DE7930864U1

DE7930864U1 - Ansaugsteuervorrichtung fuer einen verdichter

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Publication number: DE7930864U1
Application number: DE19797930864
Authority: DE
Original assignee: Isartaler Schraubenkompressoren 8192 Geretsried De GmbH
Current assignee: Isartaler Schraubenkompressoren 8192 Geretsried De GmbH
Priority date: 1979-10-31
Filing date: 1979-10-31
Publication date: 1981-12-17

Description

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Ansaugeteuervorrichtung für einen Verdichter

Die Erfindung betrifft eine Ansaugsteuervorrichtung für einen

Verdichter, insbesondere einen Schraubenverdichter mit Ölein- !

spritzung, mit einem die Ansaugleitung freigebenden und ver- \

schließenden Element, das von einer Feder beaufschlagt und mit ·

einem in einem Zylinder geführten Steuerkolben verbunden ist, :

der in Schließrichtung mit Druckmittel beaufschlagbar ist. j

Eine solche Ansaugsteuervorrichtung ist aus dem EE-GM 78 11 860 bekannt, wobei eine Druckfeder das die Ansaugleitung verschliessende Element in die öffnungsstellung drückt. Mittels des ; Steuerkolbens kann die Ansaugleitung entgegen der Federkraft j verschlossen werden, wenn bei Erreichen des Ausschaltdruckes ; der Kolben beispielsweise von einem pneumatischen Aussetzregler aus mit Druckluft beaufschlagt wird. Eine derartige Ansaugsteuervorrichtung kann nur begrenzte Steuerfunktionen bei einem Verdichter, insbesondere einem Schraubenverdichter mit Öleinspritzung, übernehmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ansaugsteuervorrichtung der eingangs angegebenen Art so auszubilden, daß sie bei einfachem Aufbau in zuverlässiger Weise mehrere Steuerfunktionen ausführen kann.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß d^ts ^! die Ansaugleitung verschließende Element bzw. der Steuerkolben von der Feder in Schlie&richtung beaufschlagt und daß der Steuerkolben in Öffnungsrichtung von dem vom Verdichter erzeugten Druck (Betriebsdruck)beaufschlagbar ist.

Durch den beim Anlaufen des Verdichters erzeugten Druck kann die Federkraft überwunden und die Ansaugleitung geöffnet werden. , Zum Schließen der Ansaugleitung kann der Steuerkolben in Richtung der Federkraft mit einem Steuerdruck, beispielsweise dem

Netzdruck beaufschlagt werden, so daß der auf der gegenüberliegenden Kolbenseite anliegende Betriebsdruck überwunden wird. Damit kann ein gesondertes Rückschlagventil entfallen, das bei einem Schraubenverdichter mit öleinspritzung üblicherweise vorgesehen wird, um nach Abschalten des Verdichters ein Austreten des Öls vom ölbehälter aus durch den Verdichter in die Ansaugleitung zu verhindern, da im ölbehälter beim Abschalten noch der Betriebsdruck herrscht.

Eine Proportionalsteuerung mit stufenloser Verstellung des die Ansaugleitung verschließenden Elements in Abhängigkeit vom Druckluftbedarf kann dadurch erhalten werden, daß der Steuerkolben in Schließrichtung von dem auf der Verbraucherseite vorhandenen Druck (Netzdruck) beaufschlagbar ist.

Um ein -verzögertes öffnen der Ansaugleitung beim Einschalten des Verdichters einerseits und eine feinfühlige Verstellbewegung des die Ansaugleitung verschließenden Elements bei Proportionalsteuerung andererseits zu erhalten, wird die vom Betriebsdruck des Verdichters beaufschlagte Druckfläche des Steuerkolbens im Verhältnis zur Federkraft so ausgelegt, daß die Federkraft bereits bei einem geringfügigen Betriebsdruck überwindbar ist. _;

Ein verzögertes Öffnen der Ansaugleitung beim Einschalten des Verdichters wird dadurch erleichtert, daß auf der Netzdruckseite des Steuerkolbens eine Bohrung geringen Querschnitts im Zylinder ausgebildet ist, die mit der Saugseite des Verdichters in Verbindung steht.

Nach einer zweckmäßigen Ausgestaltung sind in der den Netzdruck zum Steuerkolben führenden Leitung eine elektrische und/oder eine pneumatische Steuereinrichtung angeordnet, damit durch Anlegen eines Steuerdrucks auf der Netzdruckseite des Steuerkolbens die Ansaugsteuervorrichtung elektrisch und/oder pneumatisch angesteuert werden kann.

Zum Entlüften des Ölbehälters bei einem Schraubenverdichter mit öleinspritzung kann das die Ansaugleitung verschließende

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Element mit einer Bohrung versehen sein, die in der Scnließ- stellung des Elements mit der Betriebsdruckseite des Steuerkolbers bzw. mit der den Betriebsdruck führenden Leitung verbindbar ist.

Eine beispielsweise Ausführungsform nach der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert, die in einer Schnittansicht eine Ansaugsteuervorrichtung zeigt.

Die insgesamt zylindrisch ausgebildete Ansaugsteuervorrichtung ist in einem Auge 1 an einer Gehäusewand 2 des Verdichters eingesetzt. Dieser Gehäusewand 2 gegenüberliegend ist eine weitere Gehäusewand 3 angeordnet, in der koaxial zur Ansaugsteuervorrichtung bzw. zum Auge 1 eine Ansaugleitung 4 befestigt ist. Diese Ansaugleitung 4 kann von einer nicht dargestellten Luftfilterpatrone umgeben sein. Der Raum zwischen den Gehäusewänden 2 und 3 steht direkt mit der Ansaugöffnung des Verdichters in Verbindung.

In dem Auge 1 ist ein Zylinderkörper 5 befestigt, beispielsweise eingepreßt. In dem Zylinderkörper 5 ist ein Steuerkolben 6 verschiebbar angeordnet, dessen Kclbenschaft 7 sich durch die Stirnwand 8 des Zylinderkörpers erstreckt und am freien Ende ein Verschlußstück 9 trägt. Dieses am Vorderteil kegelstumpfförmig ausgebildete Verschlußstück 9 ist auf einer senkrecht zur Längsachse liegenden Ringfläche mit einem Dichtungsring 10 versehen, der in der Schließstellung des Verschlußstückes 9 an der Sitzfläche 11 der Ansaugleitung 4 dicht anliegt.

Das insgesamt etwa topfförmig ausgebildete Verschlußstück 9 \ weist einen Mantelabschnitt 12 auf, dessen Längsabmessung ⁱ etwas größer ausgelegt ist als die Hüblänge des Verschluß- ^! Stückes 9. Mit diesem Mantelabschnitt 12 ist das Verschlußstück 9 auf dem Außenumfang des Zylinderkörpers 5 geführt, ! wobei in einer Ringnut 13 am Ende des Mantelabschnitts eine Dichtung angeordnet ist_f die auf der Umfangsflache des Zylinderkörpers 5 gleitet. Bei 14 ist eine Belüftungsöffnung im Ver- \

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schlußstück 9 ausgebildet, die eine Verbindung zwischen der Saugleitung und dem Hohlraum herstellt, der in der Schließstellung des Verschluß Stückes 9 zwischen diesem und dem Zylinderkörper 5 vorhanden ist. Durch diese Ausgestaltung werden weitgehend Kräfte ausgeschaltet, die am Verschlußstück 9 bei dessen Hubbewegung durch unterschiedliche Drücke auf den beiden Seiten des Verschlußstückes 9 auftreten kö&nen. Die Belüftungsöffnung 14 ist so ausgelegt, daß sich _t Druckausgleich auf beiden Seiten des Verschlußstückes 9

Der Steuerkolben 6 ist in Schließrichtung von einer Druckfeder 15 beaufschlagt, die sich an der Gehäusewand 2 abstützt und in einer Ausnehmung des Steuerkolbens 6 angeordnet ist. Ferner kann der Steuerkolben 6 über eine koaxial zur Längsachse der Druckfeder 15 durch die Gehäusewand 2 geführte Leitung 16 mit dem Druck des vom Verdichter belieferten Netzes beaufschlagt werden. Der Druck in der Leitung 16 wird am Verdichter hinter dem in der Druckleitung angeordneten Rückschlagventil bzw. hinter dem Druckhalteventil abgenommen. Bei 17 ist in schematischer Darstellung ein an sich bekannter Proportionalregler wiedergegeben.

Wie durch gestrichelte Linien angedeutet, kann an die Leitung ebenso ein Magnetventil 18 und/oder ein pneumatisches Ventil 19 angeschlossen werden, damit der Steuerkolben 6 durch eine pneumatische oder elektrische Steuerung mit einem Steuerdruck zum Schließen der Ansaugleitung 4 beaufschlagt werden kann.

In Öffnungsrichtung wird der Steuerkolben 6 auf einer ringförmigen Kolbenfläche 20 mit dem vom Verdichter direkt erzeugten Druck beaufschlagt. Parallel zur Kolbenachse verläuft durch den Zylinderkörper 5 eine Bohrung 21, die in eine Ringnut 22 mündet, von der aus eine radiale Bohrung 23 in den Zylinderraum mündet. Die Ringnut 22 ist durch eine Muffe 5¹ dicht abgedeckt, welche auf dem Außenumfang die Führungsfläche für das Verschlußstück 9 bildet. Die Längsbohrung 21 steht mit einer durch die Gehäusewand 2 geführten Leitung 24 in Verbindung, die an die

Druckseite des Verdichters oder beispielsweise an den Ölbe- \ halter angeschlossen ist und somit den vom Verdichter unmittelbar erzeugten Druck zum Steuerkolben 6 leitet. ΐ

Der insgesamt etwa topfförmig ausgebildete Zylinderkörper 5 ! weist auf der offenen Seite eine Ringschulter 25 auf, auf der
ein Dichtungsring angebracht ist, welcher den von der Leitung 16 beaufschlagten Zylinderraum von der Druckleitung 21, 24 dichtend trennt.

Durch den Steuerkolben 6 und dessen Schaft 7 verläuft eine ^;

axiale Bohrung 26 mit einem radialen Abschnitt. In der Schließstellung des Verschlußstückes 9 steht die Bohrung 26 mit einer ; im Zylinderkörper 5 ausgebildeten radialen Bohrung 27 in Ver- ; bindung, so daß die Druckseite des Verdichters über diese ι Bohrungen 26, 27 mit der Atmosphäre in Verbindung steht und j bei abgeschaltetem Verdichter bzw. geschlossener Ansaugsteuervorrichtung der ölbehälter entlüftet wird. ί Die Kraft der Druckfeder 15 ist im Verhältnis zu der Druckfläche 20 am Steuerkolben 6 so ausgelegt, daß bereits ein geringer I Betriebsdruck des Verdichters ausreicht, um den Steuerkolben 6
entgegen der Kraft der Druckfeder 15 zu verschieben. Vorzugs- : weise wird die Druckfeder 15 so ausgelegt, daß die Federkraft
etwa einem Druck von einem bar an der Druckfläche 20 des ' Steuerkolbens entspricht.

In der Gehäusewand 2 ist ferner eine Bohrung 28 mit geringem
Querschnitt ausgebildet, welche den von der Leitung 16 beaufschlagten Zylinderraum mit der Saugseite des Verdichters
verbinde«. Diese Bohrung 28 kann beispielsweise in den Raum
zwischen den Gehäusewänden 2 und 3 münden.

Die von der Leitung 16 beaufschlagte Druckfläche 29 am Steuerkolben kann beispielsweise so ausgelegt eein/laß sie doppelt so
groß wie die gegenüberliegende Druckfläche 20 ist. Je nach
Auslegung der Druckfeder 15 kann auch ein anderes Verhältnis
der Druckflächen 20» 29 vorgesehen werden.Zweckmäßigerweise ist

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j die mit der Feder 15 in Schließrichtung wirkende Druckfläche 29 :

größer als die Druckfläche 20. |

Die Druckfeder 15 wird zweckmäßigerweise so ausgelegt, daß sie den Steuerkolben gerade in der Schließstellung hält, wenn an der Druckfläche 29 der Unterdruck der Saugseite anliegt. Bei geringem Druck an der Druckfläche 20 wird dann der Steuerkolben in die Öffnungs st ellung verschoben.

Die Ansaugsteuervorrichtung kann von drei verschiedenen Stellen ;

Ventil 18 und pneumatisches Ventil 19) angesteuert werden und ermöglicht damit eine proportionale Regelung und eine Auf-Zu-Regelung von elektrischer oder pneumatischer Seite aus.

Die Ansaugsteuervorrichtung arbeitet wie folgt. Bei abgeschaltetem Verdichter hält das Verschlußstück 9 unter der Kraft der Feder 15 die Ansaugleitung 4 geschlossen. Die ! Leitung 16 ist über eines der Ventile 18, 19 mit der Atmosphäre verbimden. Die Druckseite des Verdichters bzw« der ölbehälter , ist über die Leitung 2k und die Bohrungen 21, 27, 26 ebenfalls mit der Atmosphäre verbunden. j

Wird der Verdichter eingeschaltet, so wird ein gewisser ; Druck aufgebaut, der an der Druckflache 20 des Steuerkolbens angreift, während gleichzeitig über die Bohrung 28, die mit j der Saugssite in Verbindung steht, ein gewisser Unterdruck aufgebaut wird, so daß nach den? Anlaufen des Verdichters der Steuerkolben 6 etwas nach links verschoben wird. Hierbei wird die Verbindung zwischen den Bohrungen 26 und 27 unterbrochen und damit die Belüftung der Druckseite aufgehoben. Bei einem Betriebsdruck von etwa 1 bar kann der Steuerkolben 6 bereits in die dargestellte volle Öffnungsstellung verschoben sein.

Beim Regelbetrieb mit stufenloser Einstellung der Ansaugsteuervorrichtung wird die Leitung 16 über den Proportionalregler 17mit dem Netz verbunden. Da die Druckfläche 29 am Steuerkolben 6 gröe-

ser ist als die vom Betriebsdruck beaufschlagte Druckflache 20, bleibt die Ansaugsteuervorrichtung so lange offen, so lange hinter dem Proportionalregler 17 ein Druck herrscht, der Keiner ist als der Betriebsdruck abzüglich die Federkraft. Wenn sich dieser Druck hinter dem Proportionalregler 17 dem Betriebsdruck abzüglich Federkraft nähert, so beginnt der Steuerkolben 6 sich nach rechts zu verschieben. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel beginnt die Ansaugsteuervorrichtung die Ansaugleitung 4 zu schließen, wenn bei einem Enddrutfk von 7 bar der Netzdruck 6 bar erreicht. In entsprechender Weise öffnet die Ansaugsteuervorrichtung im Regelbetrieb selbsttätig, wenn der Netzdruck wieder absinkt.

Bei einer anderen Betriebsart des Verdichters kann die Leitung 16 über eines der Ventile 18, 19 mit der Atmosphäre verbunden iein, so daß während des Betriebs des Verdichters die Ansaugsteuervorricntung sich in der dargestellten vollen Öffnungsstellung tsfindet. In Abhängigkeit von einer elektrischen oder pneumatischen Steuerung kann über eines der Ventile 18, 19 ein Steuerdruck zum sofortigen Schließen der Ansaugleitung 4 j auf die Druckfläche 29 aufgegeben werden. Als Steuerdruck wird zweckmäßigerweise der Netzdruck verwendet. Bei einem solchen Durchlaufbetrieb wird damit die Ansaugleitung 4 lediglich freigegeber und geschlossen, ohne daß das Verschlußstück Zwischenstellungen wie beim Regelbetrieb einnimmt.

Mit 30 ist ein Absperrhahn in der Leitung 16 bezeichnet.

Es sind verschiedene Abwandlungen der beschriebenen Bauweise möglich. So kann die Belüftungsbohrung 26 im Steuerkolben entfallen oder es kann eine auswechselbare Drossel im Vorderteil des Verschlußstückes 9 eingesetzt sein.·

Claims

Dr. F. ZumstehrseO. - Pt- P.'Assnjgnp - Dr. R. Koenigsberger Dipl.-Phys. R. HolzbaiieK- Dip3;-inö-*F.:kHMQseisen - Dr. F. Zumstein jun. PATENTANWÄLTE 8OOO München 2 - Brauhausstraße -4 - Telefon Sammel-Nr. 225341 - Ttregramme Zumpat - Telex 529979 S 1726 40/m ISARTALER Schraubenkompressoren GmbH Vallensteinstraße 20, 8192 Geretsried 2 ansprüche

1. Ansaugsteuervorrichtung für einen Verdichter, insbesondere einen Schraubenverdichter mit öleinspritzung, mit einem die Ansaugleitung freigebenden und verschließenden Element, das von einer Feder beaufschlagt und mit einem in einem Zylinder geführten Steuerkolben verbunden ist, der in Schließrichtung mit Druckmittel beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (6) bzw. das Element (9) von der Feder (15) in Schließrichtung beaufschlagt und daß der Steuerkolben in Öffnungsrichtung von dem vom Verdichter erzeugten Druck (Betriebsdruck) beaufschlagbar ist.

2. Ansaugsteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (6) in Schließrichtung von dem auf der Verbraucherseite vorhandenen Druck (Netzdruck) beaufschlagbar ist.

3. Ansaugsteuervorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Betriebsdruck des Verdichters beaufschlagte Druckfläche (20) des Steuerkolbens (6) im Verhältnis zur Kraft der Feder (15). so ausgelegt ist, daß die Federkraft bereits bei einem geringfügigen Betriebsdruck. tib«rwindbar ist.

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4. Ansaugsteuervorrichtung nach den Ansprüchen 1 "bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß auf der Netzdruckseite des Steuerkolbens (6) eine Bohrung (28) geringen Querschnitts im Zylinder ausgebildet ist, die mit der Saugseite des Verdichters in Verbindung steht. ■ · .

5, jfensaugsteuervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die von Netzdruck beaufschlagbare Druckfläche (29) des Steuerkolbens größer ist als die vom Betriebsdruck beaufschlagte Druckfläche (20).

6. Jtesaugsteuervorrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das die Ansaugleitung (4) verschließend⁰· Element (9) mit einer Bohrung (26) versehen ist, die in der Schließstellung des Elements mit der Betriebsdruckseite des Steuerkolbens bzw. mit der den Betriebsdruck führenden Leitung (17) verbindbar ist.

7, Ansaugsteuervorrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das die Ansaugleitung (4) verschließende Element (9) topfföraig ausgebildet und aittels eines Mantelabschnitts (12) auf einem Zylinderkörper (5) geführt ist, wobei in dem Element (9) eine Druckausgleic^sbohrung (14) vorgesehen ist.