ES2203781T3 - Procedimiento e instalacion para influir sobre una valvula de aspiracion de compresor. - Google Patents

Abstract

PARA DISMINUIR EL GOLPE DE APERTURA DEL ELEMENTO DE CIERRE (7) DE LA VALVULA DE ASPIRACION (6) DE UN COMPRESOR DE EMBOLO AL CHOCAR CON LA RETENCION (8), POCO ANTES DE ALCANZARSE EL EQUILIBRIO DE PRESIONES ENTRE LA CAMARA DEL CILINDRO Y LA CAMARA DE ASPIRACION DEL COMPRESOR, UN EQUIPO DE CONTROL (12) FUERZA LA APERTURA DEL ORGANO DE CIERRE (7).

Description

Procedimiento e instalación para influir sobre una válvula de aspiración de compresor.

La invención se refiere a un procedimiento para influir sobre el movimiento de apertura periódico, automático, en función de la presión, de un órgano de cierre de una válvula de aspiración de un compresor de pistón de carrera por medio de una instalación de control que actúa, en caso necesario, al menos a través de una parte del circuito del cigüeñal sobre el órgano de cierre. Además, la invención se refiere también a una instalación correspondiente para influir sobre el movimiento de apertura periódico, automático, dependiente de la presión, de un órgano de cierre de una válvula de aspiración de un compresor de pistón de carrera, con una instalación que actúa, en caso necesario, al menos a través de una parte del circuito del cigüeñal sobre el órgano de cierre, que presenta un cilindro de control hidráulico, que puede ser impulsado y descargado a través de un órgano de control periódicamente con medio de presión.

La duración de vida de válvulas de compresor automáticas, utilizadas la mayoría de las veces en el lado de aspiración y en el lado de presión, está influenciada principalmente a través de la solicitación de impacto durante la incidencia alternativa del órgano de cierre propiamente dicho sobre el asiento o bien sobre el retén. En el caso de la válvula de aspiración, a través de la selección correspondiente de la suspensión, se mantiene suficientemente reducida la velocidad de cierre para evitar el impacto de cierre. Para la disminución del impacto de apertura se conoce el sistema de la llamada amortiguación doble, en el que cuando se abre el órgano de cierre, después de superar una carrera parcial, impacta sobre una placa de amortiguación o similar móvil en la dirección de la apertura, con lo que se frena y a continuación supera junto con la placa de amortiguación la carrera restante, provocando la masa movida ahora claramente incrementada una disminución adicional de la aceleración del órgano de cierre y proporcionando de esta manera una velocidad de incidencia claramente reducida, con respecto a válvulas sencillas de este tipo, del órgano de cierre en el retén.

Además, se conocen, por ejemplo, por el documento EP 0 694 693 A1 disposiciones de compresor, en las que con la ayuda de una llamada pinza elevadora se provoca, por una parte, una regulación de la capacidad sin escalonamiento en ciertos límites a través del mantenimiento abierto parcial de las válvulas de aspiración durante el ciclo de compresión y en las que, por otra parte, a través del dimensionado correspondiente de la masa de la pinza elevadora así como a través de la disposición de amortiguadores del movimiento se consigue una reducción de la velocidad de incidencia del órgano de cierre durante el cierre.

El cometido de la invención es mejorar un procedimiento y una instalación, respectivamente, del tipo mencionado al principio, de tal forma que se reduzca de una manera sencilla la solicitación a impacto mencionada del órgano de cierre o retén al final de la carrera de apertura y de esta manera se disminuya su repercusión sobre la duración de vida útil de la válvula.

La invención parte del reconocimiento de que en formas de realización habituales de válvulas del tipo mencionado al principio, cuando se alcanza el equilibrio de la presión entre la cámara cilíndrica y la cámara de aspiración, el órgano de cierre de la válvula se cierra bajo la acción de su suspensión. De esta manera, la expansión del gas encerrado en el cilindro continúa a velocidad no reducida, con lo que en secuencia rápida se produce una presión negativa alta en la cámara cilíndrica, que tiene como consecuencia, a partir de un cierto valor, después de la superación de la suspensión del órgano de cierre, una aceleración momentánea fuerte del órgano de cierre en dirección al retén.

Partiendo de válvulas de aspiración con instalación de control descrita al principio (por ejemplo en forma de la pinza elevadora descrita), esta instalación de control existente se emplea, según la invención, para la reducción del impacto de apertura, a cuyo fin según la invención, poco antes de alcanzar el equilibrio de la presión entre la cámara cilíndrica y la cámara de aspiración del compresor, se abre de forma forzada el órgano de cierre bajo la acción de la instalación de control. La instalación de control o bien la pinza elevadora son conducidas, por lo tanto, hacia el órgano de cierre algunos grados de ángulo de cigüeñal antes de alcanzar el equilibrio de la presión y de esta manera este órgano es elevado antes de alcanzar el equilibrio de la presión, con lo que se evita la aspiración negativa característica en otro caso de válvulas automáticas del tipo descrito. Puesto que ahora el órgano de cierre de la válvula de aspiración, por ejemplo una placa de válvula de una o de varias partes, está abierto cuando se alcanza el equilibrio de la presión, puede tener lugar una compensación de la presión entre el volumen del cilindro y la cámara de aspiración, con lo que se termina la fase de descompresión en el cilindro. La presión negativa máxima que se ajuste en la cámara cilíndrica, como consecuencia, solamente está determinada ya por la pérdida de estrangulación de la válvula ya abierta y es esencialmente menor que en el caso convencional descrito anteriormente. Se reduce claramente la presión diferencial que provoca una apertura adicional del órgano de cierre de la válvula de aspiración, a partir de lo cual resulta una aceleración o bien una velocidad de impacto esencialmente reducida del órgano de cierre en el retén.

En este caso es esencial que el órgano de cierre se abre apenas antes de alcanzar el equilibrio de la presión a través de la instalación de control. En las formas de realización conocidas hasta ahora con control del compresor a través de una pinza elevadora, ésta es presionada por medio de un muelle en el órgano de cierre o bien en la placa de la válvula y se apoya en todos los casos allí ya algún tiempo antes de alcanzar el equilibrio de la presión. La fuerza de apertura adicional provocada a través de este muelle de presión puede abrir el órgano de cierre en determinadas circunstancias igualmente ya antes de alcanzar el equilibrio de la presión. Sin embargo, en este caso la masa de la pinza elevadora debe acelerarse a través de la fuerza elástica contra la sobrepresión en la cámara cilíndrica. Puesto que esta masa de las pinzas elevadoras de este tipo, comparada con la masa de los órganos de cierre utilizados, es forzosamente relativamente grande, resulta en todos los casos solamente una aceleración reducida y la apertura precoz del órgano de cierre, provocada de esta manera en determinadas circunstancias, es de magnitud subordinada. En este caso no se produce el efecto pretendido y conseguido con la presente invención de la reducción de la velocidad de impacto del órgano de cierre en el retén.

En cambio, según la presente invención, la instalación de control se aproxima apenas antes de alcanzar el equilibrio de la presión, de manera que por ejemplo el impulso de la pinza elevadora es suficiente para abrir el órgano de cierre o bien la placa de la válvula ya antes de alcanzar el equilibrio de la presión, de manera que resulta una apertura permanente precoz, del órgano de cierre, que es suficiente para la consecución del efecto deseado.

La apertura forzada del órgano de cierre, que se lleva a cabo con preferencia en el intervalo de 20º a 0º del ángulo del cigüeñal antes de alcanzar el equilibrio de la presión entre la cámara cilíndrica y la cámara de aspiración, se inicia, en otra configuración preferida de la invención, a través de un impacto de la instalación de control sobre el órgano de cierre, siendo seleccionados el ángulo del cigüeñal o bien el instante del impacto, así como la relación de masas y la velocidad relativa de los implicados en el impacto de tal forma que, una vez realizado el impulso, la velocidad de apertura del órgano de cierre hasta el tope en el retén no se reduce a cero o con preferencia no por debajo del 10% de aquella velocidad que aparece inmediatamente después del impacto. De esta manera, se asegura que el movimiento de apertura del órgano de cierre iniciado precozmente no se detiene de nuevo o se invierte como consecuencia de un impulso inicial demasiado reducido bajo la acción de la suspensión del órgano de cierre o bien de la sobrepresión que actúa todavía en el cilindro, puesto que entonces para la apertura siguiente del órgano de cierre, condicionada puramente por la presión, se aplicarían los inconvenientes descritos al principio de las formas de realización o procedimientos convencionales.

En otra configuración preferida del procedimiento según la invención, donde la instalación de control presenta un cilindro de control hidráulico, que es impulsado y descargado periódicamente con medio de presión a través de un órgano de control, está previsto que se supervise en el cilindro de control y en el órgano de control, respectivamente, la presión que provoca la apertura periódica del órgano de cierre o, en cambio, la corriente volumétrica del medio de presión, con preferencia a través de la medición de la caída de la presión en un estrangulación instalado en la admisión al órgano de control- y se utilice para la determinación y la supervisión indirectas, respectivamente, de la velocidad de apertura del órgano de cierre.

El órgano de control de la instalación configurada según la invención puede presentar en este caso con preferencia una válvula de 3/2 que se conmuta eléctricamente, cuya electrónica de activación está conectada con una unidad de evaluación, que está en comunicación, además, con al menos un sensor de medición para la supervisión del movimiento de apertura del órgano de cierre.

La instalación de control o bien la pinza elevadora descrita son activadas en este caso, por lo tanto, hidráulicamente, donde el movimiento de aproximación es iniciado con preferencia a través de una válvula rápida de pasos, que se conmuta eléctricamente. El instante del comienzo del movimiento de aproximación correspondiente está determinado por la conmutación de esta válvula de pasos y se puede predeterminar a través de un dispositivo adecuado con previsión, por ejemplo, del ángulo de conmutación del cigüeñal, o a través de un sistema de regulación, que establece el instante óptimo.

De acuerdo con una variante de la configuración del procedimiento descrita anteriormente, la presión hidráulica se puede medir, por ejemplo, en la entrada de la válvula de 3/2 pasos mencionada. Antes de la apertura de esta válvula se mide en este caso en el lugar de medición esencialmente la presión del sistema en el conducto de admisión. La apertura siguiente de la válvula provoca una onda de dilución, que se propaga a la velocidad del sonido en el conducto de admisión. En el lugar de medición se producirá una caída empinada a la presión ambiente. Tan pronto como las reflexiones de la onda de dilución inciden en el lugar de medición, oscila la presión como máximo entre la presión del sistema y la presión ambiente. Durante el movimiento ahora en curso de la instalación de control o bien de la pinza elevadora, se atenúan las pulsaciones de la presión. La frecuencia de estas pulsaciones es determinada por la distancia de la válvula de 3/2 pasos con respecto al siguiente amortiguador hidroneumático de las pulsaciones dispuesto en el conducto de admisión o de otro depósito de compensación.

Tan pronto como se frena la instalación de control aproximada, el retardo de la columna de medio hidráulico que es recorrido todavía siempre por la corriente provoca una onda de compresión que se desarrolla aguas arriba, que se puede observar como subida empinada de la presión en el lugar de medición. La presión registrada en el lugar de medición oscila a partir de este instante en torno a un valor claramente más elevado que anteriormente. Si la instalación de control alcanza el órgano de cierre y se detiene sobre éste, porque se ha seleccionado demasiado temprano el instante de la aproximación y en el momento en que se alcanza el órgano de cierre a través de la instalación de control está presente todavía una presión demasiado alta en la cámara cilíndrica, entonces se produce la elevación de la presión descrita o bien se puede observar esta elevación de la presión.

Tan pronto como la presión en la cámara cilíndrica ha alcanzado la presión de aspiración, se ponen en movimiento ahora el órgano de cierre y la instalación de control de nuevo juntos, lo que se puede observar a través de la bajada reiterada de la presión del medio hidráulico. Si la instalación de control junto con el órgano de cierre alcanza entonces la posición extrema de la carrera definida a través del retén de la válvula, entonces esto se puede constatar en el lugar de medición a través de una nueva subida rápida de la presión.

En el caso de una conmutación óptima en el tiempo del órgano de control o bien de la válvula de 3/2 pasos, la instalación de control o bien la pinza elevadora puede chocar inmediatamente en el órgano de cierre o bien en la placa de la válvula. Solamente después de la posición final determinada a través del retén de la válvula, el órgano de cierre junto con la instalación de control permanece en reposo, con lo que solamente aparece una vez la subida de la presión descrita anteriormente en el lugar de medición durante el ciclo de trabajo del compresor.

En el caso de una conmutación demasiado tardía del órgano de control o bien de la válvula de 3/2 pasos, la instalación de control se detiene igualmente ya cuando se alcanza la posición final determinada a través del retén. De esta manera se consigue como instante óptimo para la conmutación del órgano de control o bien de la válvula de 3/2 pasos el instante más temprano, en el que se constata la subida empinada de la presión descrita anteriormente sólo una vez por ciclo de trabajo del compresor. Esto se aplica también en el caso de que el órgano de cierre rebote después de alcanzar la posición final y colisione con la instalación de control que se encuentra todavía en movimiento. La relación de la masa de la instalación de control con respecto a la masa del órgano de cierre condiciona en este caso sólo un frenado reducido de la instalación de control y no una onda de compresión apreciable de manera significativa.

Otra posibilidad para determinar el ciclo del movimiento que interesa propiamente del órgano de cierre abierto precozmente según la invención sobre el
desarrollo de la presión que provoca la apertura periódica del órgano de cierre en el cilindro de control o bien en la instalación de control consiste en supervisar la caída momentánea de la presión en una estrangulación instalado en la admisión al órgano de control. Esta estrangulación debe dimensionarse de forma correspondiente para que, a las velocidades previsibles, resulte una caída medible del medio de presión aguas abajo de la estrangulación. Si se inicia ahora el movimiento de la instalación de control o bien de una pinza elevadora, entonces se eleva también la presión diferencial medida en la estrangulación. Si la instalación de control alcanza el órgano de cierre y se detiene sobre éste, porque se ha elegido demasiado precoz el instante de la aproximación y cuando se alcanza el órgano de cierre a través de la instalación de control está presente todavía una presión demasiado alta en la cámara cilíndrica, entonces la presión diferencial a determinar en la estrangulación alcanza un mínimo. Solamente cuando continúa cayendo la presión en la cámara cilíndrica, se inicia de nuevo el movimiento de la instalación de control, después de lo cual se puede constatar de nuevo una subida de la presión diferencial en la estrangulación. En este caso, se da un ajuste óptimo cuando se ajusta el instante de aproximación más temprano posible, en el que no se puede observar ya el mínimo descrito de la presión diferencial en la estrangulación debido a un frenado completo de la pinza en la placa de la válvula o bien de la instalación de control en el órgano de cierre.

Pero de acuerdo con otra configuración preferida de la invención, también se puede supervisar el
desarrollo de la presión del indicador en la cámara cilíndrica y se puede seleccionar el instante de la apertura del órgano de cierre para que se reduzca al mínimo el piso de aspiración negativa en el diagrama indicador o bien se lleva a desaparición. Pero en lugar del diagrama indicador se puede utilizar también una representación de la presión sobre el ángulo del cigüeñal o sobre el tiempo.

Pero de acuerdo con otra configuración preferida de la invención, el ángulo del cigüeñal o bien el instante de la apertura del órgano de cierre se pueden seleccionar para que se reduzca al mínimo la intensidad del impacto de apertura constatado en la región de la válvula a través de una supervisión de la vibración. El impacto de apertura de las válvulas provoca una excitación a modo de impulso de las oscilaciones propias de los dispositivos de retención de las válvulas. Estas oscilaciones del sonido corporal se atenúan rápidamente dentro del tiempo característico. La intensidad del impacto de apertura se puede cuantificar ahora de la manera descrita a través de la medición de las aceleraciones que aparecen, por ejemplo, en la tapa de la válvula en la dirección del eje de la válvula en la ventana de tiempo después de la apertura de la válvula hasta la expiración del tiempo característico para el comportamiento de atenuación. Estas aceleraciones apreciables están habitualmente en gamas de frecuencias muy altas. Por lo tanto, para la evaluación del impacto de apertura, se puede utilizar la intensidad de las oscilaciones derivada a partir del registro de la curva envolvente de las oscilaciones o, de una manera especialmente sencilla, de la curva de la amplitud a través de la filtración en filtro paso bajo de la señal oscilante rectificada. De esta manera, se puede determinar el instante óptimo de la aproximación de una manera ventajosa directamente a través de una reducción al mínimo de la intensidad de las oscilaciones provocadas a través del impacto de apertura de la válvula.

Puesto que las instalaciones de compresor para las más diferentes aplicaciones funcionan con frecuencia con relaciones prácticamente constantes, es ventajosa otra configuración de la invención, según la cual la selección o bien el ajuste del comienzo de la aproximación de la instalación de control se lleva a cabo solamente durante la puesta en funcionamiento o bien durante la inspección del compresor. En este caso, la optimización del instante de aproximación se consigue utilizando aparatos especiales de puesta en funcionamiento y de inspección, respectivamente, que permiten la aplicación de los procedimientos descritos anteriormente.

En el caso de compresores, que son accionados en condiciones de funcionamiento oscilantes, como por ejemplo relaciones de presión oscilantes, gases con exponentes isentrópicos oscilantes o similares, puede estar previsto también, en otra configuración preferida de la invención realizar una supervisión y adaptación continuas del comienzo de la aproximación de la instalación de control. A tal fin se necesita entonces una supervisión continua de una de las variables de medición indicadas anteriormente y la realización periódica de los procesos de optimización descritos.

A continuación se explica en detalle la invención todavía con la ayuda de los ejemplos de realización representados de forma esquemática en el dibujo y de los diagramas correspondientes, respectivamente. La figura 1 muestra en este caso un diagrama de principio para el procedimiento y la instalación de acuerdo con la presente invención, la figura 2 muestra un esquema de otra instalación de acuerdo con la invención o bien para la realización del procedimiento según la invención, la figura 3 muestra la curva de tiempo de la carrera del órgano de cierre para diferentes instantes de la aproximación de la instalación de control, la figura 4 muestra la curva correspondiente de la velocidad de apertura de un órgano de cierre accionado según la figura 3, la figura 5 muestra la curva de tiempo de la presión en la cámara cilíndrica apenas antes y después de alcanzar el equilibrio de la presión entre la cámara cilíndrica y la cámara de aspiración, la figura 6 muestra a modo de ejemplo el efecto de la variación del instante y del ángulo del cigüeñal, respectivamente, de la aproximación forzada de la instalación de control a la intensidad de la señal de aceleración y de vibración, respectivamente, provocadas a través de la apertura de la válvula de aspiración o bien del impacto de apertura, y las figuras 7 a 10 muestran, respectivamente, variantes de configuraciones del procedimiento según la presente invención.

El compresor de pistón de carrera representado de forma esquemática en la figura 1 presenta un árbol de cigüeñal 1, en el que está fijado con bridas un volante de impulsión y que acciona a través de bielas o varillas de empuje 3, respectivamente, pistones 4 de cilindros 5 de doble acción. A través del movimiento oscilante de los pistones 4 se aspira gas a través de válvulas de aspiración 6, cuyo órgano de cierre 7 se puede mover entre un retén 8 y el asiento de la válvula 9. El gas aspirado es comprimido después del cierre automático de la válvula de aspiración 6 respectiva en el cilindro 5 o bien es expulsado a través de las válvulas de presión 10 aquí igualmente automáticas.

El movimiento de apertura periódico automático, dependiente de la presión de los órganos de cierre 7, por ejemplo de una placa de válvula o similar, de las válvulas de aspiración 6 es influenciado por medio de una instalación de control 12 que actúa sobre el órgano de cierre 7, en caso necesario, al menos sobre una parte del círculo del cigüeñal. Esta instalación de control 12 puede presentar, por ejemplo, una pinza elevadora 13 que está solamente indicada aquí, que abre de manera forzada el órgano de cierre 7 a través de un cilindro de control hidráulico 14, respectivamente, poco antes de alcanzar el equilibrio de la presión entre la cámara cilíndrica 15 y la cámara de aspiración del compresor que se encuentra fuera de la válvula de aspiración 6. La instalación de control 12 comprende, además del cilindro de control 14, una activación electrónica no representada en detalle, que es coordinada por medio de una conexión de bus 16, que provoca el intercambio de información entre la instalación de control 12 y una unidad de evaluación 17.

A la unidad de evaluación 17 está asociada, a través de una línea 18, la señal de un transmisor 19, dispuesto en el volante de impulsión 2, para el punto muerto o bien el ángulo del cigüeñal, con lo que se puede sincronizar la influencia de los órganos de cierre 7, que se aplica a través de la pinza elevadora 13, con el movimiento oscilante de los pistones 4.

En la figura 2 se representa de forma detallada la instalación de control 12 de la figura 1 en una de las dos válvulas de aspiración 6. La pinza elevadora 13 representada de nuevo sólo de forma simbólica y que actúa sobre el órgano de cierre 7 de la válvula de aspiración 6, es activada a través de un cilindro de control hidráulico 14. El fluido hidráulico alimentado a través de un conducto de alimentación 21 puede actuar, en la posición representada de un órgano de control 22 configurado aquí como válvula de 3/2 pasos 20, sobre el cilindro de control 14 y de esta manera puede presionar la pinza elevadora 13 contra el órgano de cierre 7. Tan pronto como el pistón 4 impulsa gas hacia atrás a través de la válvula 6 abierta por medio de la pinza elevadora 13, se aplican en el órgano de cierre 7 fuerzas de gas que tratan de cerrar la válvula 6. Debido a la acción de una válvula de retención 23, se impide el reflujo del fluido hidráulico bloqueado en el cilindro de control 14 y de esta manera se bloquea el órgano de cierre 7 de la válvula de aspiración 6 en la posición abierta.

Solamente con la conmutación de la válvula 20 por medio de la circulación de la corriente a través de una bobina 24 se conecta el cilindro de control 14 con un conducto de corriente de salida 25 y de esta manera se inicia y se posibilita el movimiento de cierre de la válvula de aspiración 6. La adaptación de la bobina 24 se realiza en este caso a través de un circuito electrónico dispuesto en una carcasa 26, que determina de esta manera la activación temporal de la válvula 20. Los instantes correspondientes de la activación son establecidos, por una parte, a través de impulsos de sincronización, que son transmitidos a la electrónica a través de la conexión del bus 16 y, por otra parte, a través de parámetros comunicados igualmente a través de la conexión del bus 16, como el intervalo de tiempo, expresado en grados del ángulo del cigüeñal (ºKW), de los instantes de conmutación para el impulso de sincronización del transmisor 19. En la unidad de evaluación 17 se establecen para cada instalación de control 12 aquellos ángulos del círculo del cigüeñal (volante de impulsión 2), en los que se activa se activa (ángulo: KWon) o bien se desactiva (KWoff) la válvula 20 a través de la alimentación de la bobina 24.

La figura 3 muestra curvas típicas del movimiento de apertura de un órgano de cierre (7 en las figuras 1 y 2) de una válvula de aspiración (6 en las figuras 1 y 2), que se activa de acuerdo con el procedimiento según la invención. En este caso, la carrera registrada sobre la perpendicular es registrada como carrera relativa relacionada con la carrera total del órgano de cierre sobre un tiempo de relación adimensional La escala de tiempo está seleccionada para que cuando se alcance el punto final superior del movimiento en la representación, se establezca el tiempo adimensional con -1 y cuando se alcance el punto final inferior del movimiento se establezca con 0. La figura 4 muestra la curva correspondiente a la figura 3 de la velocidad del órgano de cierre sobre el tiempo de relación adimensional, siendo seleccionada una escala de velocidad adecuada que no interesa en detalle. La figura 5 muestra de una manera correspondiente las curvas de la presión en el cilindro del compresor.

Las curvas designadas con A representan el caso, en el que la pinza elevadora (13 en las figuras 1 y 2) es aproximada demasiado tarde. El órgano de cierre 7 se abre exclusivamente bajo la acción de la presión diferencial entre la cámara cilíndrica y la cámara de aspiración del compresor. La caída rápida de la presión del cilindro después de exceder el equilibrio de la presión provoca una aceleración fuerte del órgano de cierre, una velocidad alta de incidencia sobre el retén (8 en las figuras 1 y 2) y, por lo tanto, un impacto de apertura fuerte y no deseado. Dado el caso, a este respecto, el órgano de cierre puede rebotar también de nuevo bajo la acción de la suspensión habitual de la válvula y solamente después de uno o varios impactos entra en reposo en la posición abierta.

Las curvas designadas con B representan la curva de apertura para un instante de aproximación, optimizado de acuerdo con la presente invención, de la pinza elevadora (13 en las figuras 1 y 2). Como se deduce a partir de la figura 5, en este caso el órgano de cierre de la válvula de aspiración es presionado apenas antes de alcanzar el equilibrio de la presión debido a la acción del impacto de la pinza, de manera que cuando se alcanza el equilibrio de la presión entre la cámara cilíndrica y la cámara de aspiración, la válvula de aspiración ya está abierta hasta una buena parte. De esta manera, se puede iniciar el relleno de la cámara cilíndrica (15 en las figuras 1 y 2) con gas inmediatamente después de que se ha excedido el equilibrio de la presión. Se evita en gran medida el pico de la aspiración negativa descrito al principio y que se produce en las válvulas de aspiración configuradas de forma convencional. Por lo tanto, en el órgano de cierre de la válvula de aspiración inciden fuerzas de apertura claramente reducidas con respecto a una válvula de aspiración configurada de forma convencional y -como se deduce a partir de la figura 4-, el órgano de cierre incide sobre el retén de la válvula con una velocidad de incidencia claramente reducida.

En cambio, si se aproxima la pinza elevadora (13 en las figuras 1 y 2) demasiado pronto de acuerdo con las curvas designadas con C, entonces la sobrepresión todavía existente en el cilindro del compresor frena rápidamente el movimiento de apertura iniciado de la válvula de aspiración y se detiene de nuevo el sistema formado por la pinza más el órgano de cierre. Solamente cuando la fuerza de apertura y la presión diferencial mantienen el equilibrio entre sí, se puede iniciar de nuevo el movimiento de apertura. Puesto que el órgano de cierre está en este caso sólo un poco abierto cuando se alcanza el equilibrio de la presión, la presión del cilindro cae rápidamente de la misma manera que en el caso de la aproximación tardía de la pinza elevadora y se inicia una aspiración negativa fuerte. Por lo tanto, después de corto espacio de tiempo actúan fuerzas de apertura grandes sobre el órgano de cierre, de manera que se impulsa de nuevo a alta velocidad sobre el retén que limita la apertura.

Solamente para completar, hay que indicar aquí que en un ejemplo de realización concreto, las curvas designadas con A corresponden a un KWoff de 38º, las curvas designadas con B corresponden a un KWoff de 34º y las curvas designadas con C corresponden a un KWoff de 32º.

La figura 6 muestra con la ayuda de resultados de medición con otra forma de realización la influencia del instante de la aproximación de la pinza elevadora (13 en las figuras 1 y 2) sobre el impacto de apertura. Sobre el tiempo en ms se representan las vibraciones o bien las aceleraciones medidas en el nido de la válvula durante diferentes instantes o bien ángulos del cigüeñal de la aproximación de la pinza elevadora. La curva designada con D corresponde a KWon = 13º; la curva E corresponde a KWon = 11º, la curva F corresponde a KWon = 9º y la curva G corresponde a KWon = 7º. De la misma manera en la figura 6 se representa la curva del tiempo de la presión del indicador (cámara interior del cilindro) - la curva correspondiente está designada con H.

En el instante t_{1} se reconoce claramente el impacto de apertura de la válvula de aspiración en forma de una oscilación excitada por impulso que se atenúa rápidamente. El cierre de la válvula es indicado a través de las vibraciones que se producen a partir del instante t_{2}. La curva D reproduce la señal de la vibración para un instante seleccionado claramente demasiado tarde de la aproximación de la pinza. En las otras curvas E, F y G se han adelantado el instante de aproximación y el ángulo del cigüeñal de aproximación, respectivamente, de la pinza elevadora (13 en las figuras 1 y 2) en torno a 2º KW, respectivamente. En este caso se reconoce claramente una reducción del impacto de apertura y de las vibraciones provocadas de esta

\hbox{manera.}

La figura 7 muestra en una representación similar a la figura 2 un ejemplo de la aplicación del procedimiento según la invención para la determinación indirecta de la velocidad de apertura del órgano de cierre 7 por medio de una supervisión de la presión del medio hidráulico, que provoca la apertura periódica del órgano de cierre 7. En este caso, se utiliza un sensor de medición 28 de la presión de aproximación, que está en conexión con el conducto de alimentación 21 a través de un conducto 27, cuyas señales de medición son evaluadas por el circuito electrónico dispuesto en la carcasa 26.

La figura 8 se refiere a una variante del procedimiento, en la que para la supervisión indirecta de la velocidad de apertura del elemento de obturación 7 se lleva a cabo una medición o bien una supervisión de la caída de la presión en una estrangulación 29 instalado en el conducto de alimentación 21 hacia el órgano de control 22 por medio de un sensor de medición 28 que registra la presión diferencial aguas arriba y aguas debajo del estrangulación 29.

En la variante tratada en la figura 9, se selecciona el instante de la apertura forzada del órgano de cierre 7 para que se reduzca al mínimo la intensidad del impacto de apertura establecido por medio del sensor de medición 28 a través de la supervisión de la vibración en la región de la válvula. El sensor de medición 28 que actúa como sensor de la aceleración podría estar aplicado, aparte de la aplicación en la instalación de control 12, también directamente en el cilindro 5 en un lugar adecuado, por ejemplo en la proximidad inmediata de la válvula de aspiración 6. Las señales del sensor de medición 28 son evaluadas de nuevo en el circuito electrónico dispuesto en la carcasa 26 de una manera no representada y son utilizadas para la fijación del inicio del proceso de apertura del órgano de cierre 7.

En la forma de realización según la figura 10, se selecciona el instante del inicio de la apertura del órgano de cierre 7 para que se reduzca al mínimo el pico de la aspiración negativa en el diagrama indicador. La presión del indicador es medida aquí por medio del sensor de medición 28 configurado como registrador de la presión, cuya señal es amplificada a través de un amplificador de medición 30 y es reproducida con la ayuda de un aparato de representación adecuado 31 como diagrama indicador sobre la carrera del pistón o de forma alternativa es representado como señal de tiempo. Por medio de la unidad de evaluación 17 se puede seleccionar también aquí de nuevo el instante de la apertura del órgano de cierre para que se reduzca al mínimo de la manera mencionada el pico de la aspiración negativa en el diagrama indicador.

Al menos en lo que se refiere a la función, se han utilizado de forma igual o comparable en las figuras 1, 2 y 7 a 10 los mismos signos de referencia para las mismas partes. Para evitar repeticiones se remite, con respecto a la función de componentes no descritos ya posteriormente, a las explicaciones relacionadas con las figuras 1 y 2.

Claims (10)

1. Procedimiento para influir sobre el movimiento de apertura periódico, automático, dependiente de la presión, de un órgano de cierre (7) de una válvula de aspiración (6) de un compresor de pistón de carrera por medio de una instalación de control (12) que actúa, en caso necesario, al menos a través de una parte del circuito del cigüeñal sobre el órgano de cierre (7), caracterizado porque, respectivamente, poco antes de alcanzar el equilibrio de la presión entre la cámara cilíndrica (15) y la cámara de aspiración del compresor, se abre forzosamente el órgano de cierre (7) bajo la acción de la instalación de control (12).

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la apertura forzada se realiza en un ángulo del cigüeñal en el intervalo de 20º a 0º antes de alcanzar el equilibrio de la presión entre la cámara cilíndrica (15) y la cámara de aspiración.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la apertura forzada se inicia a través de un impacto de la instalación de control (12) sobre el órgano de cierre (7), siendo seleccionado el ángulo del cigüeñal o bien el instante del impacto así como la relación de masas y la velocidad relativa de los implicados en el impacto de tal forma que, una vez realizado el impacto, la velocidad de apertura del órgano de cierre (7) hasta el tope en un retén no se reduce hasta cero o con preferencia no por debajo del 10% de aquella velocidad que aparece inmediatamente después del impacto.

4. Procedimiento según la reivindicación 3, donde la instalación de control (12) presenta un cilindro de control hidráulico (14), que es impulsado y descargado periódicamente con medio de presión a través de un órgano de control (22), caracterizado porque se supervisa en el cilindro de control (14) y en el órgano de control (22), respectivamente, la presión que provoca la apertura periódica del órgano de cierre (7) y se utiliza para la determinación y la supervisión indirectas, respectivamente, de la velocidad de apertura del órgano de cierre (7).

5. Procedimiento según la reivindicación 7, donde la instalación de control (12) presenta un cilindro de control hidráulico (14), que es impulsado y descargado periódicamente con medio de presión a través de un órgano de control (22), caracterizado porque se supervisa la corriente volumétrica del medio de presión, con preferencia a través de una medición de la caída de la presión en una estrangulación (29) instalada en la admisión hacia el órgano de control y se utiliza para la determinación indirecta o bien para la supervisión de la velocidad de apertura del órgano de cierre (7).

6. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque se supervisa la curva de la presión del indicador en la cámara cilíndrica (15) y se selecciona el instante de la apertura del órgano de cierre (7) para que se reduzca al mínimo el pico de aspiración negativa en el diagrama indicador.

7. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el ángulo del cigüeñal o bien el instante de la apertura del órgano de cierre (7) se seleccionan para que se reduzca al mínimo la intensidad del impacto de apertura establecido en la región de la válvula a través de una supervisión de la vibración.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 3 a 7, caracterizado porque la selección o bien el ajuste del inicio de la aproximación de la instalación de control (12) solamente se realiza durante la puesta en funcionamiento o bien durante la inspección del compresor.

9. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 3 a 7, caracterizado porque en compresores, que son accionados en condiciones de funcionamiento oscilantes, como por ejemplo relaciones de presión oscilantes, gases con exponentes isentrópicos oscilantes y similares, se lleva a cabo una supervisión y adaptación continuas del comienzo de la aproximación de la instalación de control (12).

10. Instalación para influir sobre el movimiento de apertura periódico, automático, dependiente de la presión, de un órgano de cierre (7) de una válvula de aspiración (6) de un compresor de pistón de carrera, con una instalación de control (12) que actúa en caso necesario, al menos a través de una parte del círculo del cigüeñal, sobre el órgano de cierre (7), que presenta un cilindro de control hidráulico (14), que puede ser impulsado y descargado periódicamente con medio de presión a través de un órgano de control (22), caracterizada porque el órgano de control (22) presenta una válvula de 3/2 pasos (20) que se conmuta eléctricamente, cuya electrónica de activación (26) está conectada con una unidad de evaluación (17), que está en comunicación, además, con al menos un sensor de medición (28) para la supervisión del movimiento de apertura del órgano de cierre (7).