JP2010084771A - Reciprocating compressor - Google Patents

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シュピーグル ベルンハルト
Peter Steinrueck
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reciprocating compressor performing electrically operated backflow control to generate a high operating force with high motion dynamics similarly to hydraulic backflow control while improving known requirements for reducing a structural size and current consumption. <P>SOLUTION: A lift device 3 includes an electric motor 5 as a drive mechanism, and a driven member 6 of the electric motor 5 includes a guide track 7 obliquely extending in the rotating direction for a low-friction rolling member 8. Meanwhile, the rolling member 8 is cooperated in conjunction with the other guide 9 which is provided at a rotation-prevented lift member 10 coupled to a lift gripper 2 while obliquely extending. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、吐出し量制御を行う往復圧縮機であって、当該圧縮機の少なくとも1つの自動の吸入弁に配置されるリフトグリッパを備え、該リフトグリッパが、電気的に運転されるリフト装置により、前記吸入弁の少なくとも1つのシール部材を当該圧縮機の作業サイクルの一部にわたって開放する形式のものに関する。さらに本発明は、この種の往復圧縮機における吐出し量を制御する方法に関する。   The present invention relates to a reciprocating compressor that performs discharge amount control, and includes a lift gripper disposed on at least one automatic suction valve of the compressor, and the lift gripper is electrically operated. Thus, it relates to a type in which at least one sealing member of the suction valve is opened over a part of the working cycle of the compressor. Furthermore, the present invention relates to a method for controlling the discharge amount in this type of reciprocating compressor.

有利には一定の回転数で動作する往復圧縮機の吐出し量制御のために、しばしば、「逆流制御」が行われる。逆流制御では、シリンダ毎に少なくとも1つの吸入弁が、圧縮行程の所定の範囲にわたって開放される。開放された吸入弁を介して押し戻されるガスの押圧力あるいは流動力は、それぞれの吸入弁の閉鎖部材を、ピストンストロークの所定の部分を克服した後に初めて閉鎖可能である。それというのも、この閉鎖部材は、反対側から、所望の吐出し量減少に応じて設定された対抗力で負荷されるからである。この対抗力が大きければ大きいほど、それぞれの吸入弁は圧縮行程中より遅くに閉弁する。これにより、吐出し量は減少する。一定の対抗力が過度に大きく設定されると、吸入弁はいずれ一切閉弁しなくなるので、この形態の圧縮機制御における制御範囲の下限は、その間の圧縮機のアイドル運転と、これに由来するすべての問題とを回避するために、制限されねばならない。この吐出し量制御において、開弁すべき吸入弁のための負荷装置が簡単に液圧式又は空気圧式に予め付勢されており、適当な付勢圧の変更によって吐出し量に対して影響を及ぼすことができる構成が公知である。   "Backflow control" is often performed for the discharge rate control of a reciprocating compressor which preferably operates at a constant rotational speed. In the backflow control, at least one intake valve for each cylinder is opened over a predetermined range of the compression stroke. The pressing force or flow force of the gas pushed back through the opened suction valve can only close the closing member of each suction valve after overcoming a predetermined part of the piston stroke. This is because the closing member is loaded from the opposite side with a counter force set in accordance with a desired discharge amount reduction. The greater this counteracting force, the closer each intake valve closes than during the compression stroke. Thereby, the discharge amount decreases. If a certain counter force is set too large, none of the suction valves will be closed at all. Therefore, the lower limit of the control range in this type of compressor control is derived from the idle operation of the compressor in the meantime and this. In order to avoid all problems and must be limited. In this discharge amount control, the load device for the intake valve to be opened is easily urged in advance either hydraulically or pneumatically, and the change in the appropriate urging pressure affects the discharge amount. Configurations that can be effected are known.

さらに、例えばEP694693A1から公知の往復圧縮機のための逆流制御では、制御部材を介して行程サイクル中周期的に圧力媒体により負荷及び放圧可能な液圧式の制御シリンダが、行程方向で、開弁すべき吸入弁の閉鎖部材に作用するようになっている。これにより、液圧によるリフト力は、所定のピストン角度で急激に減少して、吸入弁の確実かつ迅速な閉弁を導入する。EP1400692A1から公知の、空気圧式の操作を行う類似の吐出し量制御は、操作圧が直接往復圧縮機自体により導出可能であるという利点を有する。しかしながら、圧縮されるガスの比較的高い圧縮性に基づいて、排気すべき体積及び排気時間に関する、正確に規定すべき条件が遵守されねばならない。   Further, for example, in reverse flow control for a reciprocating compressor known from EP 694 493 A1, a hydraulic control cylinder that can be loaded and released by a pressure medium periodically during a stroke cycle via a control member is opened in the stroke direction. Acting on the closing member of the suction valve to be operated. As a result, the lift force due to the hydraulic pressure is suddenly reduced at a predetermined piston angle, thereby introducing a reliable and quick closing of the intake valve. A similar discharge rate control known from EP 1400 552 A1 with pneumatic operation has the advantage that the operating pressure can be derived directly by the reciprocating compressor itself. However, due to the relatively high compressibility of the gas to be compressed, the conditions to be precisely defined with respect to the volume to be evacuated and the evacuation time must be observed.

さらに、古くから、冒頭で述べた形式の、電気的に運転される逆流制御を行う往復圧縮機も公知である。例えばDE1251121A又はDE849739Bや、類似の、一部では既に先の世紀の30年代にまで遡る刊行物においては、吸入弁のシール部材に作用するリフトグリッパが、弁キャップに取り付けられた電磁石を介して動かされ、この電磁石の周期的な励磁が例えば、圧縮機のクランク軸と同期して回転するコレクタにより行われる。吸入弁のシール部材において作用する、部分的に極めて大きな逆流力に基づいて、相応に大きな電流消費を伴う大きな電磁石が必要である。   Furthermore, reciprocating compressors that perform electrically operated backflow control of the type described at the beginning have also been known for a long time. For example, in DE 1251121A or DE 849739B and similar publications, some already dating back to the 30s of the last century, the lift gripper acting on the seal member of the suction valve is moved via an electromagnet attached to the valve cap. The electromagnet is periodically excited by, for example, a collector that rotates in synchronization with the crankshaft of the compressor. A large electromagnet with a correspondingly large current consumption is required, based in part on the extremely large countercurrent forces acting on the sealing element of the suction valve.

EP694693A1EP694946A1 EP1400692A1EP1400692A1 DE1251121ADE1251121A DE849739BDE849739B

本発明の課題は、構成サイズ及び電流消費の低減に関する上記公知の要求が改善されるにもかかわらず、上記液圧式の逆流制御と同様の高い操作力を、高い運動動特性において提供することができる、電気的に運転される逆流制御を行う往復圧縮機を提供することである。   The object of the present invention is to provide a high operating force similar to that of the hydraulic back flow control in a high motion dynamic characteristic, despite the improvement of the known requirements regarding the reduction of the configuration size and current consumption. It is an object to provide a reciprocating compressor with electrically operated back flow control.

上記課題を解決するために、本発明に係る、吐出し量制御を行う往復圧縮機では、前記リフト装置が、駆動装置として電動モータを有しており、該電動モータの被動部材が、回転方向で傾いて延びるガイド軌道を、低摩擦の転動部材のために有しており、該転動部材が他方では、前記リフトグリッパに結合される回り止めされたリフト部材に設けられた、傾いて延びる相手側ガイドと協働するようにした。   In order to solve the above-described problems, in the reciprocating compressor according to the present invention, which performs discharge amount control, the lift device has an electric motor as a drive device, and the driven member of the electric motor has a rotation direction. A guide track extending in a slanted manner for a low friction rolling member, which is on the other hand provided on a detented lift member coupled to the lift gripper Cooperated with the extended counterpart guide.

有利な実施の形態は、従属請求項に係る発明である。   An advantageous embodiment is the invention according to the dependent claims.

好ましくは、前記電動モータの被動部材が、回り止めされた前記リフト部材、及び前記被動部材と前記リフト部材との間に配置された前記転動部材と共に、玉循環型スピンドル駆動装置を形成する。   Preferably, the driven member of the electric motor forms a ball circulation type spindle driving device together with the lift member that is prevented from rotating and the rolling member that is disposed between the driven member and the lift member.

好ましくは、前記電動モータの被動部材が、回り止めされた前記リフト部材、及び前記被動部材と前記リフト部材との間に配置された前記転動部材と共に、制限された角度の回動だけを許可する斜板カム駆動装置を形成する。   Preferably, the driven member of the electric motor is allowed to rotate only at a limited angle together with the lift member that is prevented from rotating and the rolling member that is disposed between the driven member and the lift member. A swash plate cam driving device is formed.

好ましくは、前記電動モータが、表面に装着されバンド掛けされた永久磁石を備えるブラシレスの直流モータとして形成されている。   Preferably, the electric motor is formed as a brushless DC motor having a permanent magnet mounted on the surface and banded.

好ましくは、前記電動モータが中空軸回転子を有しており、該中空軸回転子内に前記玉循環型スピンドル駆動装置のナットが組み込まれている。   Preferably, the electric motor has a hollow shaft rotor, and a nut of the ball circulation type spindle driving device is incorporated in the hollow shaft rotor.

好ましくは、前記中空軸回転子が、30〜50mmの範囲の直径を有しており、前記玉循環型スピンドル駆動装置のピッチが、有利には6〜12mmの範囲にある。   Preferably, the hollow shaft rotor has a diameter in the range of 30-50 mm, and the pitch of the ball circulating spindle drive is advantageously in the range of 6-12 mm.

好ましくは、転動対偶の要素が、少なくとも部分的にセラミックからなる。   Preferably, the elements of the rolling pair are at least partly made of ceramic.

好ましくは、前記リフト装置の運動の加速及び制動の少なくとも一方のために、付加的なばね部材が設けられている。   Preferably, an additional spring member is provided for at least one of acceleration and braking of the movement of the lift device.

好ましくは、前記電動モータの電気的な制御装置に、発電を伴う制動、並びにこの制動から回生された電気的なエネルギの貯蔵及び再利用のための回路素子が設けられている。   Preferably, the electrical control device of the electric motor is provided with a circuit element for braking accompanying power generation and storing and reusing electrical energy regenerated from the braking.

好ましくは、前記電動モータの電気的な制御装置に、該電動モータの通電を制御することによって、前記リフト装置の開放力をその都度作用する逆流力に適合させるための回路素子が設けられている。   Preferably, the electric control device for the electric motor is provided with a circuit element for adapting the opening force of the lift device to the countercurrent force acting each time by controlling the energization of the electric motor. .

また、上記課題を解決するために、本発明に係る、上記往復圧縮機における吐出し量を制御する方法では、前記リフト装置の駆動装置を制動するために加えなければならない制動エネルギを、電動モータの、発電を伴う制動によって生成し、かつ制動時に発生する電流を貯蔵し、かつ再利用するようにした。   In order to solve the above problems, in the method for controlling the discharge amount in the reciprocating compressor according to the present invention, the braking energy that must be applied to brake the drive device of the lift device is supplied to the electric motor. The current generated during braking with power generation and generated during braking is stored and reused.

有利な実施の形態は、従属請求項に係る発明である。   An advantageous embodiment is the invention according to the dependent claims.

好ましくは、前記リフト装置の開放力を、前記電動モータの通電を制御することによって、その都度作用する逆流力に適合させる。   Preferably, the opening force of the lift device is adapted to the countercurrent force acting each time by controlling the energization of the electric motor.

このように構成したことにより、比較的小型の電動モータが使用可能であり、この電動モータの回転運動を、傾いて延びる転動対偶を介して簡単に、並びに高い操作力及び高い運動動特性で、リフトグリッパに作用する必要な開放力あるいは開放運動へと変換可能である。   With such a configuration, a relatively small electric motor can be used, and the rotational motion of the electric motor can be easily achieved through a rolling pair extending in an inclined manner, with high operating force and high motion dynamic characteristics. The required opening force or opening movement acting on the lift gripper can be converted.

特に有利であるのは、前記電動モータの被動部材が、回り止めされた前記リフト部材、及び前記被動部材と前記リフト部材との間に配置された前記転動部材と共に、玉循環型スピンドル駆動装置を形成するようにした本発明の一形態である。この種の駆動装置は、公知であり、さまざまな関連でほぼ摩擦フリーのリニア駆動装置として使用されており、電動モータの回転の、長さ及びピッチによってのみ制限される回転数を、その結果としての直動に変換することを介して、操作力及び動特性に対して比較的広範な影響を及ぼすことを可能にする。   It is particularly advantageous that the driven member of the electric motor is a ball circulation type spindle driving device together with the lift member that is prevented from rotating and the rolling member that is disposed between the driven member and the lift member. This is an embodiment of the present invention. This type of drive is known and used in various ways as a nearly friction-free linear drive, resulting in a rotational speed limited only by the length and pitch of the rotation of the electric motor. It is possible to have a relatively wide range of influences on operating force and dynamic characteristics through conversion to linear motion.

構造的により簡単であるが、バリエーションの多様性に乏しいのは、前記電動モータの被動部材が、回り止めされた前記リフト部材、及び前記被動部材と前記リフト部材との間に配置された前記転動部材と共に、制限された角度の回動だけを許可する斜板カム駆動装置を形成するようにした本発明の別の有利な形態である。これにより、電動モータの一回転の一部だけが、直動の発生のために利用可能であるが、遥かに小さな構造的な手間と、転動体として球の代わりに、操作力がより高い場合に有意義な柱状、円錐台状又は樽状のものが使用される可能性とを有する。   Although it is structurally simpler but lacks in a wide variety of variations, the driven member of the electric motor includes the lift member that is prevented from rotating and the rolling member that is disposed between the driven member and the lift member. It is another advantageous embodiment of the present invention in which a swash plate cam drive device that allows only a limited angle of rotation is formed with the moving member. As a result, only a part of one rotation of the electric motor can be used for the occurrence of linear motion, but with much smaller structural effort and higher operating force instead of a ball as a rolling element There is a possibility that a columnar shape, a truncated cone shape, or a barrel shape that is meaningful to the above will be used.

本発明の別の有利な形態では、前記電動モータが、表面に装着されバンド掛けされた永久磁石を備えるブラシレスの直流モータとして形成されている。このことは、小さな構造形式で、高い動特性を可能にする。この関連で特に有利なのは、前記電動モータを、前記玉循環型スピンドル駆動装置のナットが組み込まれている中空軸回転子を備えて形成することである。このことは、回転子あるいは回転駆動装置の慣性を全体として減少させる。   In another advantageous form of the invention, the electric motor is formed as a brushless DC motor with a permanent magnet mounted on the surface and banded. This allows high dynamic characteristics in a small structural form. Particularly advantageous in this connection is that the electric motor is formed with a hollow shaft rotor in which the nut of the ball circulating spindle drive is incorporated. This reduces the overall inertia of the rotor or rotary drive.

別の有利な形態において、前記中空軸回転子が、30〜50mmの範囲の直径を有しており、前記玉循環型スピンドル駆動装置のピッチが、有利には6〜12mmの範囲にあると、この種の本発明における逆流制御の通常の使用分野にとって特に有利であることが判っている。これにより、高い操作力にとって特に良好に適合された関係と同時に、リフト制御の高い動特性が生じる。   In another advantageous form, the hollow shaft rotor has a diameter in the range of 30-50 mm, and the pitch of the ball circulating spindle drive is preferably in the range of 6-12 mm; It has been found to be particularly advantageous for the normal field of use of this type of backflow control in the present invention. This results in a high dynamic characteristic of the lift control as well as a particularly well adapted relationship for high operating forces.

本発明の別の形態では、転動対偶の要素が、少なくとも部分的にセラミックからなる。電動モータ式の駆動装置の、特定の状況下で発生する極端に高い加速モーメント及び制動モーメントは、転動部材がそのガイド軌道の運動に直接従動することができなくなって、支承軌道におけるスリップ、ひいては摩耗が発生する事態に至らしめる場合がある。この問題は、セラミック転動体及び適当なプリロードを有するセラミック支承装置又はハイブリッド支承装置の使用により解決可能である。   In another form of the invention, the elements of the rolling pair are at least partially made of ceramic. The extremely high acceleration moments and braking moments that occur in certain situations in electric motor-type drive devices prevent the rolling members from being directly driven by the movement of their guide tracks, causing slip on the bearing track, and thus In some cases, wear may occur. This problem can be solved by the use of ceramic or hybrid bearing devices with ceramic rolling elements and suitable preloads.

前記リフト装置の運動の加速及び制動の少なくとも一方のために、付加的なばね部材が設けられてもよい。このことは、適当に調整されていると、電動モータ式の駆動装置の負荷軽減を可能にする。   Additional spring members may be provided for at least one of acceleration and braking of the movement of the lift device. This makes it possible to reduce the load on the electric motor type drive device when properly adjusted.

本発明の別の有利な形態では、前記電動モータの電気的な制御装置に、発電を伴う制動、並びにこの制動から回生された電気的なエネルギの貯蔵及び再利用のための回路素子が設けられていてもよい。貯蔵は有利にはキャパシタで行われることができる。発生され貯蔵された電流は、同じ弁又は圧縮機の別の吸入弁における次の操作プロセスのために使用可能である。これにより、リフトグリッパを操作するためのエネルギ消費が大幅に低下すると同時に、システム内に発生する排熱も僅かとなる。これにより、熱負荷は減じられ、リフト装置における冷却の問題は回避され得る。   In another advantageous form of the invention, the electric control device for the electric motor is provided with circuit elements for braking with power generation and for storing and reusing electrical energy regenerated from the braking. It may be. Storage can advantageously take place in a capacitor. The generated and stored current can be used for the next operation process in the same valve or another intake valve of the compressor. As a result, the energy consumption for operating the lift gripper is greatly reduced, and at the same time, the exhaust heat generated in the system is reduced. This reduces the thermal load and avoids cooling problems in the lift device.

やはり、リフト装置の不必要な温度上昇を減じるためには、目下のリフト力が逆流力の経過に適合される本発明の別の有利な形態が役立つ。吸入弁の開弁中、逆流力のレベルは、例えばクランク角センサを介して既知又は検出可能な目下のピストン速度に依存する。必要な開放力を発生させるモータの通電は、それに応じて適合可能である。   Again, another advantageous form of the invention is useful in which the current lifting force is adapted to the course of the backflow force in order to reduce the unnecessary temperature rise of the lifting device. During the opening of the intake valve, the level of the backflow force depends on the current piston speed known or detectable, for example via a crank angle sensor. The energization of the motor that generates the required opening force can be adapted accordingly.

以下に、本発明について、図面に概略的に示した実施の形態を基に詳説する。   The present invention will be described in detail below based on the embodiments schematically shown in the drawings.

本発明に係る吐出し量制御を行う往復圧縮機の吸入弁の領域の断面図である。It is sectional drawing of the area | region of the suction valve of the reciprocating compressor which performs discharge amount control which concerns on this invention. 本発明に係る吐出し量制御を行う往復圧縮機のための、電気的に運転されるリフト装置の択一的な形態の部分的な概略断面図である。FIG. 3 is a partial schematic cross-sectional view of an alternative form of an electrically operated lift device for a reciprocating compressor performing discharge rate control according to the present invention. この種の圧縮機のためのリフト装置の駆動装置の別の択一的な形態の詳細図である。FIG. 5 is a detail view of another alternative form of drive device for a lift device for this type of compressor.

図1に示すように、図示を省いた往復圧縮機あるいは往復動形ピストンコンプレッサは、圧縮機の自動の吸入弁1に配置されるリフトグリッパ2を有する。リフトグリッパ2は、電気的に運転されるリフト装置3により、吸入弁1の2つのリング状のシール部材4を、圧縮機の作業サイクルの制御可能な一部にわたって開放する。リフト装置3は、この目的のために、駆動装置として電動モータ5を有する。電動モータ5の被動部材6(本実施の形態では中央の軸として形成されている。)は、回転方向で傾いて延びる、低摩擦の転動部材8のためのガイド軌道7(本実施の形態では取り巻くように延びる螺旋溝として形成されている。)を有する。転動部材8はその一方で、回り止めされたリフト部材10に設けられた、傾いて延びる相手側ガイド9と協働する。リフト部材10は、リフトグリッパ2に結合されている。   As shown in FIG. 1, a reciprocating compressor or a reciprocating piston compressor, not shown, has a lift gripper 2 disposed on an automatic intake valve 1 of the compressor. The lift gripper 2 opens two ring-shaped seal members 4 of the suction valve 1 over a controllable part of the compressor work cycle by means of an electrically operated lift device 3. The lift device 3 has an electric motor 5 as a drive device for this purpose. A driven member 6 (formed as a central shaft in the present embodiment) of the electric motor 5 is a guide track 7 for the low-friction rolling member 8 extending in a tilted direction (this embodiment). Is formed as a spiral groove extending so as to surround. On the other hand, the rolling member 8 cooperates with a counter-side guide 9 provided on the lift member 10 that is prevented from rotating and extending at an angle. The lift member 10 is coupled to the lift gripper 2.

電動モータ5が通電されるとすぐに、電動モータ5の被動部材6は回転する。被動部材6は、回り止めされたリフト部材10、及び被動部材6とリフト部材10との間に配置された転動部材8と相俟って、本実施の形態ではボールねじ状の玉循環型スピンドル駆動装置(Kugelumlaufspindel−Antrieb)を形成する。これにより、リフト部材10、あるいはリフト部材10の操作プランジャ11は、図1で見て上方又は下方に運動する。これにより、リフトグリッパ2も、上方又は下方に運動して、シール部材4の、さもなければ自由な可動性に干渉する。これにより、シール部材4は、さもなければ純粋に吸入弁1の前後の圧力比を介して実施される自動的な作動に抗って、圧縮機の圧縮行程の制御可能な一部にわたって開放され得る。このことは、公知の形式で、「逆流制御(Rueckstroemregelung)」を介した、一定の回転数で動作する圧縮機の吐出し量の制御を許可する。   As soon as the electric motor 5 is energized, the driven member 6 of the electric motor 5 rotates. The driven member 6, together with the lift member 10 that is prevented from rotating and the rolling member 8 disposed between the driven member 6 and the lift member 10, is a ball screw type ball circulation type in the present embodiment. A spindle drive (Kugelumlaufspindel-Antrieb) is formed. Thereby, the lift member 10 or the operation plunger 11 of the lift member 10 moves upward or downward as viewed in FIG. Thereby, the lift gripper 2 also moves upwards or downwards and interferes with the otherwise free movement of the seal member 4. Thereby, the sealing member 4 is opened over a controllable part of the compression stroke of the compressor against an automatic operation that would otherwise be performed purely through the pressure ratio before and after the intake valve 1. obtain. This permits, in a known manner, control of the discharge rate of a compressor that operates at a constant rotational speed via “reverse flow control”.

図2に示すように、有利には表面に装着されバンド掛けされた永久磁石(oberflaechenmontierter bandagierter Dauermagnet)12を備えるブラシレスの直流モータとして構成される電動モータ5は、中空軸回転子13を被動部材6として有する。中空軸回転子13内には、玉循環型スピンドル駆動装置のナット14が組み込まれている。中空軸回転子13は、有利には約30〜50mmの範囲の直径を有する。ナット14、転動部材8及び回り止めされたリフト部材10により形成される玉循環型スピンドル駆動装置のピッチは、有利には6〜12mmの範囲にある。中空軸回転子13は、固定子ハウジング15に軸受16を介して支承されている。バンド掛けされた永久磁石12と協働する固定子には、符号17を付した。   As shown in FIG. 2, the electric motor 5, which is preferably configured as a brushless DC motor having a permanent magnet bandaged permanent magnet 12 attached to the surface, includes a hollow shaft rotor 13 as a driven member 6. Have as. A nut 14 of a ball circulation type spindle driving device is incorporated in the hollow shaft rotor 13. The hollow shaft rotor 13 preferably has a diameter in the range of about 30-50 mm. The pitch of the ball circulation type spindle drive formed by the nut 14, the rolling member 8 and the lift member 10 which is prevented from rotating is preferably in the range of 6 to 12 mm. The hollow shaft rotor 13 is supported by a stator housing 15 via a bearing 16. The stator that cooperates with the banded permanent magnet 12 is designated 17.

図3に示すように、電動モータ5の被動部材6は、回り止めされたリフト部材10と、被動部材6とリフト部材10との間に配置された転動部材8と相俟って、制限された角度の回動のみを許可する、傾斜したランプを備える斜板カム駆動装置(Schraegrampen−Antrieb)を形成する。このことは、例えば柱状、円錐台状又は樽状の転動部材8の使用も可能にする。柱状、円錐台状又は樽状の転動部材8は、より大きな軸方向力を伝達することができる。   As shown in FIG. 3, the driven member 6 of the electric motor 5 is restricted in combination with the lift member 10 that is prevented from rotating and the rolling member 8 that is disposed between the driven member 6 and the lift member 10. A swash plate cam drive with an inclined ramp is allowed, which only allows rotation of the specified angle. This also makes it possible to use, for example, a columnar, frustoconical or barrel-shaped rolling member 8. The columnar, frustoconical or barrel-shaped rolling member 8 can transmit a larger axial force.

玉循環型スピンドル駆動装置あるいは斜板カム駆動装置の転動対偶の要素6,7,8,9,10は、少なくとも部分的にセラミックからなっていてもよい。このことは、駆動装置の適当なプリロードと相俟って、高動的な操作時の転動体8のすべり、ひいてはこれに由来する転動体ガイドの損傷の危険を回避する。   The rolling pair elements 6, 7, 8, 9, 10 of the ball circulation type spindle driving device or the swash plate cam driving device may be at least partially made of ceramic. This, combined with a suitable preloading of the drive device, avoids the risk of sliding of the rolling element 8 during highly dynamic operation and thus damage to the rolling element guide resulting therefrom.

リフト装置2の運動の加速及び/又は制動のために、ここでは図1に概略的にのみ示すような、付加的なばね部材18が設けられていてもよい。   For acceleration and / or braking of the movement of the lifting device 2, an additional spring member 18, as shown here only schematically, may be provided.

電動モータ5の電気的な制御装置19には、図1に概略的にのみ示すように、発電を伴う制動、並びに制動から回生された電気的なエネルギの貯蔵及び再利用のための回路素子20が設けられていてもよい。このことは、リフト装置の不必要な温度上昇あるいは付加的な冷却の必要性を回避する。さらに制御装置19には、電動モータ5の通電を制御することによって、リフト装置3の開放力をその都度作用する逆流力に適合させるための別の回路素子21が設けられていてもよい。このことも、不必要な損失熱を減じるために役立つ。   As shown schematically only in FIG. 1, the electrical control device 19 of the electric motor 5 includes a circuit element 20 for braking with power generation and for storing and reusing electrical energy regenerated from the braking. May be provided. This avoids unnecessary temperature rise of the lifting device or the need for additional cooling. Furthermore, the control device 19 may be provided with another circuit element 21 for controlling the energization of the electric motor 5 to adapt the opening force of the lift device 3 to the backflow force acting each time. This also helps to reduce unnecessary heat loss.

1 吸入弁
2 リフトグリッパ
3 リフト装置
4 シール部材
5 電動モータ
6 被動部材
7 ガイド軌道
8 転動部材
9 相手側ガイド
10 リフト部材
11 操作プランジャ
12 永久磁石
13 中空軸回転子
14 ナット
15 固定子ハウジング
16 軸受
17 固定子
18 ばね部材
19 制御装置
20 回路素子
21 回路素子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Suction valve 2 Lift gripper 3 Lift apparatus 4 Seal member 5 Electric motor 6 Driven member 7 Guide track 8 Rolling member 9 Opposite side guide 10 Lift member 11 Operating plunger 12 Permanent magnet 13 Hollow shaft rotor 14 Nut 15 Stator housing 16 Bearing 17 Stator 18 Spring member 19 Control device 20 Circuit element 21 Circuit element

Claims (12)

吐出し量制御を行う往復圧縮機であって、当該圧縮機の少なくとも1つの自動の吸入弁(1)に配置されるリフトグリッパ(2)を備え、該リフトグリッパ(2)が、電気的に運転されるリフト装置(3)により、前記吸入弁(1)の少なくとも1つのシール部材(4)を当該圧縮機の作業サイクルの一部にわたって開放する形式のものにおいて、前記リフト装置(3)が、駆動装置として電動モータ(5)を有しており、該電動モータ(5)の被動部材(6)が、回転方向で傾いて延びるガイド軌道(7)を、低摩擦の転動部材(8)のために有しており、該転動部材(8)が他方では、前記リフトグリッパ(2)に結合される回り止めされたリフト部材(10)に設けられた、傾いて延びる相手側ガイド(9)と協働することを特徴とする往復圧縮機。   A reciprocating compressor for controlling a discharge amount, comprising a lift gripper (2) disposed on at least one automatic suction valve (1) of the compressor, wherein the lift gripper (2) is electrically In the type in which at least one seal member (4) of the suction valve (1) is opened over a part of the working cycle of the compressor by the operated lift device (3), the lift device (3) An electric motor (5) is provided as a driving device, and a driven member (6) of the electric motor (5) extends along a guide track (7) extending in a rotating direction with a low friction rolling member (8). ) And the rolling member (8), on the other hand, is provided on a non-rotating lift member (10) which is coupled to the lift gripper (2) and extends in a tilting manner. It is characterized by cooperating with (9) Reciprocating compressors. 前記電動モータ(5)の被動部材(6)が、回り止めされた前記リフト部材(10)、及び前記被動部材(6)と前記リフト部材(10)との間に配置された前記転動部材(8)と共に、玉循環型スピンドル駆動装置を形成する、請求項1記載の圧縮機。   The driven member (6) of the electric motor (5) has the lift member (10) which is prevented from rotating, and the rolling member disposed between the driven member (6) and the lift member (10). The compressor according to claim 1, which forms a ball circulation type spindle driving device together with (8). 前記電動モータ(5)の被動部材(6)が、回り止めされた前記リフト部材(10)、及び前記被動部材(6)と前記リフト部材(10)との間に配置された前記転動部材(8)と共に、制限された角度の回動だけを許可する斜板カム駆動装置を形成する、請求項1記載の圧縮機。   The driven member (6) of the electric motor (5) has the lift member (10) which is prevented from rotating, and the rolling member disposed between the driven member (6) and the lift member (10). The compressor according to claim 1, together with (8), forming a swash plate cam drive device that permits only a limited angle of rotation. 前記電動モータ(5)が、表面に装着されバンド掛けされた永久磁石(12)を備えるブラシレスの直流モータとして形成されている、請求項1から3までのいずれか1項記載の圧縮機。   The compressor according to any one of claims 1 to 3, wherein the electric motor (5) is formed as a brushless DC motor with a permanent magnet (12) mounted on the surface and banded. 前記電動モータ(5)が中空軸回転子(13)を有しており、該中空軸回転子(13)内に前記玉循環型スピンドル駆動装置のナット(14)が組み込まれている、請求項2、又は請求項2を引用する請求項4記載の圧縮機。   The said electric motor (5) has a hollow shaft rotor (13), The nut (14) of the said ball | bowl circulation type spindle drive device is integrated in this hollow shaft rotor (13). The compressor according to claim 4, wherein 2 or claim 2 is cited. 前記中空軸回転子(13)が、30〜50mmの範囲の直径を有しており、前記玉循環型スピンドル駆動装置のピッチが、有利には6〜12mmの範囲にある、請求項5記載の圧縮機。   6. The hollow shaft rotor (13) has a diameter in the range of 30-50 mm, and the pitch of the ball circulating spindle drive is preferably in the range of 6-12 mm. Compressor. 転動対偶の要素(6〜10)が、少なくとも部分的にセラミックからなる、請求項1から6までのいずれか1項記載の圧縮機。   Compressor according to any one of the preceding claims, wherein the elements (6-10) of the rolling pair are at least partly made of ceramic. 前記リフト装置(3)の運動の加速及び制動の少なくとも一方のために、付加的なばね部材(18)が設けられている、請求項1から7までのいずれか1項記載の圧縮機。   The compressor according to any one of the preceding claims, wherein an additional spring member (18) is provided for at least one of acceleration and braking of the movement of the lifting device (3). 前記電動モータ(5)の電気的な制御装置(19)に、発電を伴う制動、並びにこの制動から回生された電気的なエネルギの貯蔵及び再利用のための回路素子(20)が設けられている、請求項1から8までのいずれか1項記載の圧縮機。   The electric control device (19) of the electric motor (5) is provided with a circuit element (20) for braking accompanied by power generation and for storing and reusing electrical energy regenerated from the braking. The compressor according to any one of claims 1 to 8. 前記電動モータ(5)の電気的な制御装置(19)に、該電動モータ(5)の通電を制御することによって、前記リフト装置の開放力をその都度作用する逆流力に適合させるための回路素子(21)が設けられている、請求項1から9までのいずれか1項記載の圧縮機。   A circuit for adapting the opening force of the lift device to the countercurrent force acting each time by controlling the energization of the electric motor (5) to the electric control device (19) of the electric motor (5). The compressor according to any one of claims 1 to 9, wherein an element (21) is provided. 請求項1から10までのいずれか1項記載の往復圧縮機における吐出し量を制御する方法において、前記リフト装置(3)の駆動装置を制動するために加えなければならない制動エネルギを、電動モータ(5)の、発電を伴う制動によって生成し、かつ制動時に発生する電流を貯蔵し、かつ再利用することを特徴とする、往復圧縮機における吐出し量を制御する方法。   11. A method for controlling a discharge amount in a reciprocating compressor according to claim 1, wherein braking energy that must be applied to brake the drive device of the lift device (3) is applied to the electric motor. (5) A method for controlling a discharge amount in a reciprocating compressor, characterized by storing and reusing a current generated by braking accompanied by power generation and generated during braking. 前記リフト装置(3)の開放力を、前記電動モータ(5)の通電を制御することによって、その都度作用する逆流力に適合させる、請求項11記載の方法。   12. Method according to claim 11, wherein the opening force of the lifting device (3) is adapted to the countercurrent force acting each time by controlling the energization of the electric motor (5).
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103477090B (en) * 2011-03-10 2016-08-31 迪傲公司 Electronic infinite step controller actuator
AT511238B1 (en) 2011-04-14 2013-03-15 Hoerbiger Kompressortech Hold PISTON COMPRESSORS WITH CONVEYOR RANGE CONTROL
ITMI20112393A1 (en) * 2011-12-27 2013-06-28 Nuovo Pignone Spa ROTO-TRANSLATING ACTIVATED ROTARY VALVES FOR ALTERNATIVE COMPRESSORS AND RELATED METHODS
ITMI20112392A1 (en) * 2011-12-27 2013-06-28 Nuovo Pignone Spa EQUIPMENT AND METHODS FOR IMPLEMENTING VALVES
ITMI20112391A1 (en) 2011-12-27 2013-06-28 Nuovo Pignone Spa DEVICES AND METHODS TO IMPLEMENT VALVES
KR101904870B1 (en) * 2012-01-30 2018-10-08 엘지전자 주식회사 Apparatus and method for controlling compressor, and refrigerator having the same
ITCO20120021A1 (en) 2012-05-02 2013-11-03 Nuovo Pignone Srl VALVE WITH POSITIVE DRIVE FOR ALTERNATIVE COMPRESSOR AND METHOD
CN104832398B (en) * 2015-04-14 2018-02-06 山西南烨立碁光电有限公司 Vaccum-pumping equipment
DE102015209728A1 (en) * 2015-05-27 2016-12-01 Robert Bosch Gmbh Pump device, brake system
AT525119B1 (en) * 2021-05-10 2023-04-15 Hoerbiger Wien Gmbh Reciprocating compressor with variable capacity control
CN113719439A (en) * 2021-08-24 2021-11-30 浙江千机智能科技有限公司 Transmission structure, transmission connection mechanism and air compressor

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1251121B (en) 1967-09-28 Dienes Werke fur Maschinenteile GmbH, Vilkerath bei Köln Plate valve with electromagnetic lift control
DE849739C (en) 1942-03-17 1952-09-18 Linde Eismasch Ag Electromagnetically controlled plate valve
US3053105A (en) * 1955-11-21 1962-09-11 Electronic Specialty Co Anti-friction screw device
US4198872A (en) * 1978-07-28 1980-04-22 Norco, Inc. Mechanical screw transmission
US5041748A (en) * 1989-10-16 1991-08-20 Sundstrand Corporation Lightweight, direct drive electromechanical actuator
US5318064A (en) * 1993-09-24 1994-06-07 Marotta Scientific Controls, Inc. Motor-operated valve
DE4334477A1 (en) * 1993-10-11 1995-04-13 Miller Annette Device for converting a rotary motion into a reciprocating motion and vice versa
AT403835B (en) 1994-07-29 1998-05-25 Hoerbiger Ventilwerke Ag DEVICE AND METHOD FOR INFLUENCING A VALVE
US5712549A (en) * 1995-03-07 1998-01-27 Tenergy L.L.C. DC Motor drive assembly having a controller/charge with regenerative braking
DE19825769C2 (en) * 1998-06-09 2003-04-17 Franz Georg Miller Ballscrew
AT413234B (en) 2002-09-19 2005-12-15 Hoerbiger Kompressortech Hold PISTON COMPRESSOR AND METHOD FOR THE STAGE-FREE DELIVERY RATE CONTROL THEREOF
JP2006292137A (en) * 2005-04-14 2006-10-26 Ckd Corp Flow control valve
KR20070082819A (en) * 2006-02-18 2007-08-22 심영숙 High efficient motor-generator
US7523916B2 (en) * 2006-10-05 2009-04-28 Vetco Gray Inc. Fail-safe gate valve

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