DD298536A5 - Vorrichtung zur vi-aenderung fuer schraubenverdichter mit kombinierter vi- und teillastverstellung - Google Patents

Abstract

Vorrichtung zur Vi-AEnderung fuer Schraubenverdichter mit kombinierter Vi- und Teillastverstellung. Die Vorrichtung ist angeordnet an oelueberfluteten, leistungsgeregelten Schraubenverdichtern zur Volumenstromaenderung und Vi-AEnderung. Erfindungsgemaesz ist der Zylinder des Regelschieberanschlagstueckes mit einer Ablaufoeffnung versehen, die ueber eine Rohrleitung mit einer Stelle niedrigen Druckpotentials verbunden ist.{Schraubenverdichter; Teillastverstellung; Regelschieber; Regelschieberanschlagstueck; Zylinder; Ablaufoeffnung; Zufuehrungsoeffnung; Endlagen; Ventilanordnung; Drosselstelle}

Description

4. Vorrichtung zur Vi-Änderung für Schraubenverdichter nach Anspruch 1,3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Drosselstelle und Zuführungsöffnung eine Ablauf leitung mit einem manuell oder mit Hilfsenergie betätigbaren Ventil vorhanden ist, die Verbindung mit einer Stelle niedrigen Druckpotentials hat.

5. Vorrichtung zur Vi-Änderung für Schraubenverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Regelschieberanschlagstück verbundene Kolben unmittelbar am Regelschieberanschlagstück befestigt ist.

6. Vorrichtung zur Vi-Änderung für Schraubenverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zuführungsleitung vor der Drossolstelle ein Rückschlagventil angeordnet ist.

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Gegenstand der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Änderung des inneren Volumenverhältnisses Vi an ölüberfluteten leistungsgeregelten Schraubenverdichtern mit einem parallel zu den Rotordrehachsen angeordneten axial verschiebbaren Regelschieber zur Volumenstromänderung und Vi-Änderung und einem axial verschiebbaren Regelschieberanschlagstück, die beide mit hydraulisch beaufschlagten Zylinder-Kolbenanordnungen verbunden sind.

Kritik am Stand der Technik

Bekannt sind technische Lösungen, bei denen das Regelschieberanschlagstück über eine Kolbenstange mit einer hydraulisch betätigten Zylinder-Kolbenanordnung verbunden ist und die Kolbenstellung über Ventile durch Zu- und Abströmen von Hydraulikflüssigkeit gesteuert wird, so daß die Positionierung des mit dem Kolben antriebsmäßig verbundenen Regelschieberanschlagstückes realisiert wird. Zur genauen Positionierung, d. h. zur Festlegung des gewünschten Wertes Vi, ist ein aufwendiges Lagegobersystem (Wegmeßsystem) vorhanden, das die aktuelle Lage des Regelschieberanschlagstückes in ein elektrisches Signal umwandelt.

In Kälteanlagen, bei denen das Arbeksstoffpaar Kältemittel und Öl oft von Druck und Temperatur abhängige Lösungen bildet, läßt sich diese Positionierung nicht mit der gewünschten Genauigkeit durchführen, auch wenn dies in ausgeführten bekannten Schraubenverdichtern realisiert ist, Federelemente oder weitere Zylinder-Kolbenanordnungen, die mit Arbeitsmedium oder unter Verdichtungsenddruck stehendem Öl beaufschlagt werden, vorhanden sind, da sich das Regelschieberanschlagstück im Ergebnis verschiedener Drücke und einem daraus resultierenden Kräftegleichgewicht in eine Lage begibt, dio nicht mit der gewünschten Position übereinstimmt. Da sich das Kräftegleichgewicht am Regelschieberanschlagstück beim Verstellen des Regelschiebers aus der MAX-Position in eine Teillaststellung ändert, wird aucn der Vi-Wert durch Verschieben des Regelschieberanschiagstückes ungewollt verändert.

Außerdem gibt es durch dieses Verhalten einen relativ großen Bereich, in dem trotz Verstellen des Regelschiebers (mit der Absicht ins Teillastgebiet zu gelangen) sich ungewollt nur der Vi-Wert ändert, und damit die Teillastcharakteristik und der Vollast-Energieverbrauch ungünstig beeinflußt werden.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine kostengünstige, platzsparende und zuverlässig zu betreibende technische Lösung zu finden, bei der eine exakte Vi-Änderung automatisch und von Hand gesteuert durchgeführt warden kann, also auch dann, wenn z. B. der Mikroprozessor für die automatische Vi-Änderung ausgefallen ist und keine Wegmeßsysteme zur Ermittlung der axialen Position des Regelschieberanschlagstückes notwendig sind.

Wesen der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die technischen Nachteile der bekannten Lösungen zu vermeiden und die Verstellung des Regelschieberanschlagstückes in kompakter Bauweise im Schraubenverdichter anzuordnen. Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß die Lage des mit einem Kolben verbundenenRegelschieberanschlagstückes, der von einem Zylinder umgeben ist, zumindest in Zwischenstellungen zwischen den Endlagen für den größten und kleinsten Vi-Wort durch Ablauföffnungen im Zylinder festgelegt ist. Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß die Ablauföffnungen in der den Kolben umgebenden Zylinderwandung angeordnet sind, die über Rohrleitungen mit Stellen niedrigen Druckpotentials verbunden sind, diese Rohrleitungen je ein manuell betätigbares oder mit Hilfsenergie betreibbares Ventil besitzen, und in dem Hydraulikraum, der dem Regelschieberanschlagstück am weitesten entfernt ist, eine Zuführungsöffnung vorhanden ist, die mit einer Stelle höheren Druckpotentials verbundon ist.

Ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß im Regelschieberanschlagstück oder im Regelschieber elastische Elemente, z, B. Druckfedern oder mit einem unter Druck stehenden Medium beaufschlagte Hilfs-Kolben angeordnet sind, die bei Teillastbetrieb des Regelschiebers über die dem Regelschieber zugeordnete Stirnfläche des Regelschieberanschlagstückes oder über die dem Regelschiebaranschlagstück zugeordnete Stirnfläche des Regelschiebers hinausragen. Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird das Regelschieberanschlagstück durch Verschließen aller Ablauföffnungen in die Endlage (maximales Vi) durch Öffnen aller Ablaufbohrungen in die andere Endlage (minimales Vi) gebracht. Die gewünschte Zwischenstellung des Regelschieberanschlagstückes ergibt sich durch die konkreten Ventilstellungen in den Rohrleitungen, die mit den Ablauföffnungen verbunden sind. Bewegt sich der Regelschieber infolge größerer geforderter Kälteleistung in Richtung Vollast, erreicht er im oberen Teillastbereich die Stirnflächen der elastischen Elemente, die gewährleisten, daß sich die Vollaststellung erst dann einstellt, wenn die gewünschte Vi-Position des Regelschieberansr.hlagstückes vorhanden ist.

Vorteilhaft ist die hydraulisch beaufschlagte wirksame Kolbenfläche des mit dem Regelschieberanschlagstück verbundenen Kolbens größer als die axiale Projektionsfläche des Regelschiebers, da in diesem Falle als Druckmittel unter Verdichtungsenddruck stehendes Arbeitsmedium verwendet werden kann.

Weiterhin vorteilhaft ist vor der Zuführungsöffnung eine Drosselstelle vorhanden, deren Produkt Durchflußbeiwert mal Querschnittsfläche kleiner is* als die geometrische Querschnittsfläche einer Ablaufbohrung. Dadurch wird die exakte Einstellung der gewünschten Position des Regelschieberanschlagstückes in der MAX-Endlage des Regelschiebers gewährleistet. Um eine Ablaufbohrung für die Kolbenstellung, die dem kleinsten Vi entspricht, zu sparen (Fertigungskosten senken), ist gemäß der Erfindung zwischen Drosselstelle und Zufuhröffnung eine Ablaufleitung mit einem steuerbaren Ventil vorhanden, die mit einer Stelle niedrigen Druckpotentials verbunden ist. Für zweiseitig beaufschlagbare hydraulische Antriebssysteme für den Regelschieber ist in der Zuführungsleitung ein Rückschlagventil vorteilhaft angeordnet.

Ausführungsbeispiel

Die Figur zeigt eine Vorrichtung zur Vi-Änderung für Schraubenverdichter mit kombinierter Vi-Teillastverstellur.g. Der parallel zu den nicht dargestellten Rotoren angeordnete Regelschiebor 1 besitzt die in bezug auf die Rotoren radial ^v angeordnete Auslaßöffnung 2 für das verdichtete Arbeitsmedium und ist über eine Kolbenstange 3 mit dem hydraulisch beaufschlagten Kolben 4 für die Leistungsregelung, der im Zylinder 5 dichtend angeordnet ist, verbunden. Bei Verschieben dieses Kolbens 4 wird der Regelschieber 1 axial verschoben. Das Regelschieberanschlagstück 6 ist mit dem Kolben 7 für die Vi-Verstellung unmittelbar verbunden. Durch Verschieben des Kolbens 7 ändert sich die axiale Position des Regelschieberanschlagstückes 6 und damit in der MAX-Position des Regelschiebers 1 die Größe der Auslaßöffnung 2, so daß hierdurch der Öffnungszeitpunkt der Zahnlücken zum A'jslaßkanal hin festgelegt ist.

Die axiale Lage des Kolbens 7 resultiert aus der konkreten Öffnungsstellung der Magnetventile 8,9,10,11 in den Rohrleitungen 12,13,14,15, die mit den Ablauföffnungen 16,17,18 verbunden sind. In dar dargestellten Position des Kolbens 7 ist das Ventil 8 geöffnet, die Lampe 19 in dem Strompfade zu dem Ventil 8 leuchtet. Das Regelschieberanschlagstück 6 befindet sich in der Endlage, die dem kleinsten Vi-Wert entspricht. Beim Schließen des Ventils 8 und Öffnen des Ventils 9 strömt Öl über die Ölpumpe 23, Rückschlagventil 24 und Drosselstelle 25, die in der Zuführungsleitung 26 angeordnet sind, über die Zuführungsöffnung 27 in den Zyiinderraum 28 und beaufschlagt den Kolben 7. Der Zylinderraum 28 füllt sich mit Öl und verschiebt den Kolben 7, bis die Ablauföffnung 16 erreicht ist. In dieser neuen Stellung strömt das Öl über die Ablauföffnung 16, Ventil 9 und Rohrleitung 13 ab. Der Druck 2um Zylinderraum 28 stellt sich dabei auf einen Wert ein, bei dem das Produkt aus wirksamer Kolbenfläche des Kolbens 7 mal Druck gleich der am Regelschieber 1 axial angreifenden Gaskräfte ist, wenn die Stirnflächen 29 und 30 Kontakt haben, was nicht dargestellt ist

Die Schraubenfedern 31 werden in diesem Fall durch die axial beweglichen Stößel 32 zusammengedrückt.

Die in der Fig. dargestellte Teillaststellung des Regelschiebers 1 zeigt, daß das Regelschieberanschlagstück 6 bei einer Verschiebung des Regelschiebers 1 nach links in die gewünschte, durch die Öffnungsstellung der Magnetventile 8,9,10,11 bedingte, Position gebracht wird, bevor die MAX-Position des Regelschiebers 1 erreicht ist, in der sich die Stirnflächen 29 und 30 berühren, so daß der ausgewählte Vi-Wert vor Erreichen des Vollastpunktes vorhanden ist und den energetisch besten Betrieb gewährleistet. Durch die Ausgestaltung gemäß der Erfindung wird als vorteilhafter Nebeneffekt die Teillastcharakteristik irrV oberen Teillastbereich linearisiert.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung bestehen darin, daß eine gute Synthese zwischen platzsparender kostengünstiger Konstruktion, Funktionsfähigkeit, Einfachheit, präziser Vi-Positionierung und einer Vi-Anzeigo über alternative elektrische Bauelemente (z.B. „Ein"/„Aus"-Lompen) gelungen ist.

Claims (3)

1. Vorrichtung zur Vi-Änderung für Schraubenverdichter mit kombinierter Vi-Teillastverstellung mit einem parallel zu den Rotordrehachsen angeordneten axial verschiebbaren Regelschieber und einen Regelschieberanschlagstück zur Volumenstromänderung durch axiale Regelschieberverstellung und zur Vi-Änderung, wobei Regelschieber und Regelschieberanschlagstück mit voneinander getrennten hydraulisch beaufschlagten Zylinder-Kolbenanordnungen verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder, der den mit dem Regelschieberanschlagstück verbundenen Kolben umgibt, zumindest eine Ablauföffnung in der den Kolben umgebenden Umfangswandung zwischen den möglichen Endlagen der Kolbenstellungen, die dem größten und kleinsten Vi-Wert entsprechen, besitzt, die über eine Rohrleitung mit einer Stelle niedrigen Druckpotentials verbunden ist, wobei die Rohrleitung ein manuell betätigbares oder mit Hilfsenergie betreibbares Ventil besitzt, und am Hydraulikraum an einer Stelle, die außerhalb des möglichen Hubes des Kolbens liegt, eine Zuführungsöffnung für ein Druckmittel höherer* ickpotentials vorhanden ist, und daß im Regelschieberanschlagstück oder im Regelschieber elastische Elemente angeordnet sind, die bei Teillaststellungen des Regelschiebers über die dem Regelschieber zugewandte Stirnfläche des Regelschieberanschlagstücks zugeordnete Stirnfläche des Regelschiebers hinausragen.

2. Vorrichtung zur Vi-Änderung für Schraubenverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulisch beaufschlagte wirksame Fläche des mit dem Regelschieberanschlagstück verbundenen Kolbens größer ist als die axiale Projektionsfläche des Regelschiebers.

3. Vorrichtung zur Vi-Änderung für Schraubenverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Zuführungsöffnung eine Drosselstelle vorhanden ist, deren Durchströmquerschnitt kleiner ist, als die Fläche einer Ablauföffnung.