the three possible positions, whereby the rod 4a is moved up or down or stopped by the hydraulic cylinder device 4.

Bei dem Kompressor 18 mit der oben genannten Anordnung, besteht die Leistung-Regelungs-Einrichtung 17 aus den Ventilen 2, 3, der Zylindereinrichtung 4, der Pumpe 6, der Ölwanne 7, der Druck-Erfassungseinrichtung 8 und der Regelungseinrichtung 9. Ein Leitungssystem 17a auf der Auslaßseite besteht aus einem hinter dem Schlagventil 13 angeordneten Nachkühler 12, dem Luftakkumulator 11 und dem Leitungssystem 8a zur Verbindung dieser Elemente.In the compressor 18 having the above arrangement, the capacity control device 17 consists of the valves 2, 3, the cylinder device 4, the pump 6, the oil pan 7, the pressure detection device 8 and the control device 9. A piping system 17a on the outlet side consists of an aftercooler 12 arranged behind the impact valve 13, the air accumulator 11 and the piping system 8a for connecting these elements.

Im Vollastbetrieb des Verdichters 1 des Kompressors 18 bringt der Kolben der Hydraulik-Zylinder-Einrichtung 4, der über die Stange 4a mit dem Ansaugventil 2 und dem Auslaßventil 3 verbunden ist, das Ansaugventil 2 in eine geöffnete und das Auslaßventil in ein geschlossene Stellung, mittels Öl aus der Ölwanne 7 über das elektromagnetische Vierweg-Ventil 5 durch die Hydraulikpumpe 6. Bei einem solchen Vollastbetrieb fließt die an der Einlaßöffnung 14 eingesaugte oder eingeführte Luft durdh den Ansaugfilter 19 und das voll geöffnete Ansaugventil (Schalt-Steuerventil 2) an den Verdichter 1. Die durch die Kompression durch den Verdichter 1 erhaltene sehr heiße und hoch verdichtete Luft wird durch das Schlagventil 13 und den Nachkühler 12 an den Druckbehälter 11 geleitet, von wo die Luft an die Luft-Verbrauchsleitung 16 zum Verbrauch weitergeleitet wird.In full load operation of the compressor 1 of the compressor 18, the piston of the hydraulic cylinder device 4, which is connected to the intake valve 2 and the outlet valve 3 via the rod 4a, brings the intake valve 2 into an open position and the outlet valve into a closed position, by means of oil from the oil pan 7 via the electromagnetic four-way valve 5 through the hydraulic pump 6. In such full load operation, the air sucked in or introduced at the inlet opening 14 flows through the intake filter 19 and the fully open intake valve (switching control valve 2) to the compressor 1. The very hot and highly compressed air obtained by the compression by the compressor 1 is passed through the impact valve 13 and the Aftercooler 12 is fed to the pressure vessel 11, from where the air is passed on to the air consumption line 16 for consumption.

Da allgemein im Vollastbetrieb die Strömungsgeschindigkeit der vom Verdichter 1 ausgestoßenen Luft größer ist als die Luft-Verbrauchsgeschwindigkeit, steigt der Druck des auf der Auslaßseite liegenden Leitungssystems 17a einschließlich des Druckbehälters 11, nämlich der Druck P auf der Lastseite bzw. der Auslaßseite des Kompressors 18, allmählich an. Anders ausgedrückt, wird der Verdichter so gewählt, daß er eine ausreichende Auslaßkapazität hat. Der Druck P auf der Lastseite wird durch den Druck-Sensor 8 erfaßt, und der erfaßte Druckwert P wird an die Regelungsvorrichtung 9 geleitet. Wenn der erfaßte Druckwert P auf der Lastseite eine vorbestimmte oder vorgewählte Druck-Obergrenze Pmax erreicht, sendet die Regelungsvorrichtung 9 ein Befehls- oder Steuersignal zum Umschalten des Ölweges im elektromagnetischen Vierweg-Ventil 5 und zum Betätigen des Hydraulik-Zylinders 4 zum Bewegen der Stange 4a, wodurch das Ansaugventil 2 in geschlossene Stellung und gleichzeitig das Luft-Auslaßventil 3 in geöffnete Stellung gebracht wird, wodurch der Verdichter 1 in Leerlaufbetrieb geschaltet wird.Generally, since the flow rate of air discharged from the compressor 1 is greater than the air consumption rate during full load operation, the pressure of the discharge-side piping system 17a including the pressure vessel 11, namely the pressure P on the load side or the discharge side of the compressor 18, gradually increases. In other words, the compressor is selected to have a sufficient discharge capacity. The pressure P on the load side is detected by the pressure sensor 8, and the detected pressure value P is sent to the control device 9. When the detected pressure value P on the load side reaches a predetermined or preselected pressure upper limit Pmax, the control device 9 sends a command or control signal for switching the oil path in the electromagnetic four-way valve 5 and for operating the hydraulic cylinder 4 to move the rod 4a, thereby bringing the suction valve 2 into the closed position and simultaneously bringing the air outlet valve 3 into the open position, thereby switching the compressor 1 into idle operation.

Da beim Leerlaufbetrieb des Verdichters 1 die Luft nicht vom Kompressor 1 an den Luft-Druckbehälter 11 geleitet wird und die Luft im Luft-Druckbehälter 11 einfach verbraucht wird, nimmt der Druck P im Auslaßseiten-Leitungssystem 17a einschließlich des Luft-Druckbehälters 11, nämlich der Druck P auf der Lastseite des Kompressors 18, allmählich ab. Die Regelungsvorrichtung 9 ist so konstruiert, daß das elektromagnetische Vierweg-Ventil 5 umgeschaltet wird, wenn der Druck P sinkt und eine vorgewählte oder vorbestimmte Druck-Untergrenze Pmin erreicht, und so der Verdichter wieder in Vollastbetrieb genommen wird.Since, during idle operation of the compressor 1, the air is not supplied from the compressor 1 to the air pressure tank 11 and the air in the air pressure tank 11 is simply consumed, the pressure P in the discharge side piping system 17a including the air pressure tank 11, namely the pressure P on the load side of the compressor 18, gradually decreases. The control device 9 is designed so that the electromagnetic four-way valve 5 is switched when the pressure P decreases and reaches a preselected or predetermined pressure lower limit Pmin, thus returning the compressor to full load operation.

Fig. 5 ist ein Blockdiagramm, in dem ein konkretes Beispiel der Regelungseinrichtung von Fig. 1 gezeigt ist. Die Regelungseinrichtung 9 enthält einen A/D(analog-digital)- Wandler 91, der als Teil einer Druck-Erfassungseinrichtung dient, einen ROM (read only memory/Festspeicher) 93 und einen RAM (random access memory/Speicher mit wahlfreiem Zugriff) 94, die als Speichereinrichtung dienen und eine zentrale Verarbeitungseinrichtung 92 einschließlich einer Zeit-Abstimmeinrichtung oder einem Zeit-Meßteil 92a und einem arithmetischen Prozessor 92b. Der vom Drucksensor 8 erfaßte Druckwert P wird vom A/D-Wandler 91 von einem analogen in ein digitales Signal konvertiert und an die zentrale Verarbeitungseinrichtung oder Zentraleinheit (CPU) 92 weitergeleitet. Die Zentraleinheit 92, die zum Beispiel aus einem Mikroprozessor mit einer Zeitabstimmeinrichtung 92a besteht, führt Vergleiche und andere Verarbeitungschritte unter Verwendung des Drucksignals P und des gemessenen oder gezählten Zeitsignals t durch und sendet dann ein Schalt-Befehlssignal zum Steuern des Leistungs-Regelungsventils, das aus den Ventilen 2 und 3 besteht. Der ROM 93 speichert vorbestimmte oder vorgewählte Werte wie Pmin, Pmax und Δtmin, die später erläutert werden, während der RAM 94 Information wie Betriebs- oder Verarbeitungsergebnisse zeitweise speichert.Fig. 5 is a block diagram showing a concrete example of the control device of Fig. 1. The control device 9 contains an A/D (analog-digital) converter 91 which is part of a pressure detection device a ROM (read only memory) 93 and a RAM (random access memory) 94 serving as storage means; and a central processing means 92 including a time adjuster or time measuring part 92a and an arithmetic processor 92b. The pressure value P detected by the pressure sensor 8 is converted from an analog to a digital signal by the A/D converter 91 and sent to the central processing means or central processing unit (CPU) 92. The central processing unit 92, which consists of, for example, a microprocessor with a time adjuster 92a, performs comparisons and other processing steps using the pressure signal P and the measured or counted time signal t, and then sends a switching command signal for controlling the capacity control valve consisting of the valves 2 and 3. The ROM 93 stores predetermined or preselected values such as Pmin, Pmax and Δtmin, which will be explained later, while the RAM 94 temporarily stores information such as operation or processing results.

Insbesondere wird in der Regelungsvorrichtung 9 der erfaßte Auslaßseitendruck P über den A/D-Wandler 91 an den Prozessor 92 weitergeleitet, wo der Schaltzeitraum Δt, nämlich die Summe eines Vollast-Betriebszeitraums Δt&sub1; und eines Leerlauf-Betriebszeitraums Δt&sub2; (Δt = Δt&sub1; + Δt&sub2;), gemessen wird. Der Schaltzeitraum Δt hängt von einer relativen Größe der Last ab, d.h. der Verbrauchsgeschwindigkeit oder ein Verbrauchsverhältnisses des komprimierten Gases im Verhältnis zur Kompressorkapazität. Außerdem wird bei der Regelungsvorrichtung 9 die Druckdifferenz ΔP zwischen der vorbestimmten Druck-Obergrenze Pmax und der vorbestimmten Druck-Untergrenze Pmin so verändert oder neu eingestellt, daß der Schaltzeitraum Δt in einen vorbestimmten Bereich Δtmin - Δtmax fällt (im Beispiel von Fig. 2, wird Δt gleich Δtmin) Dann wird mindestens Pmax oder Pmin verändert und mit dem erfaßten Druckwert P verglichen, und ein Schalt-Steuerungssignal wird an das Vierwege-Ventil 5 geliefert. Die Zeiträume Δt&sub1; und Δt&sub2; können für einen geeigneten Zeitraum wiederholt gemessen und ein Durchschnittswert mehrerer Zyklen bestimmt werden. Dieser Durchschnitts-Schaltzeitraum Δt wird mit dem vorbestimmten Wert Δtmin verglichen, und die Druckdifferenz ΔP wird, wenn nötig, so verändert, daß die Bedingung Δtmin ≤ Δt ≤ Δtmax erfüllt werden kann.More specifically, in the control device 9, the detected discharge side pressure P is passed through the A/D converter 91 to the processor 92, where the switching period Δt, namely the sum of a full load operating period Δt1 and an idle operating period Δt2 (Δt = Δt1 + Δt2), is measured. The switching period Δt depends on a relative magnitude of the load, ie, the consumption rate or a consumption ratio of the compressed gas in relation to the compressor capacity. Furthermore, in the control device 9, the pressure difference ΔP between the predetermined upper limit pressure Pmax and the predetermined lower limit pressure Pmin is changed or reset so that the switching period Δt falls within a predetermined range Δtmin - Δtmax (in the example of Fig. 2, Δt becomes Δtmin). Then, at least Pmax or Pmin is changed and compared with the detected pressure value P, and a switching control signal is supplied to the four-way valve 5. The periods Δt₁ and Δt₂ may be repeatedly measured for an appropriate period of time and an average value of several cycles are determined. This average switching period Δt is compared with the predetermined value Δtmin and the pressure difference ΔP is changed, if necessary, so that the condition Δtmin ≤ Δt ≤ Δtmax can be met.

In Fig. 2 ist ein Beispiel für den Verarbeitungsablauf des Betriebs in der Regelvorrichtung 9 gezeigt. Bei diesem Beispiel wird die Druck-Obergrenze Pmax oder die Druckdifferenz &Delta;P, nämlich Pmax - Pmin, So eingestellt, daß &Delta;t mit &Delta;tmin übereinstimmt. Der Wert von &Delta;tmin wird unter Berücksichtigung von Bedingungen wie den Mindest-Betriebsgeschwindigkeiten der Ventile 2, 3 der Leistungs-Regelungsvorrichtung 17 bestimmt. Wenn dies passend oder erwünscht ist, können andere Betriebsfaktoren berücksichtigt werden. Zuerst sollte die vorbestimmte Druck-Untergrenze Pmin, ein Anfangs-Sollwert von &Delta;P und der Minimal-Zeitraumwert &Delta;tmin (Schritt 20) eingestellt werden, wobei die Druck-Obergrenze Pmax = Pmin + &Delta;P. Dann wird unter der Bedingung, daß Pmax und Pmin eingestellt wurden, der tatsächliche Schaltzeitram &Delta;t gemessen (Schritt 21). Weiter wird in Schritt 23 &Delta;t mit &Delta;tmin verglichen. Im Fall von &Delta;t = &Delta;tmin wird der schon eingestellte &Delta;P weiter als &Delta;P' verwendet (Schritt 24a). Im Schritt 23 wird im Fall von &Delta;t < &Delta;tmin oder &Delta;t > &Delta;tmin die Druckdifferenz &Delta;P zu &Delta;P' verändert, wie nachfolgend definiert (Schritt 24b bzw. 24c):In Fig. 2, an example of the processing flow of the operation in the control device 9 is shown. In this example, the upper pressure limit Pmax or the pressure difference ΔP, namely Pmax - Pmin, is set so that Δt matches Δtmin. The value of Δtmin is determined taking into account conditions such as the minimum operating speeds of the valves 2, 3 of the capacity control device 17. If appropriate or desired, other operating factors may be taken into account. First, the predetermined lower pressure limit Pmin, an initial set value of ΔP and the minimum time period value Δtmin (step 20) should be set, where the upper pressure limit Pmax = Pmin + ΔP. Then, under the condition that Pmax and Pmin have been set, the actual switching time Δt is measured (step 21). Next, in step 23, Δt is compared with Δtmin. In the case of Δt = Δtmin, the already set ΔP continues to be used as ΔP' (step 24a). In step 23, in the case of Δt < Δtmin or Δt > Δtmin, the pressure difference ΔP is changed to ΔP' as defined below (step 24b or 24c):

&Delta;P'= &Delta;P &Delta;tmin/&Delta;t (1)ΔP'= ΔP Δtmin/Δt (1)

So erhält man das folgende Verhältnis:This gives the following ratio:

P'max = Pmin + &Delta;P' = Pmin + &Delta;P (&Delta;tmin/&Delta;t)P'max = Pmin + ΔP' = Pmin + ΔP (Δtmin/Δt)

Wenn die relative Luft-Verbrauchsgeschwindigkeit durch die Luft-Verbrauchsleitung 16 fluktuiert, geht die Verarbeitung zum Schritt 21 zurück, so daß die oben genannte Regelung andauernd durchgeführt wird.When the relative air consumption speed through the air consumption line 16 fluctuates, the processing returns to step 21 so that the above control is continuously performed.

Da bei dieser Ausführungsform die Druckdifferenz &Delta;p zwischen Pmin und Pmax so geregelt wird, daß der Schaltzeitraum &Delta;t auf &Delta;tmin verringert wird, wird es möglich, die Variation oder die Amplitude des Drucks auf der Lastseite zu minimieren.In this embodiment, since the pressure difference Δp between Pmin and Pmax is controlled so that the switching period Δt is reduced to Δtmin, it becomes possible to minimize the variation or the amplitude of the pressure on the load side.

Fig. 3A und 3B sind Graphen der zeitabhängigen Variation des Drucks P auf der Auslaßseite und der zeitabhängigen Variation der Leistung L oder der pro Zeiteinheit zum Antreiben des Verdichters 1 erforderlichen Energie bei der oben genannten Ausführungsform, wobei die Druck-Untergrenze Pmin fest ist, während nur die Druck-Obergrenze Pmax aufgrund der nachgestellten oder veränderten Daten &Delta;P' verändert wird.Fig. 3A and 3B are graphs of the time-dependent variation of the pressure P on the discharge side and the time-dependent variation of the power L or the energy required per unit time for driving the compressor 1 in the above-mentioned embodiment, wherein the lower limit pressure Pmin is fixed while only the upper limit pressure Pmax is changed based on the adjusted or changed data ΔP'.

Der Fall einer Kurve a in Fig. 3A und 3B wird nun beschrieben. Da beim Vollastbetrieb des Schrauben-Verdichters 1 die Strömungsgeschwindigkeit der vom Verdichter 1 an den Druckbehälter 11 über die Leitung 8a geleiteten Luft größer ist als die Verbrauchsgeschwindigkeit Qc der durch die Leitung 16 verbrauchten Luft, erhöht sich der Druck P allmählich auf der Auslaßseite. Wenn der Druck P die Druck-Obergrenze Pmax erreicht, wird der Verdichter 1 unter der Steuerung der Regelvorrichtung 9 in Leerlauf umgeschaltet. Da beim Leerlaufbetrieb keine Luft vom Verdichter 1 an den Luftakkumulator 11 geliefert wird, verringert sich der Druck auf der Auslaßseite, während die Luft im Druckbehälter verbraucht wird. Wenn der Druck P auf der Auslaßseite eine vorbestimmte Druck-Untergrenze Pmin erreicht, wird der Verdichter 1 unter der Steuerung der Regelungsvorrichtung 9 vom Leerlaufbetrieb in den Vollastbetrieb umgeschaltet, wodurch der Druck P auf der Auslaßseite erhöht wird. Dann wird der gleiche Vorgang wiederholt. Während die Druckdifferenz zwischen dem oberen Druck-Sollwert Pmax und dem unteren Druck-Sollwert Pmin als &Delta;P und ein Verhältnis, d.h. das Verbrauchsverhältnis (oder Lastverhältnis oder die relative Last) der Verbrauchsgeschwindigkeit Qc in Abhängigkeit von einer Luft-Strömungsgeschwindigkeit Qs aus dem Verdichter 1 als g definiert wird (d.h. Qc = q Qs (in diesem Fall sind beide Massendurchsätze)), wird die Zeitdauer &Delta;t&sub1;, die zum Erhöhen des Drucks P an der Auslaßseite von Pmin auf Pmax im Vollastbetrieb und die Zeitdauer &Delta;t&sub2;, die zum Verringern des Drucks P auf der Auslaßseite von Pmax auf Pmin im Leerlaufbetrieb benötigt wird, wie folgt ausgedrückt:The case of a curve a in Fig. 3A and 3B will now be described. Since, during full load operation of the screw compressor 1, the flow rate of the air supplied from the compressor 1 to the pressure tank 11 through the pipe 8a is greater than the consumption rate Qc of the air consumed through the pipe 16, the pressure P gradually increases on the discharge side. When the pressure P reaches the upper limit pressure Pmax, the compressor 1 is switched to idle operation under the control of the control device 9. Since no air is supplied from the compressor 1 to the air accumulator 11 during idle operation, the pressure on the discharge side decreases while the air in the pressure tank is consumed. When the pressure P on the discharge side reaches a predetermined lower pressure limit Pmin, the compressor 1 is switched from the idle operation to the full load operation under the control of the control device 9, thereby increasing the pressure P on the discharge side. Then, the same operation is repeated. While the pressure difference between the upper pressure set point Pmax and the lower pressure set point Pmin is defined as ΔP and a ratio, i.e., the consumption ratio (or load ratio or the relative load) of the consumption rate Qc depending on an air flow rate Qs from the compressor 1 is defined as g (i.e., Qc = q Qs (in this case, both are mass flow rates)), the time period Δt₁ required for increasing the pressure P on the discharge side from Pmin to Pmax in the full load operation and the time period Δt₂ required for decreasing the pressure P on the discharge side from Pmax to Pmin in the idle operation are expressed as follows:

&Delta;t&sub1; = V&Delta;P/(1-q)PsQs (2)Δt₁ = VΔP/(1-q)PsQs (2)

&Delta;t&sub2; = v&Delta;P/qPsQs' (3)Δt₂ = vΔP/qPsQs' (3)

wobeiwhere

V: Druckbehältervolumen, d.h. Volumen des Leitungssystems 17a auf der Auslaßseite,V: pressure vessel volume, i.e. volume of the pipe system 17a on the outlet side,

Ps: Ansaugdruck des Kompressors,Ps: compressor suction pressure,

Qs: Luft-Ansaugrate des Kompressors.Qs: Air intake rate of the compressor.

&Delta;t = &Delta;t&sub1; + &Delta;t&sub2; (4a)Δt = Δt�1 + Δt₂ (4a)

=v&Delta;P/q(1-q)PsQs (4)=vΔP/q(1-q)PsQs (4)

Aus der obigen Gleichung (4) ist ersichtlich, daß bei im wesentlichen konstanter Luft-Verbrauchsgeschwindigkeit q &Delta;t kürzer wird, wenn sich &Delta;P verringert. Außerdem bekommt man bei der Definition des Minimalwertes von &Delta;t, der durch die mechanischen Beschränkungen der Leistungs-Regelungsvorrichtung 17 als &Delta;tmin und &Delta;P zu diesem Zeitpunkt als &Delta;Pmin bestimmt wird, die folgende Gleichung:From the above equation (4), it can be seen that when the air consumption rate q is substantially constant, Δt becomes shorter as ΔP decreases. In addition, by defining the minimum value of Δt determined by the mechanical limitations of the power control device 17 as Δtmin and ΔP at that time as ΔPmin, the following equation is obtained:

&Delta;tmin = V/q(1-q)PsQs x &Delta;Pmin (5)Δtmin = V/q(1-q)PsQs x ΔPmin (5)

Während des tatsächlichen Betriebs des Kompressors 18 erhält man durch Messen von &Delta;t bei &Delta;P die folgende Gleichung:During actual operation of the compressor 18 by measuring Δt at ΔP, the following equation is obtained:

&Delta;Pmin = &Delta;P/&Delta;t x &Delta;tmin (6)ΔPmin = ΔP/Δt x Δtmin (6)

Wenn das Luft-Druckbehältervolumen V im Vergleich zur Luft-Strömungsgeschwindigkeit Qs aus dem Verdichter 1 groß genug ist, wird &Delta;t relativ lang, auch wenn &Delta;P relativ klein ist. Folglich kann in diesem Fall eine Variation oder Fluktuation des Drucks P auf der Auslaßseite dürch Verringern von &Delta;t auf &Delta;tmin auf einen kleinen Bereich eingeschränkt werden.When the air pressure tank volume V is large enough compared to the air flow rate Qs from the compressor 1, Δt becomes relatively long even if ΔP is relatively small. Consequently, in this case, a variation or fluctuation of the pressure P on the discharge side can be restricted to a small range by reducing Δt to Δtmin.

Unter Berücksichtigung von Toleranzen kann &Delta;t so gesteuert werden, daß es um ein geringes länger ist als &Delta;tmin. Außerdem ist es auch möglich, die Obergrenze &Delta;tmax von &Delta;t so einzustellen, daß eine übertriebene Steigerung von &Delta;t vermieden wird und &Delta;t kürzer als &Delta;tmax bleibt. Weiter kann es auch möglich sein, &Delta;P (Pmin) in ähnlicher Weise zu steuern, während Pmax konstant bleibt, anstatt Pmin konstant zu halten und Pmax zu verändern. In diesem Fall wird aber vorgezogen, Pmin so zu steuern, daß es nicht niedriger ist als der notwendige Minimaldruck Pmin0.Taking tolerances into account, Δt can be controlled to be slightly longer than Δtmin. In addition, it is also possible to set the upper limit Δtmax of Δt so that an excessive increase in Δt is avoided and Δt remains shorter than Δtmax. Furthermore, it may also be possible to control ΔP (Pmin) in a similar way while keeping Pmax constant, instead of keeping Pmin constant and increasing Pmax. In this case, however, it is preferred to control Pmin so that it is not lower than the required minimum pressure Pmin0.

Die Kurve b in Fig. 3 zeigt eine zeitabhängige Variation des Drucks P auf der Ausgangs seite und eine zeitabhängige Variation der Leistung L, wenn die Druck-Untergrenze Pmin fest ist und die Druckdifferenz &Delta;P auf einen Wert in der Nähe von &Delta;P' verringert wird, der geringer ist als der Wert in der oben genannten Kurve a. Die durchschnittlichen Leistungswerte bei den Kurven a und b werden wie folgt miteinander verglichen, wobei angenommen wird, daß die zeitabhängige Variation der Leistung L im wesentlichen linear ist:Curve b in Fig. 3 shows a time-dependent variation of the pressure P on the output side and a time-dependent variation of the power L when the pressure lower limit Pmin is fixed and the pressure difference ΔP is reduced to a value close to ΔP' which is smaller than the value in the above-mentioned curve a. The average power values in curves a and b are compared as follows, assuming that the time-dependent variation of the power L is substantially linear:

Durchschnittliche Leistung Lave für Kurve aAverage power Lave for curve a

Lave = [Lmin + Lmax]/2 x &Delta;t&sub1;/&Delta;t + Lo x &Delta;t&sub2;/&Delta;t (7)Lave = [Lmin + Lmax]/2 x Δt₁/Δt + Lo x Δt₂/Δt (7)

Durchschnittliche Leistung L'ave für Kurve bAverage power L'ave for curve b

L'ave = [Lmin + L'max]/2 x &Delta;t'&sub1;/&Delta;t' + Lo x &Delta;t'&sub2;/&Delta;t' (7)L'ave = [Lmin + L'max]/2 x Δt'₁/Δt' + Lo x Δt'₂/Δt' (7)

wobeiwhere

Lmin: Leistung bei minimalem Druck Pmin,Lmin: Power at minimum pressure Pmin,

Lmax: Leistung bei Druck-Obergrenze Pmax,Lmax: power at pressure limit Pmax,

L'max: Leistung bei Druck-Obergrenze Pmax,L'max: power at pressure limit Pmax,

Lo: Leistung bei Leerlaufbetrieb.Lo: Power at idle.

Außerdem erhält man aus den Gleichungen (2), (3) und (4) die folgenden Gleichungen:In addition, from equations (2), (3) and (4) the following equations are obtained:

&Delta;t&sub1;/&Delta;t = q, &Delta;t&sub2;/&Delta;t = (1 - q) (9)Δt₁/Δt = q, Δt₂/Δt = (1 - q) (9)

Wenn außerdem angenommen wird, daß die relative Last oder das Luft-Verbrauchsverhältnis q (Verhältnis der Verbrauchs- Strömungsgeschwindigkeit Qc zur Verdichter-Auslaß-Strömungsge schwindigkeit Qs, von denen beide volumetrische Strömungsgeschwindigkeiten beim gleichen Druck oder bei den gleichen Massendurchsätzen sind) in den Kurven a und b konstant ist, können die folgenden Gleichungen abgeleitet werden:If it is also assumed that the relative load or air consumption ratio q (ratio of consumption flow rate Qc to compressor discharge flow rate Qs, both of which are volumetric flow rates at the same pressure or mass flow rates) in curves a and b is constant, the following equations can be derived:

&Delta;t&sub1;'/&Delta;t' = q, &Delta;t&sub2;'/&Delta;t' = 1 - q (9a)Δt₁'/Δt' = q, Δt₂'/Δt' = 1 - q (9a)

undand

wobei &Delta;t' = &Delta;t&sub1;' + &Delta;t&sub2;' (4b),where Δt' = Δt�1' + Δt₂' (4b),

Lave - L'ave = ½ (Lmax - L'max) x q (10)Lave - L'ave = ½ (Lmax - L'max) x q (10)

Da Lmax > L'max, ist die Durchschnittsleistung im Fall von b kleiner als im Fall von a.Since Lmax >L'max, the average power in case of b is smaller than in case of a.

Durch Messen von &Delta;t&sub1; und &Delta;t&sub2; in einem Zustand, bei dem sich das Luft-Verbrauchs-Verhältnis q nicht nicht schnell verändert, kann eine Konstante K (=V/PsQs), die von den Eigenschaften PsQs des Verdichters 1 und den Eigenschaften V des Leitungssystems abhängt, erhalten werden:By measuring Δt1 and Δt2 in a state where the air consumption ratio q does not change rapidly, a constant K (=V/PsQs) which depends on the characteristics PsQs of the compressor 1 and the characteristics V of the piping system can be obtained:

Mit dieser Konstante K kann manWith this constant K one can

eine Gleichung 1 - k&Delta;P/&Delta;t&sub1; = q aus Gleichung (2) undan equation 1 - kΔP/Δt₁ = q from equation (2) and

eine Gleichung &Delta;p = (&Delta;P/&Delta;t&sub1;)(1 - K&Delta;P/&Delta;t&sub1;)&Delta;t aus Gleichung (9) herleiten.derive an equation Δp = (ΔP/Δt₁)(1 - KΔP/Δt₁)Δt from equation (9).

Wenn man außerdem die Variation des Drucks P während der Zeit &Delta;t&sub1; als linear annimmt, erhält man den folgenden Zusammenhang:If we also assume that the variation of the pressure P during the time Δt1 is linear, we obtain the following relationship:

&Delta;P = dP/dt&sub1; (1 - K dP/dt&sub1;)&Delta;tΔP = dP/dt₁ (1 - K dP/dt₁)Δt

Wenn folglich die Konstante einmal durch Messen des Druck-Variationsgeschwindigkeit dP/dt&sub1; (oder dP/dt&sub2;) im Vollastbetrieb oder im Leerlaufbetrieb ermittelt wurde, kann &Delta;Pmin wie folgt ermittelt werden:Consequently, once the constant has been determined by measuring the pressure variation rate dP/dt₁ (or dP/dt₂) in full load or idle operation, ΔPmin can be determined as follows:

&Delta;Pmin = dP/dt&sub1; (1 - K dP/dt&sub1;)&Delta;tmin (11)ΔPmin = dP/dt₁ (1 - K dP/dt₁)Δtmin (11)

EntsprechendAccordingly

&Delta;Pmin = dP/dt&sub2; (1 - K dP/dt&sub2;)&Delta;tmin (11')ΔPmin = dP/dt₂ (1 - K dP/dt₂)Δtmin (11')

Nach den Gleichungen (11) und (11') wird &Delta;Pmin kleiner, wenn das Druckbehältervolumen V groß ist oder die Kompressorlast q (d.h. das Luft-Verbrauchsverhältnis über die Verbrauchsleitung 16) extrem groß oder extrem klein ist (q weicht beträchlich von 1/2 ab), d.h. dP/dt&sub1; oder dP/dt&sub2; klein ist. Folglich wird Pmax oder P'max klein eingestellt, und deshalb wird der Verdichter nicht bei unnötig hohem Druck betrieben, wodurch die erforderliche Leistung L verringert wird.According to equations (11) and (11'), ΔPmin becomes smaller when the pressure vessel volume V is large or the compressor load q (i.e., the air consumption ratio via the consumption line 16) is extremely large or extremely small (q deviates considerably from 1/2), i.e., dP/dt₁ or dP/dt₂ is small. Consequently, Pmax or P'max is set small, and therefore the compressor is not operated at an unnecessarily high pressure, thereby reducing the required power L.

Wenn, wie im Ablaufplan 27 von Fig. 3c gezeigt, &Delta;t&sub1; und &Delta;t&sub2; nur über einen relativ kurzen Zeitraum, z.B. &Delta;t&sub1; + &Delta;t&sub2; oder n(&Delta;t&sub1; + &Delta;t&sub2;), wobei n entweder 2 oder 3 sein kann, nach einem Betriebsstart des Kompressors (27a) gemessen werden, wird die vom Volumen V der wirksamen Leitung 17a einschließlich des Volumens der Verbrauchsleitung 16 abhängende Konstante K bestimmt (27b). Dann wird die Veränderungsgeschwindigkeit dP/dt&sub1; oder dP/dt&sub2; des Drucks P gemessen (27c). Dann wird &Delta;Pmin errechnet (27d) auf der Grundlage der Gleichungen (11) und (12) einschließlich der Parameter der Konstante K und dem Sollwert tmin. So wird die Druckdifferenz &Delta;P auf einen optimalen Wert &Delta;Pmin eingestellt, bei dem immer, auch wenn sich das Verbrauchsverhältnis q kontinuierlich verändert, &Delta;t gleich &Delta;tmin wird. Die Messung von dP/dt&sub1; oder dP/dt&sub2; wird durch Abnehmen der von der Druck-Erfassungseinrichtung 8 erfaßten Werte des Drucks P an erwünschten Zeitintervallen &delta;t unter Verwendung des Prozessors 92 und durch Erhalten von &delta;P/&delta;t mittels der Druckdifferenz &delta;P zwischen den Drücken an zwei aufeinanderfolgenden Abtastpunkten vorgenommen.If, as shown in the flow chart 27 of Fig. 3c, Δt1 and Δt2 are measured only over a relatively short period of time, e.g. Δt1 + Δt2 or n(Δt1 + Δt2), where n can be either 2 or 3, after a start of operation of the compressor (27a), the constant K, which depends on the volume V of the effective line 17a including the volume of the consumption line 16, is determined (27b). Then the rate of change dP/dt1 or dP/dt2 of the pressure P is measured (27c). Then, ΔPmin is calculated (27d) based on equations (11) and (12) including the parameters of the constant K and the set value tmin. Thus, the pressure difference ΔP is set to an optimum value ΔPmin at which Δt always becomes equal to Δtmin even if the consumption ratio q changes continuously. The measurement of dP/dt1 or dP/dt2 is made by taking the values of the pressure P detected by the pressure detecting device 8 at desired time intervals δt using the processor 92 and obtaining δP/δt by means of the pressure difference δP between the pressures at two consecutive sampling points.

Wenn die Auslaßseiten-Druck-Verringerungs-Geschwindigkeit dP/dt hoch ist, wird eine bestimmte Zeitdauer zum Umschalten des Verdichters vom Leerlaufbetrieb in den Vollastbetrieb benötigt, d.h. zum Schalten des Ventils 2 der Leistungs-Regelungsvorrichtung 17 vom geschlossenen zum geöffneten Zustand und das Luft-Auslaßventil 3 vom geöffneten zum geschlossenen Zustand. Auch wenn, wie in Fig. 4 gezeigt, der Regelungsbetrieb der Regelungsvorrichtung 17 bei Punkt A beginnt, besteht die Gefahr, daß der Druck P auf der Auslaßseite steil unter die Druck-Untergrenze abfällt, wie durch Kurve e gezeigt, wodurch der Druck P auf der Auslaßseite niedriger wird als der erforderliche Mindestdruck Pmin0. Um diese Gefahr auszuschließen, wird in der in Fig. 4 dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungsform der Zusammenhang zwischen der Druck-Verringerungs-Geschwindigkeit dP/dt und der die Druckuntergrenze Pmin unterschreitenden Druckdifferenz &Delta;Pc im voraus gemessen und im Speicher 93 oder 94 in der Form einer Tabelle oder Gleichung (Schritt 25a in Fig. 4A) gespeichert. Dann wird dP/dt während des Betriebs erfaßt (Schritt 25b), und der untere Soll-Grenzwert wird von einem Wert Pmin in einen Wert Po verändert, wodurch der extreme Minimalwert des Drucks P auf der Auslaßseite gleich Pmin0 gesetzt wird (Schritt 25c).When the discharge side pressure reduction rate dP/dt is high, a certain period of time is required for switching the compressor from the idle operation to the full load operation, that is, for switching the valve 2 of the capacity control device 17 from the closed state to the open state and the air discharge valve 3 from the open state to the closed state. As shown in Fig. 4, even if the control operation of the control device 17 starts at point A, there is a risk that the discharge side pressure P drops sharply below the lower limit pressure as shown by curve e, thereby making the discharge side pressure P lower than the required minimum pressure Pmin0. In order to eliminate this danger, in the embodiment of the invention shown in Fig. 4, the relationship between the pressure reduction rate dP/dt and the pressure difference ΔPc falling below the lower pressure limit Pmin is measured in advance and stored in the memory 93 or 94 in the form of a table or equation (step 25a in Fig. 4A). Then, dP/dt is calculated during of operation is detected (step 25b), and the lower target limit is changed from a value Pmin to a value Po, thereby setting the extreme minimum value of the pressure P on the outlet side equal to Pmin0 (step 25c).

Da bei diesem Beispiel der Betrieb der Leistungs-Regelungsvorrichtung bei Punkt B beginnt, an dem der Wert des Drucks P gleich Po wird, wird verhindert, daß der Druck P auf der Auslaßseite unter Pmin0 sinkt, wie durch die Kurve d in Fig. 4 gezeigt. In diesem Fall bekommt man Po durch die folgende Gleichung:In this example, since the operation of the capacity control device starts at point B where the value of the pressure P becomes equal to Po, the pressure P on the outlet side is prevented from falling below Pmin0, as shown by curve d in Fig. 4. In this case, Po is obtained by the following equation:

Po = Pmin0 + &Delta;PcPo = Pmin0 + ΔPc

wobeiwhere

&Delta;Pc = &Delta;Pci x [dP/dt]/(dP/dt)i (12)ΔPc = ΔPci x [dP/dt]/(dP/dt)i (12)

Der Zusatz "i" bedeutet eine im voraus im Schritt 25a gemessene und gespeicherte Datengruppe. Wenn mehrere Datengruppen im Schritt 25a gespeichert werden, kann eine nahe bei dem Wert von dP/dt liegende, im Schritt 25b gemessene Datengruppe ausgewählt werden. Unter bestimmten Umständen kann &Delta;Pc durch Interpolation zweier gespeicherter Datengruppen bestimmt werden.The suffix "i" means a data group measured and stored in advance in step 25a. When multiple data groups are stored in step 25a, a data group close to the value of dP/dt measured in step 25b can be selected. Under certain circumstances, ΔPc can be determined by interpolating two stored data groups.

Dann kann die relative Größe der Last, nämlich das Luft-Verbrauchsverhältnis q aufgrund der vom Strömungsmesser 8b gemessenen Luft-Strömungsgeschwindigkeit QL durch die Leitung 16 bestimmt werden, was der Größe der Last entspricht.Then, the relative size of the load, namely the air consumption ratio q can be determined based on the air flow velocity QL through the line 16 measured by the flow meter 8b, which corresponds to the size of the load.

Fig. 6 ist ein Ablaufplan für den Fall, daß die Regelvorrichtung 9 eine Zeit-Zählteil- und Druck-Schalt-Einrichtung enthält, die in der Lage ist zwei Arten (Pmax1, Pmax2) der Druck- Obergrenze Pmax einzustellen.Fig. 6 is a flow chart for the case where the control device 9 contains a time counting part and pressure switching device capable of setting two types (Pmax1, Pmax2) of the pressure upper limit Pmax.

Zuerst werden in einem Schritt 30 zwei Druck-Obergrenzen Pmax1 und Pmax2 (Pmax1 < Pmax2) und ein Minimalwert &Delta;t&sub1;min von &Delta;t&sub1; im voraus eingestellt. Pmax1 wird z.B. auf einen Druckwert eingestellt, den der Durck P auf der Auslaßseite erreicht, wenn &Delta;t&sub1; bei einer normal großen Last im wesentlichen gleich &Delta;t&sub1;min wird, während Pmax2 auf einen Druckwert eingestellt wird, den der Druck P auf der Auslaßseite erreicht, wenn At&sub1; bei einer sehr kleinen Last im wesentlichen gleich &Delta;t&sub1;min wird, zum Beispiel, wenn das komprimierte Gas tatsächlich nicht aufgebraucht wird. Wenn der Vollastbetrieb des Verdichters beginnt, wird in einem Schritt 31 das Messen des Drucks P auf der Auslaßseite und das Messen der Zeitdauer t nach dem Start begonnen. In einem Schritt 32 wird der gemessene Druck P mit dem unteren Pmax1 der oberen Soll-Grenzwerte verglichen. Wenn P < Pmax1 geht die Verarbeitung zurück zu Schritt 31, und die Schritte 31 und 32 werden wiederholt, bis P gleich Pmax1 wird, genau genommen wird P gleich oder größer als Pmaxi Wenn P gleich oder größer als Pmax1 wird, geht die Verarbeitung zu Schritt 33 weiter, wo der letzte Meßwert t mit der kleinsten Schaltzeit &Delta;t&sub1;min verglichen wird. Wenn die Zeit t größer als die kleinste Schaltzeit &Delta;t&sub1;min ist, nämlich wenn die Größe der Last oder die relative Größe q im wesentlichen gleich einer angenommenen Größe ist, geht die Verarbeitung weiter zu Schritt 35, wo der Verdichter 1 in Leerlaufbetrieb umgeschaltet wird. Anders ausgedrückt, wird die (relative) Größe der Last in den Schritten 32 und 33 ausgewertet. Wenn auf der anderen Seite der gemessene Wert t kleiner als &Delta;t&sub1;min ist, d.h. wenn die (relative) Größe der Last kleiner als eine angenommene Größe ist, geht die Verarbeitung weiter zu einem Schritt 34, wo der erfaßte Druck P mit der oberen Pmax2 der Druck-Obergrenzen verglichen wird. Die Schritte 31 bis 34, also ein fortlaufender Vollastbetrieb, werden wiederholt, bis die Bedingung P &ge; Pmax2 erfüllt ist. Wenn P gleich oder größer als Pmax2 wird, nämlich wenn t im wesentlichen gleich &Delta;t&sub1;min wird, geht die Verarbeitung weiter zu Schritt 35, wo der Verdichter 1 auf Leerlaufbetrieb umgeschaltet wird. Der Sollwert &Delta;t&sub1;min wird unter Berücksichtigung der mechanischen Beschränkung der Zeiten, die zum Betätigen des Schalt-Steuer-Ventils 2 und des Luft-Auslaßventils 3 benötigt werden, und eines Kompromisses zwischen dem Vorteil aus einem extrem kurzen Schalt-Zeitraum und dem Nachteil einer beträchtlichen Verkürzung der Lebensdauer der Steuerventile 2 und 3, des elektromagnetischen Ventils 5 usw. bestimmt.First, in a step 30, two pressure upper limits Pmax1 and Pmax2 (Pmax1 < Pmax2) and a minimum value Δt₁min of Δt₁ are set in advance. Pmax1 is set to a pressure value that the pressure P on the outlet side reaches, for example, when Δt₁ becomes substantially equal to Δt₁min at a normal large load, while Pmax2 is set to a pressure value which the pressure P on the discharge side reaches when Δt₁ becomes substantially equal to Δt₁min at a very small load, for example when the compressed gas is not actually used up. When the full load operation of the compressor starts, the measurement of the pressure P on the discharge side and the measurement of the time period t after the start are started in a step 31. In a step 32, the measured pressure P is compared with the lower Pmax1 of the upper target limits. If P < Pmax1, processing goes back to step 31, and steps 31 and 32 are repeated until P becomes equal to Pmax1, more precisely, P becomes equal to or greater than Pmaxi. If P becomes equal to or greater than Pmax1, processing proceeds to step 33 where the last measured value t is compared with the smallest switching time Δt₁min. If the time t is greater than the smallest switching time Δt₁min, namely, if the magnitude of the load or the relative magnitude q is substantially equal to an assumed magnitude, processing proceeds to step 35 where the compressor 1 is switched to idle operation. In other words, the (relative) magnitude of the load is evaluated in steps 32 and 33. On the other hand, if the measured value t is smaller than Δt₁min, that is, if the (relative) magnitude of the load is smaller than an assumed magnitude, the processing proceeds to a step 34 where the detected pressure P is compared with the upper Pmax2 of the pressure upper limits. The steps 31 to 34, that is, a continuous full load operation, are repeated until the condition P ≥ Pmax2 is satisfied. If P becomes equal to or larger than Pmax2, namely, if t becomes substantially equal to Δt₁min, the processing proceeds to a step 35 where the compressor 1 is set to idle operation. The set point Δt₁min is determined taking into account the mechanical limitation of the times required to operate the switching control valve 2 and the air exhaust valve 3 and a compromise between the advantage of an extremely short switching period and the disadvantage of a considerable shortening of the service life of the control valves 2 and 3, the electromagnetic valve 5, etc.

In Fig. 7 ist eine elektrische Schaltung 9a dargestellt, die anstelle der Regelungsvorrichtung 9 in Fig. 1 für die in Fig. 6 dargestellte Ausführungsform verwendet werden kann. Der Druckschalter 40 ist ein Differenz-Druck-Schalter (Fig. 7A) mit der Hysterese-Eigenschaft, daß der Schalter eingeschaltet wird, wenn der erfaßte Druckwert P kleiner ist als Pmin, und er ausgeschaltet wird, wenn der erfaßte Druckwert P größer ist als Pmax1. Der Druckschalter 41 ist ein Differenz-Druck-Schalter (Fig. 7B) mit der Hysterese-Eigenschaft, daß der Schalter eingeschaltet wird, wenn der erfaßte Druckwert P kleiner ist als Pmin, und er ausgeschaltet wird, wenn der erfaßte Druckwert P größer ist als Pmax2. Mit 42 ist ein Relais zum Ein- oder Ausschalten eines Schalter P1X, mit 43 ein Relais zum Ein- oder Ausschalten eines Schalter P2X und mit 44 ein Relais zum Ein- oder Ausschalten eines Schalter 46X bezeichnet. 45 ist eine Zeitabstimmeinrichtung, die mit dem Messen der Zeit beginnt, wenn der Schalter 46X eingeschaltet wird, und die den Ruheschalter T ausschaltet, wenn die Zeit den vorbestimmten Sollwert &Delta;t&sub1;min erreicht. Mit 5a ist ein Elektromagnet des elektromagnetischen Ventils 5 in Fig. 1 bezeichnet und mit 5b ein Überspannungsschutz. Die elektrische Stromversorgungsleitung 48 wird unter Strom gesetzt, wenn der Verdichter 1 in Betrieb genommen wird.Fig. 7 shows an electrical circuit 9a which can be used instead of the control device 9 in Fig. 1 for the embodiment shown in Fig. 6. The pressure switch 40 is a differential pressure switch (Fig. 7A) with the hysteresis property that the switch is turned on when the detected pressure value P is less than Pmin and it is turned off when the detected pressure value P is greater than Pmax1. The pressure switch 41 is a differential pressure switch (Fig. 7B) with the hysteresis property that the switch is turned on when the detected pressure value P is less than Pmin and it is turned off when the detected pressure value P is greater than Pmax2. 42 is a relay for turning on or off a switch P1X, 43 is a relay for turning on or off a switch P2X, and 44 is a relay for turning on or off a switch 46X. 45 is a timer which starts measuring time when the switch 46X is turned on and turns off the rest switch T when the time reaches the predetermined set value Δt1min. 5a is an electromagnet of the electromagnetic valve 5 in Fig. 1, and 5b is an overvoltage protector. The electric power supply line 48 is energized when the compressor 1 is started.

Beim Betriebsstart des Verdichters 1 werden durch diese Anordnung der elektrischen Schaltung 9a die Schalter PIX und P2X über die Relais 42 bzw. 43 eingeschaltet, da am Anfang die Druckschalter 40 und 41 aufgrund der Bedingung P< Pmin in eingeschaltetem Zustand sind, und der Schalter 46X wird über das Relais 46X eingeschaltet. Wenn daher der Elektromagnet 5a des elektrischen Ventils 5 unter Strom gesetzt wird und der Vollastbetrieb des Verdichters beginnt, beginnt die Zeitabstimmeinrichtung mit dem Messen der verstichenen Zeit t. Wenn die relative Luft-Verbrauchs-Geschwindigkeit oder das Luft-Verbrauchsverhältnis q klein oder die Last gering ist, auch wenn der Druck P den Wert Pmax1 erreicht, erreicht t nicht &Delta;t&sub1;min, wodurch der Schalter T in geschlossenem Zustand gehalten wird. Wenn daher die Bedingung P > Pmax1 durch Ausschalten des Druckschalters 40 und des Schalters P1X erfüllt ist, wird der Kompressor 18 weiter mit Vollast betrieben, da das Relais 44 in einem eingestellten Zustand gehalten wird, bis die Bedingung P > Pmax2 oder t &asymp; &Delta;t&sub1;min erfüllt ist. Wenn die Last groß ist, wird t größer als &Delta;t&sub2;min, bevor die Bedingung P > Pmax1 erfüllt wird. Da der Schalter T ausgeschaltet wird, wenn t größer ist als &Delta;t&sub1;min, wird der Schalter 46X ausgeschaltet, gleichzeitig wird, wenn der Schalter P1X unter der Bedingung P > Pmax1 ausgeschaltet wird, wodurch das Solenoid 5a abgeschaltet wird, der Verdichter 1 in Leerlaufbetrieb geschaltet.When the compressor 1 starts operating, this arrangement of the electrical circuit 9a switches the switches PIX and P2X via the relays 42 and 43, respectively, since at the beginning the pressure switches 40 and 41 are in the on state, and the switch 46X is turned on via the relay 46X. Therefore, when the electromagnet 5a of the electric valve 5 is energized and the full load operation of the compressor starts, the timing device starts measuring the elapsed time t. When the relative air consumption speed or air consumption ratio q is small or the load is light, even if the pressure P reaches the value Pmax1, t does not reach Δt₁min, thereby keeping the switch T in the closed state. Therefore, when the condition P > Pmax1 is satisfied by turning off the pressure switch 40 and the switch P1X, the compressor 18 continues to operate at full load because the relay 44 is kept in a set state until the condition P > Pmax2 or t ≈ Δt₁min is satisfied. When the load is large, t becomes larger than Δt₂min before the condition P > Pmax1 is satisfied. Since the switch T is turned off when t is larger than Δt₁min, the switch 46X is turned off, at the same time, when the switch P1X is turned off under the condition P > Pmax1, thereby turning off the solenoid 5a, the compressor 1 is switched to idle operation.

Durch die oben genannte Anordnung wird eine Regelungsvorrichtung zum Regeln eines Schalt-Steuer-Ventils nur durch eine Anzahl von Druckschaltern und eine einfache elektrische Schaltung, wodurch auf kostengünstige Weise Energie eingespart wird, und eine Vorrichtung, bei der der Schaltzeitraum zwischen dem Vollast- und dem Leerlaufbetrieb über einem vorbestimmten Wert gehalten werden kann, vorgesehen.The above arrangement provides a control device for controlling a switching control valve only by a number of pressure switches and a simple electrical circuit, thereby saving energy in a cost-effective manner, and a device in which the switching period between the full load and idle operation can be kept above a predetermined value.

Da bei der vorliegenden Erfindung der untere oder der obere Druck-Sollgrenzwert zum Steuern des Schalt-Steuerventils auf der Einlaßseite des Verdichters in Anhängigkeit von der Verbrauchs-Strömungsgeschwindigkeit des komprimierten Gases oder der Größe der Last verändert wird, wird es möglich, den Schaltzeitraum zwischen Vollast- und dem Leerlaufbetrieb größer als einen vorbestimmten Wert zu erhalten und so ein häufiges Schalten zwischen Betriebsarten auch bei hoher Last zu verhindern, wodurch die Zuverlässigkeit der Vorrichtung erhöht wird.In the present invention, since the lower or upper pressure set limit value for controlling the switching control valve on the inlet side of the compressor is changed depending on the consumption flow rate of the compressed gas or the size of the load, it becomes possible to adjust the switching period between full load and idle operation greater than a predetermined value and thus prevent frequent switching between operating modes even under high load, thereby increasing the reliability of the device.

Wenn ferner der auf der Gas-Verbrauchsseite erforderliche Mindestdruck als der untere Druck-Sollgrenzwert genommen wird, kann der auf der Gas-Verbrauchsseite erforderliche Mindestdruck die ganze Zeit über aufrechterhalten werden.Furthermore, if the minimum pressure required on the gas consumption side is taken as the lower pressure target limit, the minimum pressure required on the gas consumption side can be maintained all the time.

Da außerdem durch Verändern des oberen Druck-Soll-Grenzwertes in Abhängigkeit von der absoluten oder relativen Größe der Last zum Beschränken des An-Aus-Zeitraumes des Schalt- Steuer-Ventils auf einen vorbestimmten Bereich die Druck- Obergrenze bei einer extrem großen oder einer extrem kleinen Betriebslast oder bei einem großen Innenvolumen des Leitungs-Systems auf der Auslaßseite geringer wird, verkürzt sich die Hochdruck-Betriebszeit eines Kompressors, wodurch die energiesparende Wirkung verstärkt wird.In addition, by changing the upper pressure set limit value depending on the absolute or relative size of the load to restrict the on-off period of the switching control valve to a predetermined range, the upper pressure limit becomes lower when the operating load is extremely large or extremely small or when the internal volume of the piping system on the discharge side is large, the high-pressure operating time of a compressor is shortened, thereby enhancing the energy-saving effect.

Claims (15)

1. Verfahren zur Regelung der Leistung einer Kompressoranordnung, bei dem ein Schaltventil (2) auf der Einlaßseite eines Kompressors (1) geöffnet bzw. geschlossen wird, um den Kompressor (1) in den Vollast- bzw. Leerlauf-Betrieb zu versetzen: Der Druck (P) auf der Lastseite der Kompressoranordnung (18) wird erfaßt (8); und wenn der erfaßte Druck (P) eine vorbestimmte Druck-Obergrenze (Pmax) erreicht, wird das Schaltventil (2) geschlossen, wodurch der Kompressor (1) in den Leerlauf-Betrieb versetzt wird, während, wenn der erfaßte Druck (P) eine vorbestimmte Druck-Untergrenze (Pmin) erreicht hat, das Schaltventil geöffnet wird, wodurch der Kompressor (1) in den Vollast-Betrieb versetzt wird,1. Method for controlling the performance of a compressor arrangement, in which a switching valve (2) on the inlet side of a compressor (1) is opened or closed in order to put the compressor (1) into full load or idle operation: the pressure (P) on the load side of the compressor arrangement (18) is detected (8); and when the detected pressure (P) reaches a predetermined upper pressure limit (Pmax), the switching valve (2) is closed, whereby the compressor (1) is put into idle operation, while when the detected pressure (P) has reached a predetermined lower pressure limit (Pmin), the switching valve is opened, whereby the compressor (1) is put into full load operation, dadurch gekennzeichnet, daßcharacterized in that eine Last-Größe (q) auf der Last-Seite der Kompressoranordnung (18) erfaßt wird (21; 27c; 8b; 32, 33) und mindestens einer der beiden Grenzwerte Druck-Obergrenze (Pmax) und Druck-Untergrenze (Pmin) So verändert wird, daß der Auf/Zu- Umschaltzeitraum (&Delta;t, &Delta;t&sub1;) des Schaltventils (2) einen vorbestimmten Wert (&Delta;tmin; &Delta;t&sub1;min) nicht unterschreitet.a load value (q) on the load side of the compressor arrangement (18) is detected (21; 27c; 8b; 32, 33) and at least one of the two limit values, pressure upper limit (Pmax) and pressure lower limit (Pmin), is changed so that the open/closed switching period (Δt, Δt₁) of the switching valve (2) does not fall below a predetermined value (Δtmin; Δt₁min). 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Erfassen der Größe (q) der Last auf der Last-Seite der Kompressoranordnung (18) durch Messen der Verbrauchsgeschwindigkeit (q) des komprimierten Gases auf der Last-Seite bewerkstelligt wird.2. Method according to claim 1, characterized in that the detection of the magnitude (q) of the load on the load side of the compressor arrangement (18) is accomplished by measuring the consumption rate (q) of the compressed gas on the load side. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Erfassen der Größe (q) der Last auf der Last-Seite der Kompressoranordnung (18) durch Messen der Veränderungsgeschwindigkeit (dp/dt) des Drucks auf der Last-Seite der Kompressoranordnung (18) bewerkstelligt wird.3. Method according to claim 2, characterized in that the detection of the magnitude (q) of the load on the load side of the compressor arrangement (18) is accomplished by measuring the rate of change (dp/dt) of the pressure on the load side of the compressor arrangement (18). 4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Erfassen der Verbrauchsgeschwindigkeit (g) des komprimierten Gases durch Messen (21; 32, 33) des Auf/Zu-Schaltzeitraums (&Delta;t; &Delta;t&sub1;) des Schaltventils (2) bewerkstelligt wird und die Druck-Obergrenze (Pmax) so verändert wird, daß der gemessene Auf/Zu-Schaltzeitraum (&Delta;t; &Delta;t&sub1;) einen vorbestimmten Mindestwert (&Delta;tmin, &Delta;t&sub1;min) nicht unterschreitet.4. Method according to claim 2, characterized in that the detection of the consumption rate (g) of the compressed gas is accomplished by measuring (21; 32, 33) the open/close switching period (Δt; Δt₁) of the switching valve (2) and the pressure upper limit (Pmax) is changed so that the measured open/close switching period (Δt; Δt₁) does not fall below a predetermined minimum value (Δtmin, Δt₁min). 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druck-Obergrenze (Pmax) so verändert wird, daß der gemessene Auf/Zu-Schaltzeitraum (&Delta;t; &Delta;t&sub1;) mit dem vorbestimmten Mindestwert (&Delta;tmin; &Delta;t&sub1;min) übereinstimmt.5. Method according to claim 4, characterized in that the pressure upper limit (Pmax) is changed so that the measured open/close switching period (Δt; Δt₁) corresponds to the predetermined minimum value (Δtmin; Δt₁min). 6. Vorrichtung zum Regeln der Leistung einer Kompressoranordnung mit einem Schaltventil (2) an der Einlaßseite eines Kompressors (1), das dazu geeignet ist, geöffnet bzw. geschlossen zu werden, um den Kompressor (1) in den Vollastbzw. Leerlauf-Betrieb zu versetzen; mit einer Druck-Erfassunßseinrichtung (8) zum Erfassen des Drucks (P) auf der Last- Seite der Kompressoranordnung (18) und mit einer Auf/Zu-Steuereinrichtung (2-7, 9; 2-7, 9a) zum Öffnen und Schließen des Schaltventils (2), die auf dem Vergleich einer vorbestimmten Druck-Obergrenze (Pmax) mit einer vorbestimmten Druck-Untergrenze (Pmin) beruht, wobei der erfaßte Druckwert (P) von der Druck-Erfassungseinrichtung (8) erfaßt wird,6. Device for regulating the performance of a compressor arrangement with a switching valve (2) on the inlet side of a compressor (1) which is suitable for being opened or closed in order to put the compressor (1) into full load or idle operation; with a pressure detection device (8) for detecting the pressure (P) on the load side of the compressor arrangement (18) and with an open/close control device (2-7, 9; 2-7, 9a) for opening and closing the switching valve (2), which is based on the comparison of a predetermined upper pressure limit (Pmax) with a predetermined lower pressure limit (Pmin), the detected pressure value (P) being detected by the pressure detection device (8), dadurch gekennzeichnet, daßcharacterized in that die Steuereinrichtung (21; 27c; 8b; 32, 33) folgende Einrichtungen aufweist:the control device (21; 27c; 8b; 32, 33) has the following devices: eine Last-Erfassungseinrichtung (9, 21, 9a, 32, 33) zum erfassen der Größe (q) der Last auf der Last-Seite der Kompressoranordnung (18) unda load detection device (9, 21, 9a, 32, 33) for detecting the size (q) of the load on the load side of the compressor arrangement (18) and eine Einstellwert-Veränderungseinrichtung (9, 24a-c; 9a, 34) zum Verändern von mindestens einem der beiden Grenzwerte Druck-Obergrenze (Pmax) und Druck-Untergrenze (Pmin), so daß der Auf/Zu-Umschaltzeitraum (&Delta;t, &Delta;t&sub1;) des Schaltventils (2) einen vorbestimmten Wert (&Delta;tmin; &Delta;t&sub1;min) nicht unterschreitet.a setting value changing device (9, 24a-c; 9a, 34) for changing at least one of the two limit values pressure upper limit (Pmax) and pressure lower limit (Pmin) so that the open/closed switching period (Δt, Δt₁) of the switching valve (2) does not fall below a predetermined value (Δtmin; Δt₁min). 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Last-Erfassungseinrichtung eine Gasverbrauchs-Erfassungseinrichtung aufweist zum Erfassen der Gasverbrauchs-Geschwindigkeit (q) auf der Last-Seite der Kompressoranordnung (18).7. Device according to claim 6, characterized in that the load detection device has a gas consumption detection device for detecting the gas consumption rate (q) on the load side of the compressor arrangement (18). 8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasverbrauchs-Erfassungseinrichtung eine Druckveränderungs-Geschwindigkeits-Erfassungseinrichtung (9, 27) aufweist zum Erfassen der Druckveränderungs-Geschwindigkeit (dP/dt) des komprimierten Gases auf der Last-Seite der Kompressoranordnung (18).8. Device according to claim 6, characterized in that the gas consumption detection device has a pressure change rate detection device (9, 27) for detecting the pressure change rate (dP/dt) of the compressed gas on the load side of the compressor arrangement (18). 9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasverbrauchs-Erfassungseinrichtung auf der Last-Seite der Kompressoranordnung (l8) eine Druckgas-Durchsatz-Erfassungseinrichtung (8b) aufweist.9. Device according to claim 7, characterized in that the gas consumption detection device on the load side of the compressor arrangement (18) has a compressed gas throughput detection device (8b). 10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Last-Erfassungseinrichtung eine Einrichtung (9, 21; 9a, 32, 33) aufweist zum Erfassen des Auf/Zu-Schaltzeitraums (&Delta;t; &Delta;t&sub1;) des Schaltventils (2) und10. Device according to claim 6, characterized in that the load detection device has a device (9, 21; 9a, 32, 33) for detecting the open/close switching period (Δt; Δt₁) of the switching valve (2) and daß die Wert-Veränderungseinrichtung (9, 24a-c; 9a, 34) so beschaffen ist, daß mindestens einer der beiden Grenzwerte Druck-Obergrenze (Pmax) und Druck-Untergrenze (Pmin) so verändert wird, daß der Auf/Zu-Umschaltzeitraum (&Delta;t, &Delta;t&sub1;) des Schaltventils (2) einen vorbestimmten Mindestwert (&Delta;tmin; &Delta;t&sub1;min) nicht unterschreitet.that the value changing device (9, 24a-c; 9a, 34) is designed such that at least one of the two limit values, the upper pressure limit (Pmax) and the lower pressure limit (Pmin), is changed so that the open/closed switching period (Δt, Δt₁) of the switching valve (2) does not fall below a predetermined minimum value (Δtmin; Δt₁min). 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Wert-Veränderungseinrichtung (9, 24a-c; 9a, 34) so beschaffen ist, daß der Auf/Zu-Umschaltzeitraum (&Delta;t, &Delta;t&sub1;) des Schaltventils (2) einen vorbestimmten Mindestwert (&Delta;tmin; &Delta;t&sub1;min) nicht unterschreitet.11. Device according to claim 10, characterized in that the value changing device (9, 24a-c; 9a, 34) is designed so that the open/close switching period (Δt, Δt₁) of the switching valve (2) does not fall below a predetermined minimum value (Δtmin; Δt₁min). 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Auf/Zu-Steuereinrichtung (2-7, 9, 2-7, 9a) mehrere vorbestimmte Druck-Obergrenzen (Pmax1, Pmax2) aufweist und die Einstellwert-Veränderungseinrichtung (9a, 34) so beschaffen ist, daß sie die Druck-Obergrenze (Pmax1, Pmax2) entsprechend der Größe (q) der Last der Kompressoranordnung (18) verändert.12. Device according to claim 11, characterized in that the open/close control device (2-7, 9, 2-7, 9a) has several predetermined pressure upper limits (Pmax1, Pmax2) and the set value changing device (9a, 34) is designed such that it changes the pressure upper limit (Pmax1, Pmax2) according to the size (q) of the load of the compressor arrangement (18). 13. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Auf/Zu-Steuereinrichtung (2-7, 9, 2-7, 9a) einen Druckschalter (40, 41) auf der Niederdruckseite aufweist, der bei der Druck-Untergrenze (Pmin) den Kompressor (1) von Leerlauf auf Vollast umschaltet, und mehrere Druckschalter (40, 41) auf der Hochdruckseite, die bei den Druck-Obergrenzen (Pmax1, Pmax2) den Kompressor (1) von Vollast auf Leerlauf umschalten; daß die Leistungs-Regelvorrichtung ferner eine Zeitabstimmungsvorrichtung (45) aufweist, die einen Zeitraum nach einer Betätigung des Druckschalters (40, 41) auf der Niederdruckseite mißt; und daß die Einstellwert-Veränderungseinrichtung (9a, P1X, P2X, T, 44) so ausgebildet ist, daß die Druckschalter (40, 41) erst betätigt werden, wenn mindestens ein vorbestimmter Zeitraum (&Delta;t&sub1;min) verstrichen ist, nachdem der Kompressor (1) durch das Zusammenwirken der Druckschalter (40, 41) auf der Hochdruckseite und der Zeitabstimmungseinrichtung (45) von Leerlauf auf Vollast umgeschaltet wurde.13. Device according to claim 6, characterized in that the open/close control device (2-7, 9, 2-7, 9a) has a pressure switch (40, 41) on the low pressure side, which switches the compressor (1) from idle to full load at the lower pressure limit (Pmin), and several pressure switches (40, 41) on the high pressure side, which switch the compressor (1) from full load to idle at the upper pressure limits (Pmax1, Pmax2); that the power control device further has a time adjustment device (45) which measures a period of time after an operation of the pressure switch (40, 41) on the low pressure side; and that the set value changing device (9a, P1X, P2X, T, 44) is designed such that the pressure switches (40, 41) are only actuated when at least a predetermined period of time (Δt₁min) has elapsed after the compressor (1) has been switched from idle to full load by the interaction of the pressure switches (40, 41) on the high pressure side and the timing device (45). 14. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompressorleistungs-Regelvorrichtung weiter eine Druckabfall-Geschwindigkeits-Erfassungseinrichtung (25b) zum Erfassen der Abfall-Geschwindigkeit (dP/dt) des Drucks (P) auf der Last-Seite der Kompressoranordnung (18) im Leerlauf aufweist und die Einstellwert-Veränderungseinheit (9, 25c) so ausgebildet ist, daß sie die vorbestimmte Druck-Untergrenze (Pmin) entsprechend der Abfall-Geschwindigkeit (dP/dt) des Drucks (P) so verändert, daß der Druck (P) auf der Last-Seite nicht unter einen Minimaldruck (Pmin0) sinkt, der auf der Last-Seite erforderlich ist, wenn der Kompressor (1) von Leerlauf auf Vollast umgeschaltet wird.14. Device according to claim 6, characterized in that the compressor capacity control device further comprises a pressure drop rate detecting device (25b) for detecting the drop rate (dP/dt) of the pressure (P) on the load side of the compressor arrangement (18) during idling and the set value changing unit (9, 25c) is designed to change the predetermined pressure lower limit (Pmin) according to the drop rate (dP/dt) of the pressure (P) so that the pressure (P) on the load side does not fall below a minimum pressure (Pmin0) required on the load side when the compressor (1) is switched from idling to full load. 15. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompressorleistungs-Regelvorrichtung auf der Auslaßseite des Kompressors (1) weiter ein Luft-Auslaßventil (3) aufweist, das geschlossen wird, wenn das Schaltventil (2) geöffnet wird und das geöffnet wird, wenn das Schaltventil (2) geschlossen wird.15. Device according to claim 6, characterized in that the compressor capacity control device on the outlet side of the compressor (1) further comprises an air outlet valve (3) which is closed when the switching valve (2) is opened and which is opened when the switching valve (2) is closed.
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