EP1072796B1 - Process for operating a screw-type compressor - Google Patents
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- EP1072796B1 EP1072796B1 EP00115787A EP00115787A EP1072796B1 EP 1072796 B1 EP1072796 B1 EP 1072796B1 EP 00115787 A EP00115787 A EP 00115787A EP 00115787 A EP00115787 A EP 00115787A EP 1072796 B1 EP1072796 B1 EP 1072796B1
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- European Patent Office
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- piston
- return flow
- activated
- flow opening
- minimum
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C28/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
- F04C28/10—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids characterised by changing the positions of the inlet or outlet openings with respect to the working chamber
- F04C28/12—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids characterised by changing the positions of the inlet or outlet openings with respect to the working chamber using sliding valves
- F04C28/125—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids characterised by changing the positions of the inlet or outlet openings with respect to the working chamber using sliding valves with sliding valves controlled by the use of fluid other than the working fluid
Definitions
- the invention relates to a method for operating a screw compressor comprising a housing having a rotor chamber, two in the rotor chamber arranged screw rotors, which in the housing about their respective Rotary axes are rotatably mounted and which meshing drivable together are to a medium to be compressed from a suction gas inlet of Encourage housing to a compressed gas outlet of the housing and to compress, one in the direction of the rotor axes movable and to the Rotor chamber adjoining slider for power control over the whoscious Length of the screw rotor, an adjusting device comprising a cylinder pressurized by a medium formed by a cylinder chamber and a piston coupled to the spool, one in the cylinder chamber provided and a minimum position defining reflux opening, at least one provided in the cylinder chamber and at least an intermediate position defining intermediate return flow, wherein according to the process in a stage control mode, either the reflux port is opened to the piston from any position between a maximum position and the minimum position to go back to
- another embodiment shows a combination of the mode of operation, in which only by opening and closing valves Switching from a stepped control mode to the stepless control mode which can be done in the context of the tiered and the stepless control mode described lines and valves combined are.
- the invention is therefore based on the object, a method of the generic To improve the type so that this constructive as simple as possible Construction works reliably.
- This object is according to the invention in a method of the type described above solved in that in a continuously variable control mode for infinitely variable control of the piston positions in a sub-control range between the intermediate position and the minimum position, the reflux opening is activated and for stepless control of piston positions outside of the sub-control range between the intermediate position and the minimum position the corresponding intermediate reflux opening is activated, and to hold a desired position of the piston, the inlet valve and the return flow and the embschflußö réelle be closed.
- the solution according to the invention is with a single intermediate reflux opening fully functional.
- a particularly advantageous control mode provides that the piston thereby exclusively outside the sub-control area between the intermediate position and the minimum position lying sub-control areas is operated, that only the corresponding intermediate return is activated and not
- the reflux is activated, so that already by design the possibility exists, the undesirable part of the control area, for example the lying between the intermediate position and the minimum position Partial tax area, exclude.
- the position of the piston is recognizable. For this reason, it is preferable provided that the position of the piston, starting from the activated intermediate reflux corresponding intermediate position as Reference position is determined and the method is thus able, starting from this reference position, for example by integrating the Inflow times and reflux times, the position of the piston at least approximately with a precise re-reading of the position of the Piston is always possible when this again to the respective intermediate position has gone back to which then starting again the Position of the piston can be determined.
- each valve could for example be designed so that with these as well a quantity control is possible.
- each valve a only switchable between a flow position and a blocking position switchable valve is and thus has only two switching states.
- the different variants are conceivable. That's the way it would be For example, conceivable to apply the piston on two sides with a medium, wherein the one medium, the force for moving the piston of the Minimum position in the maximum position generated and the other medium the Restoring force for moving the piston back in the direction of the minimum position upon activation of the reflux ports or intermediate reflux ports generated.
- the slide is rigidly connected to the piston.
- the inflow in the fixed clock for a fixed Time duration is activated, with the fixable clock and the definable Duration not over the entire operating hours of the screw compressor must be set to the same values, but accordingly changing circumstances, such as changing operating temperature, new can be adjusted, for example, when applying oil as a medium the piston make an adjustment to the viscosity of the same.
- a clocking of the Inflow and in particular a clocking of the reflux.
- FIG. 1 shows a schematic representation of a method according to the invention suitable screw compressor with a schematic longitudinal section through a Housing same.
- An embodiment of a suitable for the inventive method screw compressor, shown in Fig. 1, includes a designated as a whole with 10 housing, which forms a rotor chamber 12, in which two parallel aligned and intermeshing screw rotors 14 about their respective axes of rotation 16 are rotatably mounted, wherein the bearing of the screw rotor 14 is preferably by both sides of the same arranged stub shaft 18 and 20 in provided in the housing 10 bearings 22 and 24, respectively.
- a suction side of the screw rotor 14 is further arranged Suction gas inlet 26 arranged and a pressure side of the same lying Compressed gas outlet 28, wherein the screw rotor 14 to be compacted Promote medium from the suction inlet 26 to the compressed gas outlet 28 and thereby compacted.
- a slider 30 is provided, which in the housing 10 in a direction 32 parallel to the axis of rotation 16 of Screw rotor 14 is slidably mounted and starting from the compressed gas outlet 28 extends in the direction of the suction gas inlet 26, while with his Slider top 34 adjacent to the screw rotor 14 and with a front slide edge 36 determines the location from which a compression of the to be compacted medium through the two intermeshing screw rotor 14 takes place.
- the slider 30 is fixedly connected to an actuating rod 38, with which via a designated as a whole with 40 actuator of the slide 30 is adjustable in the direction 32.
- the adjusting device 40 comprises a cylinder housing 42, which is a cylinder chamber 44 encloses, in which a piston 46 is movable, fixed to the Actuating rod 38 is connected, wherein the actuating rod 38 preferably a piston rod of the piston 46 forms.
- the piston 46 is also parallel to the direction 32 in the cylinder chamber 44 movable and that of a minimum position Mi, for example a power of the order of 25% of the maximum power of the Compressor corresponds, up to a maximum position Ma, which of the Maximum output of the compressor corresponds, and intermediate positions Z1 and Z2, which are described in detail below be explained.
- the minimum position Mi of the piston corresponds to one minimal enclosed between cylinder chamber 44 and piston 46 Cylinder volume and the position Ma a maximum enclosed between the piston 46 and the cylinder chamber 44 Cylinder volume, while the intermediate positions Z1 and Z2 correspond to cylinder volumes between the minimum cylinder volume and the maximum cylinder volume lie.
- the adjusting device 40 is for adjusting the piston 46 with acted upon by pressurized oil, which, for example by an oil pressure pump 50 or a final pressure of the condensing medium pressurized reservoir on a for the application of the piston required pressure maintained becomes.
- pressurized oil which, for example by an oil pressure pump 50 or a final pressure of the condensing medium pressurized reservoir on a for the application of the piston required pressure maintained becomes.
- the oil pressure pump 50 the oil flows through a Supply line 52 via a throttle 54, for example, formed as a capillary to a supply line 56, which with a reflux opening 58 in the cylinder chamber 44 opens.
- the supply line 56 is further provided with a Return line 60 connected to the suction gas inlet 26 of the Housing 10 leads.
- a return valve 64 For controlling individual positions of the piston 46 in the Cylinder chamber 44 is in the supply line 52 an inlet valve 62 provided and in the return line 60, a return valve 64, both preferably electromagnetic via a controller 66, designated as a whole are controllable.
- Inlet valve 62 opened by the controller 66, wherein the oil pressure pump 50th Oil via the supply line 52, the supply line 56 and the return flow 58 pumped into the cylinder chamber 44 and thus under magnification the cylinder volume, the piston 46 is applied, until the desired position of the piston 46 is reached. Then, the inflow valve 62 closed.
- the slider 30 is preferably in a position in which the compressor power between the minimum value and the maximum value, wherein the minimum position Mi of the piston 46 preferably the position of minimum power of the slider 30 is assigned and the Maximum position Ma of the piston 46, the position of maximum power of Slider 30.
- the return valve 64 is opened by the controller 66, so that oil from the of the cylinder chamber 44 and the piston 46 enclosed cylinder volume can flow off via the return line 60 and preferably to Suction gas inlet 26 flows, so that the piston 46 so long in the direction of Minimum position shifts as long as the return valve 64 from the controller 66 is kept open.
- the return port 58 facing a piston head 68 in a cylinder housing bottom 70 of the cylinder housing 42 arranged.
- intermediate return openings 74 and 76 at different distances from the Minimum position Mi of the piston 46 arranged with Intermediate return lines 78 and 80 are connected, which in turn in the return line 60 between the return valve 64 and the suction gas inlet 26 open.
- Each of the intermediate return lines 78 and 80 is with an intermediate return valve 82 and 84 provided, with which the respective Intermediate return line 78 and 80 is closed.
- the intermediate positions Z1 and Z2 are such that the intermediate position Z1 corresponds to a position of the slide 30, wherein the Screw compressor in a medium power range, that is, for example on the order of 50%.
- the intermediate position Z2 for example, defined so that it corresponds to a position of the slider 30, in which the screw compressor with a power of the order of magnitude from 70% to 80% works.
- the piston 46 or the slider 30 is preferably still with an elastic energy storage, that is, for example, a spring 90, such beaufschlagt that both the piston 46 and the slider 30 the Tendency to reduce the cylinder volume, that is without oil pressure the cylinder volume between piston 46 and cylinder chamber 44 in the minimum position Mi of the piston 46 and thus the position minimum power of the screw compressor.
- an elastic energy storage that is, for example, a spring 90, such beaufschlagt that both the piston 46 and the slider 30 the Tendency to reduce the cylinder volume, that is without oil pressure the cylinder volume between piston 46 and cylinder chamber 44 in the minimum position Mi of the piston 46 and thus the position minimum power of the screw compressor.
- the screw compressor according to the invention can now be as follows in the operate stepless control mode:
- screw compressor in an upper performance range, that is in one Power range above a minimum value of the order of magnitude of 50%.
- the controller 66 operates in the upper power range, that they to the process of the piston 46 in the direction of the maximum position Ma the inlet valve 62 opens and thus via the supply line 52 and the Supply line 54 oil in the piston 46 and the Cylinder chamber 44 enter enclosed cylinder volume to let.
- the method of the piston 46 to the intermediate position Z1 can at solely opening the intermediate return valve 82 fast and with additional opening of the inlet valve 62 carried out slowly, provided by the intermediate return valve 82 more oil flows out than flows through the inlet valve 62.
- control and regulation range for the piston 46 is still on Higher values are limited, so after adjustment of the piston 46 to at least to the intermediate position Z2 the control device 66 only an actuation of the Inlet valve 62 and the intermediate return line 80 associated Intermediate return valve 84, so that the piston 46 at his movement toward the minimum position only the Intermediate position Z2 can reach, for example, in the Magnitude between 70% and 80% of the capacity of the compressor lies, and this intermediate Z2 will - in same as in connection with the intermediate position Z1 described - in such an operation of the Intermediate return valve 84 and holding the return valve 64 and the intermediate return valve 82 in the closed Position due to the constructive arrangement of the intermediate return opening 76 not below, without here one Monitoring the position of the piston 46 is required.
- control device 66 may in the inventive Screw compressors, however, not only in the described stepless control mode work, in which ultimately one Stepless positioning of the piston between the minimum position Wed and the maximum position Ma is possible.
- control device according to the invention also work in a staged control mode, in which only the intermediate position Z1, the intermediate position Z2 and the maximum position Ma next to the minimum position Mi are approachable.
- the inlet valve 62 in a fixed clock for a fixed time interval opened so that the pressurized oil in the through the Piston 46 and the cylinder chamber 44 enclosed cylinder volume entry.
- both the return valve 64 and the intermediate return valves 82 and 84 are closed, then thereby the piston 46 at each supply of the under pressure standing oil moves in the direction of maximum position Ma, so that after one by the time intervals for feeding the Oil's total interval set the maximum position Ma is reached.
- the return valve is also when switching off and before switching 64 open.
- the functioning of the screw compressor according to the invention in the Staged or stepped control mode assumes that always at least as much oil through the respective return valves 64, 82 and 84 drain can flow as via the inlet valve 62.
- the inflowing Oil quantity should be adjusted so that it is always less than via the return valves 64, 82 and 84 when activated same amount of oil returning.
- the clocked operation of the inlet valve 62 creates still the possibility by changing the clock frequency or each open period of the inlet valve 62 the to vary supplied amount of oil, for example, in itself changing oil temperature or changing other Conditions that affect the flow behavior of the oil, especially when flowing through the throttle 54 impact.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Schraubenverdichters umfassend ein Gehäuse mit einer Läuferkammer, zwei in der Läuferkammer angeordnete Schraubenläufer, welche in dem Gehäuse um ihre jeweiligen Drehachsen drehbar gelagert sind und welche miteinander kämmend antreibbar sind, um ein zu verdichtendes Medium von einem Sauggaseinlaß des Gehäuses zu einem Druckgasauslaß des Gehäuses zu fördern und dabei zu verdichten, einen in Richtung der Läuferachsen bewegbaren und an die Läuferkammer angrenzenden Schieber zur Leistungssteuerung über die wirdsame Länge der Schraubenläufer, eine Stelleinrichtung, umfassend einen durch ein Medium druckbeaufschlagten Zylinder, gebildet durch eine Zylinderkammer und einen mit dem Schieber gekoppelten Kolben, eine in der Zylinderkammer vorgesehene und eine Minimalstellung festlegende Rückflußöffnung, mindestens eine in der Zylinderkammer vorgesehene und mindestens eine Zwischenstellung festlegende Zwischenrückflußöffnung, wobei gemäß dem Verfahren in einem stufigen Steuermodus entweder die Rückflussöffnung geöffnet wird, um den Kolben aus jeder Stellung zwischen einer Maximalstellung und der Minimalstellung zur Minimalstellung zurückzufahren und/oder mindestens eine Zwischenrückflussöffnung geöffnet wird, um den Kolben bis zu dieser Zwischenstellung zu verfahren, und/oder ein Zulaufventil geöffnet wird, um den Kolben in Richtung einer Maximalstellung zu verfahren. The invention relates to a method for operating a screw compressor comprising a housing having a rotor chamber, two in the rotor chamber arranged screw rotors, which in the housing about their respective Rotary axes are rotatably mounted and which meshing drivable together are to a medium to be compressed from a suction gas inlet of Encourage housing to a compressed gas outlet of the housing and to compress, one in the direction of the rotor axes movable and to the Rotor chamber adjoining slider for power control over the whoscious Length of the screw rotor, an adjusting device comprising a cylinder pressurized by a medium formed by a cylinder chamber and a piston coupled to the spool, one in the cylinder chamber provided and a minimum position defining reflux opening, at least one provided in the cylinder chamber and at least an intermediate position defining intermediate return flow, wherein according to the process in a stage control mode, either the reflux port is opened to the piston from any position between a maximum position and the minimum position to go back to minimum position and / or at least one intermediate return port is opened to push the piston up to proceed to this intermediate position, and / or open an inlet valve is to move the piston in the direction of a maximum position.
Aus dem PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 018, no. 512 (M-1679), 27. September 1994 (1994-09-27) & JP 06 173872 A (HITACHI LTD), 21. Juni 1994 (1994-06-21) ist ein derartiges Verfahren bekannt. Bei diesem Verfahren werden beim stufigen Steuermodus die Ölleitungen durch Ventile geschaltet, während die Versorgung über eine Kapillare erfolgt. Im stufenlosen Steuermodus, werden weitere Ventile geschaltet und die Versorgung erfolgt über weitere Kapillaren, während ein Ölrückfluß über eine weitere Leitung erfolgt.From the PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 018, no. 512 (M-1679), September 27, 1994 (1994-09-27) & JP 06 173872 A (HITACHI LTD), June 21, 1994 (1994-06-21) such a method is known. In this Procedures are in the control stage mode, the oil lines through valves switched while the supply is via a capillary. In stepless Control mode, more valves are switched and the supply takes place via further capillaries, while an oil reflux via another line he follows.
Diese Lösungen sehen jeweils Verschlußplatten für die entsprechenden Öffnungen vor, um beim stufigen Steuermodus die Öffnungen für den stufenlosen Steuermodus zu verschließen und beim stufenlosen Steuermodus die Öffnungen für den stufigen Steuermodus zu verschließen.These solutions each see closure plates for the corresponding openings before, in the step control mode, the openings for the stepless Close the control mode and the openings in the stepless control mode for the stage control mode.
Ferner zeigt eine weitere Ausführungsform eine Kombination der Betriebsweise, bei welcher lediglich durch Öffnen und Schließen von Ventilen ein Umschalten von einem stufigen Steuermodus in den stufenlosen Steuermodus erfolgen kann, wobei die im Zusammenhang mit dem stufigen und dem stufenlosen Steuermodus beschriebenen Leitungen und Ventile kombiniert sind. Furthermore, another embodiment shows a combination of the mode of operation, in which only by opening and closing valves Switching from a stepped control mode to the stepless control mode which can be done in the context of the tiered and the stepless control mode described lines and valves combined are.
Damit die Steuereinrichtung eines derartigen Schraubenverdichters zuverlässig arbeitet, ist es jedoch erforderlich, die Position des Kolbens der Steuereinrichtung erkennen zu können, um den Schraubenverdichter in den gemischten Steuerbereichen zuverlässig betreiben zu können.So that the control device of such a screw compressor reliable However, it is necessary, the position of the piston of the controller to be able to recognize the screw compressor in the mixed To operate tax areas reliably.
Aus dem Grund ist bei einem aus dem Stand der Technik bekannten Schraubenverdichter eine Positionserkennung für den Kolben und/oder den Schieber erforderlich, die aufwendig ist.For this reason, in a screw compressor known from the prior art a position detection for the piston and / or the slider required, which is expensive.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der gattungsgemäßen Art derart zu verbessern, daß dieses bei konstruktiv möglichst einfachem Aufbau zuverlässig arbeitet.The invention is therefore based on the object, a method of the generic To improve the type so that this constructive as simple as possible Construction works reliably.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einem stufenlosen Steuermodus zur stufenlosen Steuerung der Kolbenstellungen in einem Teilsteuerbereich zwischen der Zwischenstellung und der Minimalstellung die Rückflußöffnung aktiviert wird und zur stufenlosen Steuerung von Kolbenstellungen außerhalb des Teilsteuerbereichs zwischen der Zwischenstellung und der Minimalstellung die entsprechende Zwischenrückflußöffnung aktiviert wird, und zum Halten einer gewünschten Stellung des Kolbens das Zulaufventil und die Rückflußöffnung sowie die Zwischenrückflußöffnung geschlossen werden. This object is according to the invention in a method of the type described above solved in that in a continuously variable control mode for infinitely variable control of the piston positions in a sub-control range between the intermediate position and the minimum position, the reflux opening is activated and for stepless control of piston positions outside of the sub-control range between the intermediate position and the minimum position the corresponding intermediate reflux opening is activated, and to hold a desired position of the piston, the inlet valve and the return flow and the Zwischenrückflußöffnung be closed.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist somit darin zu sehen, daß die Möglichkeit besteht, den Schraubenverdichter in konstruktiv einfacher Konzeption zu betreiben und außerdem durch Festlegen des Rückflusses des den Kolben betätigenden Mediums über die Zwischenrückflußöffnung den Kolben lediglich in einem gewünschten Teilsteuerbereich zu betreiben und somit eine zuverlässige Information dahingehend zur Verfügung zu stellen, daß unerwünschte Teilsteuerbereiche, beispielsweise der Teilsteuerbereich zwischen der Zwischenstellung und der Minimalstellung, für die stufenlose Steuerung des Kolbens ausgeschlossen werden können.The advantage of the solution according to the invention is thus to be seen in that the Possibility exists, the screw compressor in a structurally simple conception to operate and also by setting the reflux of the Piston actuating medium via the Zwischenrückflußöffnung the piston operate only in a desired sub-control area and thus a provide reliable information to the effect that unwanted Sub-control areas, for example, the sub-tax area between the Intermediate position and the minimum position, for stepless control of the Pistons can be excluded.
Damit besteht die Möglichkeit, daß eine Positionsüberwachung des Kolbens und/oder des Schiebers, entfallen kann und trotzdem ist eine Steuerung mit der erforderlichen Zuverlässigkeit möglich, wobei die Steuerzustände entweder direkt durch die Art der Ansteuerung oder durch Erfassen der Art der Ansteuerung erkennbar sind.There is the possibility that a position monitoring of the piston and / or the slide, can be omitted and still is a controller with the required reliability possible, with the control states either directly by the type of control or by detecting the nature of the Control are recognizable.
Prinzipiell ist die erfindungsgemäße Lösung mit einer einzigen Zwischenrückflußöffnung voll funktionsfähig.In principle, the solution according to the invention is with a single intermediate reflux opening fully functional.
Besonders günstig ist es jedoch, wenn das Verfahren mit mehreren jeweils andere Teilsteuerbereiche festlegende Zwischenrückflußöffnungen arbeitet, und wenn die die minimal zulässige Stellung des Kolbens in dem jeweiligen Teilsteuerbereich durch die jeweils aktivierte Zwischenrückflußöffnung festgelegt ist.It is particularly favorable, however, if the method with several each working other sub-control areas defining intermediate reflux openings, and when the minimum allowable position of the piston in the respective Partial control range determined by the respective activated intermediate return flow is.
Das heißt, daß bei dieser Lösung die Möglichkeit besteht, mehrere Teilsteuerbereiche mit jeweils minimal zulässiger Stellung des Kolbens durch Aktivierung unterschiedlicher Zwischenrückflußöffnungen festzulegen. This means that with this solution it is possible to have several sub-control areas each with a minimum allowable position of the piston by activation set different intermediate reflux openings.
Ein besonders vorteilhafter Steuermodus sieht vor, daß der Kolben dadurch ausschließlich in außerhalb des Teilsteuerbereichs zwischen der Zwischenstellung und der Minimalstellung liegenden Teilsteuerbereichen betrieben wird, daß nur die entsprechende Zwischenrückflußöffnung aktiviert wird und nicht zusätzlich die Rückflußöffnung aktiviert wird, so daß bereits konstruktionsbedingt die Möglichkeit besteht, den unerwünschten Teilsteuerbereich, beispielsweise den zwischen der Zwischenstellung und der Minimalstellung liegenden Teilsteuerbereich, auszuschließen.A particularly advantageous control mode provides that the piston thereby exclusively outside the sub-control area between the intermediate position and the minimum position lying sub-control areas is operated, that only the corresponding intermediate return is activated and not In addition, the reflux is activated, so that already by design the possibility exists, the undesirable part of the control area, for example the lying between the intermediate position and the minimum position Partial tax area, exclude.
Um eine exakte stufenlose Steuerung vornehmen zu können, ist es erforderlich, daß die Stellung des Kolbens erkennbar ist. Aus diesem Grund ist vorzugsweise vorgesehen, daß die Stellung des Kolbens ausgehend von der der aktivierten Zwischenrückflußöffnung entsprechenden Zwischenstellung als Referenzposition ermittelt wird und das Verfahren somit in der Lage ist, ausgehend von dieser Referenzposition, beispielsweise durch Integration der Zuflußzeiten und Rückflußzeiten, die Position des Kolbens zumindest näherungsweise zu ermitteln, wobei eine exakte Neuerfassung der Stellung des Kolbens stets dann möglich ist, wenn dieser wieder zur jeweiligen Zwischenstellung zurückgefahren ist, zu welcher dann ausgehend wieder erneut die Stellung des Kolbens ermittelt werden kann.In order to be able to carry out an exact stepless control, it is necessary that the position of the piston is recognizable. For this reason, it is preferable provided that the position of the piston, starting from the activated intermediate reflux corresponding intermediate position as Reference position is determined and the method is thus able, starting from this reference position, for example by integrating the Inflow times and reflux times, the position of the piston at least approximately with a precise re-reading of the position of the Piston is always possible when this again to the respective intermediate position has gone back to which then starting again the Position of the piston can be determined.
Um die Rückflußöffnung und die Zwischenrückflußöffnungen durch die Steuereinrichtung aktivieren zu können, wären beispielsweise komplexe Ventile denkbar. Eine einfache Möglichkeit sieht vor, daß jede der Rückflußöffnungen und Zwischenrückflußöffnungen durch ein zugeordnetes steuerbares Ventil gesteuert wird. To the reflux port and the Zwischenrückflußöffnungen by the control device To be able to activate, for example, would be complex valves conceivable. A simple way is to provide each of the reflux ports and intermediate reflux ports are controlled by an associated controllable valve.
Die Ventile könnten beispielsweise so ausgebildet sein, daß mit diesen auch eine Mengensteuerung möglich ist. Um die Steuerung jedoch besonders einfach gestalten zu können, ist vorzugsweise vorgesehen, daß jedes Ventil ein nur zwischen einer Durchflußstellung und einer Sperrstellung schaltbares Ventil ist und somit nur zwei Schaltzustände aufweist.The valves could for example be designed so that with these as well a quantity control is possible. To the control however particularly simply to be able to design, it is preferably provided that each valve a only switchable between a flow position and a blocking position switchable valve is and thus has only two switching states.
Hinsichtlich der Ausbildung der Stelleinrichtung, insbesondere zum Erreichen der Minimalstellung sind die unterschiedlichsten Varianten denkbar. So wäre es beispielsweise denkbar, den Kolben zweiseitig mit einem Medium zu beaufschlagen, wobei das eine Medium die Kraft zum Bewegen des Kolbens von der Minimalstellung in die Maximalstellung erzeugt und das andere Medium die Rückstellkraft zum Zurückbewegen des Kolbens in Richtung der Minimalstellung bei Aktivierung der Rückflußöffnungen oder Zwischenrückflußöffnungen erzeugt.With regard to the design of the adjusting device, in particular to achieve the minimum position, the different variants are conceivable. That's the way it would be For example, conceivable to apply the piston on two sides with a medium, wherein the one medium, the force for moving the piston of the Minimum position in the maximum position generated and the other medium the Restoring force for moving the piston back in the direction of the minimum position upon activation of the reflux ports or intermediate reflux ports generated.
Für das erfindungsgemäße Verfahren ist es jedoch besonders einfach, wenn der Kolben in Richtung seiner Minimalstellung durch einen elastischen Kraftspeicher, beispielsweise eine Feder beaufschlagt wird, welcher stets dafür sorgt, daß der Kolben bei Aktivieren mindestens einer Rückflußöffnung oder Zwischenrückflußöffnung sich in Richtung der Minimalstellung bewegt, sofern diese Rückflußöffnung oder Zwischenrückflußöffnung noch in das zwischen Kolben und Zylinderkammer eingeschlossene Zylindervolumen mündet.However, it is particularly simple for the method according to the invention if the piston towards its minimum position by an elastic Power storage, for example, a spring is applied, which always for it ensures that the piston when activating at least one reflux or Zwischenrückflußöffnung moves in the direction of the minimum position, if this reflux or Zwischenrückflußöffnung still in between Piston and cylinder chamber enclosed cylinder volume opens.
Hinsichtlich der Kopplung zwischen dem Kolben und dem Schieber wäre es beispielsweise noch denkbar, eine mechanische Übersetzung oder eine flexible Kopplung vorzusehen. Besonders einfach ist es jedoch, wenn der Schieber über eine Betätigungsstange mit dem Kolben verbunden ist.With regard to the coupling between the piston and the slide it would be For example, still conceivable, a mechanical translation or a flexible coupling provided. It is particularly easy, however, if the slide over a Actuating rod is connected to the piston.
Vorzugsweise ist dabei der Schieber mit dem Kolben starr verbunden. .Preferably, the slide is rigidly connected to the piston. ,
Erfindungsgemäß ist dabei der durch Aktivierung der Rückflußöffnung oder der Zwischenrückflußöffnung mögliche Rückfluß des den Kolben beaufschlagenden Mediums stets größer als der Zufluß, durch den der Kolben in Richtung der Minimalstellung bewegbar ist.According to the invention is by activation of the reflux or the Zwischenrückflußöffnung possible reflux of the piston acting on Medium always greater than the inflow through which the piston in the direction of Minimum position is movable.
Besonders günstig ist es dabei, wenn in dem stufigen Steuermodus den Zufluß getaktet aktiviert wird, da dadurch insbesondere das Zurücklaufen des Kolbens vorteilhaft eingeleitet wird, da Zeiten zur Verfügung stehen, in welchen kein Zufluß des den Kolben beaufschlagenden Mediums erfolgt und somit der Rückfluß und die Zurückbewegung des Kolbens in Richtung der Minimalstellung in vorteilhafter Weise einsetzen können. Somit wird das Ansprechverhalten der Leistungssteuerung verbessert.It is particularly advantageous if in the stage control mode the inflow clocked activated, since in particular the running back of the piston Advantageously, since there are times available in which no Inflow of the piston acting on the medium takes place and thus the reflux and the return movement of the piston in the direction of the minimum position in can use advantageously. Thus, the response of the Power control improved.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn der Zufluß in einem festlegbaren Takt aktiviert wird. It is particularly advantageous if the inflow in a definable clock is activated.
Ferner ist es von Vorteil, wenn der Zufluß in dem festen Takt für eine festgelegte Zeitdauer aktiviert wird, wobei der festlegbare Takt und die festlegbare Zeitdauer nicht über die gesamten Betriebszeiten des Schraubenverdichters auf dieselben Werte festgelegt sein müssen, sondern entsprechend sich ändernden Umständen, beispielsweise sich ändernder Betriebstemperatur, neu eingestellt werden können, um beispielsweise bei Öl als Medium zum Beaufschlagen des Kolbens eine Anpassung an die Viskosität desselben vorzunehmen.Furthermore, it is advantageous if the inflow in the fixed clock for a fixed Time duration is activated, with the fixable clock and the definable Duration not over the entire operating hours of the screw compressor must be set to the same values, but accordingly changing circumstances, such as changing operating temperature, new can be adjusted, for example, when applying oil as a medium the piston make an adjustment to the viscosity of the same.
Vorzugsweise erfolgt auch in dem stufenlosen Steuermodus ein Takten des Zuflusses und insbesondere auch ein Takten des Rückflusses.Preferably, also in the stepless control mode, a clocking of the Inflow and in particular a clocking of the reflux.
Weitere Merkmale und Vorteile sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels.Other features and advantages are the subject of the description below as well as the graphic representation of an embodiment.
Die Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eine für das erfindungsgemäße Verfahren geeigneten Schraubenverdichters mit einem schematischen Längsschnitt durch ein Gehäuse desselben.FIG. 1 shows a schematic representation of a method according to the invention suitable screw compressor with a schematic longitudinal section through a Housing same.
Ein Ausführungsbeispiel eines für das erfindungsgemäße Verfahren geeigneten Schraubenverdichters, dargestellt
in Fig. 1, umfaßt ein als Ganzes mit 10 bezeichnetes Gehäuse, welches
eine Läuferkammer 12 bildet, in der zwei parallel zueinander ausgerichtete und
miteinander kämmende Schraubenläufer 14 um ihre jeweiligen Drehachsen 16
drehbar gelagert sind, wobei die Lagerung der Schraubenläufer 14 vorzugsweise
durch beiderseits derselben angeordnete Wellenstummel 18 und 20 in
im Gehäuse 10 vorgesehenen Lagern 22 bzw. 24 erfolgt. An embodiment of a suitable for the inventive method screw compressor, shown
in Fig. 1, includes a designated as a whole with 10 housing, which
forms a
In dem Gehäuse 10 ist ferner ein saugseitig der Schraubenläufer 14 angeordneter
Sauggaseinlaß 26 angeordnet sowie ein druckseitig derselben liegender
Druckgasauslaß 28, wobei die Schraubenläufer 14 ein zu verdichtendes
Medium vom Saugeinlaß 26 bis zum Druckgasauslaß 28 fördern und dabei
verdichten.In the
Zur Einstellung der Verdichterleistung ist ein Schieber 30 vorgesehen, welcher
in dem Gehäuse 10 in einer Richtung 32 parallel zur Drehachse 16 der
Schraubenläufer 14 verschiebbar gelagert ist und ausgehend vom Druckgasauslaß
28 sich in Richtung des Sauggaseinlasses 26 erstreckt, dabei mit seiner
Schieberoberseite 34 an die Schraubenläufer 14 angrenzt und mit einer
vorderen Schieberkante 36 den Ort festlegt, ab welchem eine Verdichtung des
zu verdichtenden Mediums durch die beiden ineinandergreifenden Schraubenläufer
14 erfolgt.To adjust the compressor power, a
Der Schieber 30 ist fest mit einer Betätigungsstange 38 verbunden, mit
welcher über eine als Ganzes mit 40 bezeichnete Stelleinrichtung der Schieber
30 in Richtung 32 verstellbar ist.The
Die Stelleinrichtung 40 umfaßt ein Zylindergehäuse 42, welches eine Zylinderkammer 44 umschließt, in der ein Kolben 46 verfahrbar ist, der fest mit der Betätigungsstange 38 verbunden ist, wobei die Betätigungsstange 38 vorzugsweise eine Kolbenstange des Kolbens 46 bildet.The adjusting device 40 comprises a cylinder housing 42, which is a cylinder chamber 44 encloses, in which a piston 46 is movable, fixed to the Actuating rod 38 is connected, wherein the actuating rod 38 preferably a piston rod of the piston 46 forms.
Dabei ist der Kolben 46 ebenfalls parallel zur Richtung 32 in der Zylinderkammer
44 verfahrbar und zwar von einer Minimalstellung Mi, die beispielsweise
einer Leistung in der Größenordnung von 25% der Maximalleistung des
Verdichters entspricht, bis zu einer Maximalstellung Ma, welche der
Maximalleistung des Verdichters entspricht, und Zwischenstellungen
Z1 und Z2, welche nachfolgend noch im einzelnen
erläutert werden.In this case, the piston 46 is also parallel to the
Dabei entspricht die Minimalstellung Mi des Kolbens einem minimalen zwischen Zylinderkammer 44 und Kolben 46 eingeschlossenen Zylindervolumen und die Stellung Ma einem maximal zwischen dem Kolben 46 und der Zylinderkammer 44 eingeschlossenen Zylindervolumen, während die Zwischenstellungen Z1 und Z2 Zylindervolumina entsprechen, die zwischen dem minimalen Zylindervolumen und dem maximalen Zylindervolumen liegen.The minimum position Mi of the piston corresponds to one minimal enclosed between cylinder chamber 44 and piston 46 Cylinder volume and the position Ma a maximum enclosed between the piston 46 and the cylinder chamber 44 Cylinder volume, while the intermediate positions Z1 and Z2 correspond to cylinder volumes between the minimum cylinder volume and the maximum cylinder volume lie.
Die Stelleinrichtung 40 ist zum Verstellen des Kolbens 46 mit
unter Druck stehendem Öl beaufschlagbar, welches beispielsweise
durch eine Öldruckpumpe 50 oder ein mit Enddruck des zu
verdichtenden Mediums beaufschlagtes Reservoir auf einem für
die Beaufschlagung des Kolbens erforderlichen Druck gehalten
wird. Von der Öldruckpumpe 50 strömt das Öl durch eine
Zufuhrleitung 52 über eine Drossel 54, beispielsweise ausgebildet
als Kapillare zu einer Versorgungsleitung 56,
welche mit einer Rückflußöffnung 58 in die Zylinderkammer
44 mündet. Die Versorgungsleitung 56 ist ferner mit einer
Rücklaufleitung 60 verbunden, die zum Sauggaseinlaß 26 des
Gehäuses 10 führt.The adjusting device 40 is for adjusting the piston 46 with
acted upon by pressurized oil, which, for example
by an oil pressure pump 50 or a final pressure of the
condensing medium pressurized reservoir on a for
the application of the piston required pressure maintained
becomes. From the oil pressure pump 50, the oil flows through a
Supply line 52 via a
Zur Steuerung einzelner Stellungen des Kolbens 46 in der
Zylinderkammer 44 ist in der Zulaufleitung 52 ein Zulaufventil
62 vorgesehen und in der Rücklaufleitung 60 ein Rücklaufventil
64, welche beide vorzugsweise elektromagnetisch
über eine als Ganzes mit 66 bezeichnete Steuereinrichtung
steuerbar sind. For controlling individual positions of the piston 46 in the
Cylinder chamber 44 is in the supply line 52 an inlet valve
62 provided and in the
Zum Verschieben des Kolbens 46 von der Minimalstellung Mi in eine andere
Stellung zwischen der Minimalstellung Mi und der Maximalstellung Ma wird das
Zulaufventil 62 durch die Steuerung 66 geöffnet, wobei die Öldruckpumpe 50
Öl über die Zufuhrleitung 52, die Versorgungsleitung 56 und die Rückflußöffnung
58 in die Zylinderkammer 44 pumpt und damit unter Vergrößerung
des Zylindervolumens den Kolben 46 beaufschlagt, so lange, bis die
gewünschte Stellung des Kolbens 46 erreicht ist. Dann wird das Zulaufventil 62
geschlossen. Damit läßt sich der Schieber 30 vorzugsweise in eine Stellung
bewegen, in welcher die Verdichterleistung zwischen dem Minimalwert und
dem Maximalwert liegt, wobei der Minimalstellung Mi des Kolbens 46 vorzugsweise
die Stellung minimaler Leistung des Schiebers 30 zugeordnet ist und der
Maximalstellung Ma des Kolbens 46 die Stellung maximaler Leistung des
Schiebers 30.To move the piston 46 from the minimum position Mi to another
Position between the minimum position Mi and the maximum position Ma will be
Inlet valve 62 opened by the
Zum Verschieben des Kolbens 46 aus einer Stellung zwischen der Minimalstellung
Mi und der Maximalstellung Ma in Richtung der Minimalstellung Mi wird
das Rücklaufventil 64 von der Steuerung 66 geöffnet, so daß Öl aus dem von
der Zylinderkammer 44 und dem Kolben 46 eingeschlossenen Zylindervolumen
über die Rücklaufleitung 60 abströmen kann und dabei vorzugsweise zum
Sauggaseinlaß 26 strömt, so daß sich der Kolben 46 so lange in Richtung der
Minimalstellung verschiebt, solange das Rücklaufventil 64 von der Steuereinrichtung
66 geöffnet gehalten wird.To move the piston 46 from a position between the minimum position
Mi and the maximum position Ma in the direction of the minimum position Mi will
the
Nach Schließen des Rücklaufventils 64 bleibt der Kolben 46 in der erreichten
Stellung stehen. After closing the
Vorzugsweise ist, um sämtliche Stellungen zwischen der Minimalstellung
Mi und der Maximalstellung Ma einstellen zu
können, die Rücklußöffnung 58 einem Kolbenboden 68 zugewandt
in einem Zylindergehäuseboden 70 des Zylindergehäuses
42 angeordnet.Preferably, to all positions between the minimum position
Set Mi and the maximum position Ma
can, the
Ferner sind in einem Zylindergehäusemantel 72 Zwischenrücklauföffnungen
74 und 76 in unterschiedlichem Abstand von der
Minimalstellung Mi des Kolbens 46 angeordnet, die mit
Zwischenrücklaufleitungen 78 bzw. 80 verbunden sind, welche
ihrerseits in die Rücklaufleitung 60 zwischen dem Rücklaufventil
64 und dem Sauggaseinlaß 26 münden. Jede der Zwischenrücklaufleitungen
78 und 80 ist mit einem Zwischenrücklaufventil
82 bzw. 84 versehen, mit welchem die jeweilige
Zwischenrücklaufleitung 78 und 80 verschließbar ist.Furthermore, in a cylinder housing jacket 72
Durch die Lage der Zwischenrücklauföffnungen 74 und 76 im
Abstand von der Minimalstellung Mi des Kolbens 46 ist die
Lage von diesen zugeordneten Zwischenstellungen Z1 bzw. Z2
des Kolbens 46 festgelegt, wobei bei einem stufenlosen
Steuermodus die Zwischenstellungen Z1 und Z2 so liegen, daß
der in diesen stehende Kolben 46 vor den Zwischenrücklauföffnungen
74 bzw. 76 steht.Due to the position of the
Durch Ansteuerung der Zwischenrücklaufventile 82 und 84
mittels der Steuereinrichtung 66 besteht nun die Möglichkeit,
über die Zwischenrücklauföffnungen 74 oder 76 Öl aus der
Zylinderkammer 44 abströmen zu lassen, sofern sich das
jeweilige Zylindervolumen bis zu den Zwischenrücklauföffnungen
74 bzw. 76 oder über diese hinaus erstreckt. By controlling the
Vorzugsweise liegen die Zwischenstellungen Z1 und Z2 so, daß die Zwischenstellung
Z1 einer Stellung des Schiebers 30 entspricht, bei welcher der
Schraubenverdichter in einem mittleren Leistungsbereich, das heißt beispielsweise
in der Größenordnung von 50% arbeitet. Ferner ist die Zwischenstellung
Z2 beispielsweise so definiert, daß diese einer Stellung des Schiebers 30 entspricht,
in welcher der Schraubenverdichter mit einer Leistung in der Größenordnung
von 70% bis 80% arbeitet.Preferably, the intermediate positions Z1 and Z2 are such that the intermediate position
Z1 corresponds to a position of the
Es sind aber auch in erfindungsgemäßer Weise andere Festlegungen der Zwischenstellungen Z1 und Z2 möglich. Ferner ist es erfindungsgemäß auch möglich, noch mehr als zwei Zwischenstellungen Z1 und Z2 vorzusehen.But there are also in accordance with the invention other definitions of Intermediate positions Z1 and Z2 possible. Furthermore, it is also according to the invention possible to provide even more than two intermediate positions Z1 and Z2.
Außerdem ist der Kolben 46 oder der Schieber 30 vorzugsweise noch mit
einem elastischen Kraftspeicher, das heißt beispielsweise einer Feder 90, derart
beaufschlagt, daß sowohl der Kolben 46 als auch der Schieber 30 die
Tendenz haben, das Zylindervolumen zu verkleinern , das heißt ohne Öldruckbeaufschlagung
des Zylindervolumens zwischen Kolben 46 und Zylinderkammer
44 in die Minimalstellung Mi des Kolbens 46 und somit die Stellung
minimaler Leistung des Schraubenverdichters überzugehen.In addition, the piston 46 or the
Der erfindungsgemäße Schraubenverdichter läßt sich nun wie folgt in dem stufenlosen Steuermodus betreiben:The screw compressor according to the invention can now be as follows in the operate stepless control mode:
Beim Anfahren des Schraubenverdichters ist aufgrund des elastischen
Kraftspeichers 90 der Kolben 46 und eines gegebenenfalls vorausgehenden
Öffnens des Rücklaufventils 64 und somit auch der Schieber 30 in der Minimalstellung,
das
heißt der Schraubenverdichter fährt mit minimaler Leistung
an. Soll nun der Schraubenverdichter mit einer höheren
Leistung betrieben werden, so wird das Zulaufventil 62 in der
Zulaufleitung 52 geöffnet und folglich fördert die Ölpumpe 50
Öl über die Zulaufleitung 52 in die Versorgungsleitung 56 und
somit über die Rückflußöffnung 58 in das von dem Kolben 46
und der Zylinderkammer 44 begrenzte Zylindervolumen, wodurch
dieses vergrößert wird und der Kolben 46 sich von der Minimalstellung
Mi in Richtung der Maximalstellung bewegt.When starting the screw compressor is due to the elastic
Force accumulator 90 of the piston 46 and an optionally preceding
Opening the
Dieses Steigern der Leistung des Schraubenverdichters kann bis zu einer beliebigen möglichen Stellung des Kolbens 46 erfolgen.This can increase the performance of the screw compressor to any possible position of the piston 46 respectively.
Wird dabei eine Stellung des Kolbens 46 zwischen der Minimalstellung
Mi und der Zwischenstellung Z1 erreicht, so kann
durch Sperren des Zulaufventils 62 diese Stellung aufrecht
erhalten oder durch Öffnen des Rücklaufventils 64 diese
Stellung wieder in Richtung der Minimalstellung Mi verändert
werden, wobei die Minimalstellung Mi bei geschlossenem
Zulaufventil 62 schnell angefahren werden kann und bei
geöffnetem Zulaufventil 62 langsam angefahren werden kann,
sofern durch das Rücklaufventil 64 mehr Öl abströmt als durch
das Zulaufventil 62 zuströmt.If this is a position of the piston 46 between the minimum position
Mi and the intermediate position Z1 reached, so can
by locking the inlet valve 62 this position
obtained or by opening the
Üblicherweise besteht jedoch das Bestreben, Schraubenverdichter in einem oberen Leistungsbereich, das heißt in einem Leistungsbereich oberhalb eines Mindestwerts in der Größenordnung von 50% zu betreiben. Usually, however, there is a desire, screw compressor in an upper performance range, that is in one Power range above a minimum value of the order of magnitude of 50%.
Aus diesem Grund wird üblicherweise durch Öffnen des Zulaufventils 62 in der Zulaufleitung 52 der Kolben 46 so weit bewegt, daß er die Zwischenstellung Z1 erreicht oder sich über diese hinaus in Richtung der Maximalstellung Ma bewegt.For this reason, usually by opening the inlet valve 62 in the supply line 52 of the piston 46 so far moves that he reaches the intermediate position Z1 or himself beyond this, moving towards the maximum position Ma.
Um nun den erfindungsgemäßen Schraubenverdichter in dem
oberen Leistungsbereich zu betreiben und dabei sicher sein zu
können, daß ohne Überwachung der Stellung des Kolbens 46
und/oder des Schiebers 30 verhindert werden kann, daß diese
so weit zurückgefahren werden, daß sie wieder den unteren
Leistungsbereich zwischen der Zwischenstellung Z1 und der
Minimalstellung erreichen, arbeitet die Steuereinrichtung 66
im oberen Leistungsbereich dergestalt, daß sie zum Verfahren
des Kolbens 46 in Richtung der Maximalstellung Ma das Zulaufventil
62 öffnet und somit über die Zulaufleitung 52 und die
Versorgungsleitung 54 Öl in das vom Kolben 46 und der
Zylinderkammer 44 eingeschlossene Zylindervolumen eintreten
lassen.To now the screw compressor according to the invention in the
operate at the upper power range and at the same time be sure
can that without monitoring the position of the piston 46th
and / or the
Allerdings wird zum Zurückfahren des Kolbens 46 in Richtung
der Minimalstellung nicht das Rücklaufventil 64 geöffnet,
sondern das zwischenrücklaufventil 82 in der Zwischenrücklaufleitung
78. Dies hat zur Folge, daß damit der Kolben 46
nur so weit in Richtung der Minimalstellung verfahren kann,
bis er die Zwischenstellung Z1 erreicht, in welcher der
Kolben 46 vor der Zwischenrücklauföffnung 74 steht und somit
bei weiterem Bewegen in Richtung der Minimalstellung die
Zwischenrücklauföffnung 74 selbsttätig versperrt und somit
auch das Rücklaufen von Öl aus dem Zylindervolumen in die
Zwischenrücklaufleitung 78 verhindert. However, to return the piston 46 in the direction
the minimum position not the
Das Verfahren des Kolbens 46 zur Zwischenstellung Z1 kann bei
ausschließlichem Öffnen des Zwischenrücklaufventils 82
schnell und bei zusätzlichem Öffnen des Zulaufventils 62
langsam erfolgen, sofern durch das Zwischenrücklaufventil 82
mehr Öl abströmt als durch das Zulaufventil 62 zuströmt.The method of the piston 46 to the intermediate position Z1 can at
solely opening the
Damit ist zwangsläufig sichergestellt, daß der Kolben 46 in
Richtung der Minimalstellung nicht über die Zwischenstellung
Z1 hinaus bewegt wird. Damit ist auch für die Steuerung 66
ohne Überwachung der Stellung des Kolbens 46 und/oder des
Schiebers 30 erkennbar, daß der Kolben 46 in einer Stellung
steht, welche mindestens einer Leistung des Verdichters in
der Größenordnung von 50% entspricht, jedoch keinesfalls
unter diesem Wert liegt. Somit ist lediglich dadurch, daß die
Steuereinrichtung 66 nur das Zulaufventil 62 und das
Zwischenrücklaufventil 82 betätigt, ein Steuer- oder Regelbereich
für den Kolben vorgegeben, der den gewünschten Wert
von in der Größenordnung 50% nicht unterschreitet, sondern
zwischen der Zwischenstellung Z1 und der Maximalstellung Ma
liegt.This is inevitably ensured that the piston 46 in
Direction of minimum position not on the intermediate position
Z1 is moved out. This is also for the
Soll der Steuer- und Regelbereich für den Kolben 46 auf noch
höhere Werte eingegrenzt werden, so erfolgt nach Verstellen
des Kolbens 46 bis mindestens zur Zwischenstellung Z2 durch
die Steuereinrichtung 66 lediglich eine Betätigung des
Zulaufventils 62 und des der Zwischenrücklaufleitung 80 zugeordneten
Zwischenrücklaufventils 84, so daß der Kolben 46 bei
seiner Bewegung in Richtung der Minimalstellung lediglich die
Zwischenstellung Z2 erreichen kann, die beispielsweise in der
Größenordnung zwischen 70% und 80% der Leistung des Verdichters
liegt, und diese Zwischenstellung Z2 wird - in
gleicher Weise wie im Zusammenhang mit der Zwischenstellung
Z1 beschrieben - bei einer derartigen Betätigung des
Zwischenrücklaufventils 84 und das Halten des Rücklaufventils
64 und des Zwischenrücklaufventils 82 in der geschlossenen
Stellung aufgrund der konstruktiven Anordnung der Zwischenrücklauföffnung
76 nicht unterschritten, ohne daß hier eine
Überwachung der Stellung des Kolbens 46 erforderlich ist.If the control and regulation range for the piston 46 is still on
Higher values are limited, so after adjustment
of the piston 46 to at least to the intermediate position Z2
the
Die Steuereinrichtung 66 kann bei dem erfindungsgemäßen
Schraubenverdichter jedoch nicht nur in dem beschriebenen
stufenlosen Steuermodus arbeiten, in welchem letztlich eine
stufenlose Positionierung des Kolbens zwischen der Minimalstellung
Mi und der Maximalstellung Ma möglich ist.The
Alternativ dazu kann die erfindungsgemäße Steuereinrichtung auch in einem stufigen Steuermodus arbeiten, in welchem lediglich die Zwischenstellung Z1, die Zwischenstellung Z2 und die Maximalstellung Ma neben der Minimalstellung Mi anfahrbar sind.Alternatively, the control device according to the invention also work in a staged control mode, in which only the intermediate position Z1, the intermediate position Z2 and the maximum position Ma next to the minimum position Mi are approachable.
Hierzu wird das Zulaufventil 62 erfindungsgemäß in einem
festen Takt für jeweils ein fest definiertes Zeitintervall
geöffnet, so daß das unter Druck stehende Öl in das durch den
Kolben 46 und die Zylinderkammer 44 umschlossene Zylindervolumen
eintritt. Sind sowohl das Rücklaufventil 64 als auch
die Zwischenrücklaufventile 82 und 84 geschlossen, so wird
dadurch der Kolben 46 bei jedem Zuführen von dem unter Druck
stehenden Öl in Richtung der Maximalstellung Ma bewegt, so
daß nach einem durch die Zeitintervalle für das Zuführen des
Öls festgelegten Gesamtintervall die Maximalstellung Ma
erreicht wird. For this purpose, the inlet valve 62 according to the invention in a
fixed clock for a fixed time interval
opened so that the pressurized oil in the through the
Piston 46 and the cylinder chamber 44 enclosed cylinder volume
entry. Are both the
Soll dagegen nur die Zwischenstellung Z1 erreicht werden, so wird das
Zwischenrücklaufventil 82 geöffnet, was dazu führt, daß dann, wenn der
Kolben in der Zwischenstellung Z1 steht, ein geringfügiges Weiterbewegen des
Kolbens 46 über die Zwischenstellung Z1 hinaus dazu führt, daß der Kolben 46
die Zwischenrücklauföffnung 74 freigibt und somit das über die Versorgungsöffnung
48 dem Zylindervolumen zugeführte Öl wiederum über die Zwischenrücklauföffnung
74 und die Zwischenleitung 78 abfließt, so daß sich der Kolben
46 stets geringfügig um die Zwischenstellung Z1 herum bewegt und somit in
dieser definiert festgehalten werden kann.If, on the other hand, only the intermediate position Z1 is to be reached, then this becomes
In gleicher Weise besteht die Möglichkeit, den Kolben 46 auch in der
Zwischenstellung Z2 durch Öffnen des Zwischenrücklaufventils 84 und
Geschlossenhalten des Rücklaufventils 64 und des Zwischenrücklaufventils 82
festzuhalten.In the same way, there is the possibility of the piston 46 also in the
Intermediate position Z2 by opening the
Schließlich besteht auch noch die Möglichkeit, die Minimalstellung Mi dadurch
zu erreichen, daß das Rücklaufventil 64 geöffnet wird und somit mehr Öl aus
dem Zylindervolumen abströmen kann, als über das Zulaufventil 62 und die
Drossel 54 zufließt.Finally, there is also the possibility of the minimum position Mi thereby
to achieve that the
Vorzugsweise wird auch beim Abschalten und vor dem Anschalten das Rücklaufventil 64 geöffnet.Preferably, the return valve is also when switching off and before switching 64 open.
Das Funktionieren des erfindungsgemäßen Schraubenverdichters in dem
stufigen oder gestuften Steuermodus setzt voraus, daß stets mindestens
genauso viel Öl über die jeweiligen Rücklaufventile 64, 82 und 84 abfließen
kann als über das Zulaufventil 62 zufließen kann. Vorzugsweise wird die
zufließende
Ölmenge so eingestellt werden, daß sie stets geringer ist als
die über die Rücklaufventile 64, 82 und 84 bei Aktivierung
derselben zurücklaufende Ölmenge.The functioning of the screw compressor according to the invention in the
Staged or stepped control mode assumes that always at least
as much oil through the
Ferner schafft der getaktete Betrieb des Zulaufventils 62
noch die Möglichkeit, durch Änderung der Taktfrequenz oder
der jeweils geöffneten Zeitspanne des Zulaufventils 62 die
zugeführte Ölmenge zu variieren, beispielsweise bei sich
ändernder Öltemperatur oder sich ändernden sonstigen
Bedingungen, die sich auf das Strömungsverhalten des Öls,
insbesondere beim Durchströmen der Drossel 54 auswirken.Furthermore, the clocked operation of the inlet valve 62 creates
still the possibility by changing the clock frequency or
each open period of the inlet valve 62 the
to vary supplied amount of oil, for example, in itself
changing oil temperature or changing other
Conditions that affect the flow behavior of the oil,
especially when flowing through the
Claims (11)
- Method of operating a screw compressor comprising a housing with a rotor chamber (12), two screw rotors (14) arranged in the rotor chamber, said screw rotors being mounted in the housing (10) for rotation about their respective axes of rotation (16) and being intermeshingly drivable in order to convey a medium to be compressed from a suction gas inlet (26) of the housing (10) to a pressure gas outlet (28) of the housing (10) and thereby compress the medium to be compressed, a slide (30) movable in the direction of the rotor axes (16) and adjoining the rotor chamber (12) for controlling the capacity via the effective length of the screw rotors (14), an adjusting device (40), comprising a cylinder to which pressure is applied by a medium, said cylinder being formed by a cylinder chamber (44) and a piston (46) coupled with the slide (30), a return flow opening (58) provided in the cylinder chamber (44) and defining a minimum position (Mi), and at least one intermediate return flow opening (74, 76) provided in the cylinder chamber (44) and defining at least one intermediate position (Z1, Z2), wherein, in accordance with the method, in a stepwise control mode, either the return flow opening (58) is opened in order to return the piston (46) from any position between a maximum position (Ma) and the minimum position (Mi) to the minimum position (Mi), and/or at least one intermediate return flow opening (74, 76) is opened in order to displace the piston (46) as far as this intermediate position (Z1, Z2), and/or a feed valve (62) is opened in order to displace the piston (46) in the direction of a maximum position (Ma),
characterized in that t in a continuous control mode the return flow opening (58) is activated for the continuous control of the piston positions in a partial control range between the intermediate position (Z1, Z2) and the minimum position (Mi), and in that the corresponding intermediate return flow opening (74, 76) is activated for the continuous control of piston positions outside of the partial control range between the intermediate position (Z1, Z2) and the minimum position (Mi), and in that the feed valve (62) and the return flow opening (58) as well as the intermediate return flow opening (74, 76) are closed for holding a desired position of the piston (46). - Method as defined in claim 1, characterized in that the minimum permissible position of the piston (46) in the respective partial control range is defined by the respectively activated intermediate return flow opening (74, 76) of several intermediate return flow openings (74, 76).
- Method as defined in claim 1 or 2, characterized in that the piston (46) is exclusively operated in partial control ranges lying outside of the partial control range between the intermediate position (Z1, Z2) and the minimum position (Mi) by only the corresponding intermediate return flow opening (74, 76) for the control being activated.
- Method as defined in any one of the preceding claims, characterized in that the position of the piston (46) is determined on the basis of the intermediate position corresponding to the activated intermediate return flow opening (74, 76) as reference position.
- Method as defined in any one of the preceding claims, characterized in that each of the return flow openings and intermediate return flow openings (58, 74, 76) is controlled by an associated controllable valve (64, 82, 84).
- Method as defined in claim 5, characterized in that the valve (64, 82, 84) is only switched between a flow-through position and a shut-off position.
- Method as defined in any one of the preceding claims, characterized in that the piston (46) is acted upon by an elastic energy storing device (90) in the direction of its minimum position (Mi).
- Method as defined in any one of the preceding claims, characterized in that in the stepwise control mode with an inflow which, when averaged over time, is approximately constant, only the return flow opening (58) or one of the intermediate return flow openings (74, 76) is activated.
- Method as defined in claim 8, characterized in that the inflow is activated in cycles in the stepwise control mode.
- Method as defined in claim 9, characterized in that the inflow is activated in a fixable cycle.
- Method as defined in claim 9 or 10, characterized in that the inflow is activated in the fixable cycle for a fixable length of time.
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