ES2871415T3 - Reciprocating compressor - Google Patents
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Abstract
Compresor alternativo para la compresión de fluidos con una cámara de compresión (2, 3) para la compresión y con un pistón de compresión (4, 5), previéndose para el accionamiento del compresor alternativo un husillo de rosca con un componente cilíndrico, configurado como un husillo roscado (1), y con una tuerca roscada (10) para la conversión de un movimiento giratorio en un movimiento lineal, caracterizado por que en el husillo roscado (1) se prevé, en al menos un extremo, un orificio con una cámara de compresión (2, 3), disponiéndose frente al orificio un pistón (4, 5), pudiéndose colocar la cámara de compresión (2, 3) sobre el pistón (4, 5) por medio del movimiento lineal del husillo roscado (1).Reciprocating compressor for the compression of fluids with a compression chamber (2, 3) for compression and with a compression piston (4, 5), providing for the actuation of the reciprocating compressor a threaded spindle with a cylindrical component, configured as a threaded spindle (1), and with a threaded nut (10) for converting a rotary movement into a linear movement, characterized in that the threaded spindle (1) provides, at least one end, a hole with a compression chamber (2, 3), a piston (4, 5) being arranged in front of the hole, the compression chamber (2, 3) being able to be placed on the piston (4, 5) by means of the linear movement of the threaded spindle (1 ).
Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
Compresor alternativoReciprocating compressor
La presente invención se refiere a un compresor alternativo para comprimir fluidos. La presente invención se refiere especialmente a un compresor alternativo de este tipo accionado por medio de un husillo de rosca.The present invention relates to a reciprocating compressor for compressing fluids. The present invention relates especially to such a reciprocating compressor driven by means of a screw spindle.
Los compresores alternativos para comprimir fluidos como, por ejemplo, gases, se conocen desde hace tiempo. Su acción se basa en el hecho de que un pistón se desplaza en un cilindro, aumentando y disminuyendo alternativamente en el cilindro un espacio, también denominado espacio de compresión.Reciprocating compressors for compressing fluids such as gases have been known for a long time. Its action is based on the fact that a piston moves in a cylinder, alternately increasing and decreasing in the cylinder a space, also called compression space.
Los compresores alternativos se pueden utilizar en múltiples aplicaciones, por ejemplo, para la generación de aire comprimido (por ejemplo, documento DE 44 29 097 A1) o de líquidos criogénicos (por ejemplo, documento DE 10 2006000835 A1).Reciprocating compressors can be used in many applications, for example for the generation of compressed air (eg DE 44 29 097 A1) or cryogenic liquids (eg DE 10 2006000835 A1).
En este caso, el accionamiento del pistón de la unidad de compresión se lleva a cabo mediante un accionamiento por manivela, estando el pistón unido a una manivela a través de una biela.In this case, the drive of the piston of the compression unit is carried out by means of a crank drive, the piston being connected to a crank through a connecting rod.
En los compresores alternativos convencionales, la succión del elemento a comprimir, la compresión y la descarga se controlan mediante válvulas de aspiración y válvulas de presión. Por lo tanto, la determinación de la masa o del volumen del elemento comprimido y de la cantidad de descarga sólo es posible con dificultad y de forma imprecisa. También sería deseable disponer de un sistema flexible en el que el volumen de trabajo de la cámara de compresión, es decir, el volumen cuando no tiene lugar ninguna compresión, fuese variable.In conventional reciprocating compressors, the suction of the element to be compressed, the compression and the discharge are controlled by suction valves and pressure valves. Therefore, the determination of the mass or volume of the compressed element and the amount of discharge is only possible with difficulty and inaccurately. It would also be desirable to have a flexible system in which the working volume of the compression chamber, ie the volume when no compression takes place, is variable.
En el caso de los compresores alternativos conocidos, la unidad de compresión y el accionamiento de pistón son unidades independientes con sus correspondientes requisitos de espacio.In the case of known reciprocating compressors, the compression unit and the piston drive are independent units with corresponding space requirements.
Por este motivo, sería deseable disponer de un compresor alternativo con un diseño compacto que ahorre espacio. Otro problema es la refrigeración del dispositivo, a fin de poder disipar el calor formado como resultado de la compresión de los fluidos, lo que contribuye a la complejidad del dispositivo.For this reason, it would be desirable to have a reciprocating compressor with a compact, space-saving design. Another problem is the cooling of the device, in order to be able to dissipate the heat formed as a result of the compression of the fluids, which contributes to the complexity of the device.
La patente estadounidense 6,068,448 se refiere a un compresor alternativo con un husillo de rosca de bolas para la compresión de fluidos compresibles, presentando el husillo de rosca de bolas un husillo de bolas cilíndrico y una tuerca de bolas para el movimiento lineal del husillo de bolas. Ambos extremos del husillo de bolas están unidos respectivamente a un pistón, de manera que los pistones puedan moverse de un lado a otro mediante el movimiento lineal del husillo de bolas en una cámara de compresión dispuesta en frente.US Patent 6,068,448 relates to a reciprocating compressor with a ball screw for compression of compressible fluids, the ball screw having a cylindrical ball screw and a ball nut for linear movement of the ball screw. Both ends of the ball screw are respectively attached to a piston, so that the pistons can move from one side to the other by the linear movement of the ball screw in a compression chamber arranged in front.
La patente estadounidense 6,398,514 B1 describe un compresor alternativo con un husillo de rosca de bolas para la compresión de fluidos compresibles. El compresor alternativo presenta un componente formado por dos componentes cilíndricos, configurándose uno de ellos como un husillo de bolas, y presentando el otro componente cilíndrico en un extremo un orificio dotado de una cámara de compresión. En la construcción según la patente estadounidense 6,398,514 B1, el husillo de bolas es la pieza giratoria mediante la cual la tuerca de bolas realiza un movimiento lineal hacia arriba y hacia abajo.US Patent 6,398,514 B1 describes a reciprocating compressor with a ball screw for compression of compressible fluids. The reciprocating compressor has a component made up of two cylindrical components, one of which is configured as a ball screw, and the other cylindrical component at one end has an orifice provided with a compression chamber. In the construction according to US patent 6,398,514 B1, the ball screw is the rotating part by which the ball nut performs a linear up and down movement.
La patente belga BE 719392 describe un sistema de accionamiento con un cigüeñal, estando el cigüeñal rodeado por dos motores diferentes que accionan el cigüeñal. Uno de estos motores se configura como un husillo de rosca de bolas, configurándose la pieza del cigüeñal rodeada por este motor como un husillo de bolas. En este caso se trata de un accionamiento para un vehículo, no previéndose una compresión de fluidos ni especialmente una dosificación de fluidos.Belgian patent BE 719392 describes a drive system with a crankshaft, the crankshaft being surrounded by two different motors that drive the crankshaft. One of these motors is configured as a ball screw, the crankshaft part surrounded by this motor being configured as a ball screw. In this case, it is a drive for a vehicle, not providing a compression of fluids or especially a dosing of fluids.
La tarea de la presente invención ha consistido en poner a disposición un compresor alternativo para la compresión de fluidos que permita una determinación exacta del volumen de salida del elemento comprimido, que presente una cámara de compresión cuyo volumen de trabajo pueda configurarse variable, y que pueda enfriarse de un modo sencillo. Según otro aspecto, la presente invención se refiere a un compresor alternativo que presenta una construcción compacta que ahorra espacio.The task of the present invention has consisted of making available an alternative compressor for the compression of fluids that allows an exact determination of the outlet volume of the compressed element, that has a compression chamber whose working volume can be configured variable, and that can cool down in a simple way. According to another aspect, the present invention relates to a reciprocating compressor having a compact, space-saving construction.
Según la invención, esta tarea se resuelve mediante un compresor alternativo para la compresión de fluidos con una cámara de compresión para la compresión y con un pistón de compresión, previéndose para el accionamiento del compresor alternativo un husillo de rosca con un componente cilíndrico, configurado como un husillo roscado, y con una tuerca roscada para la conversión de un movimiento giratorio en un movimiento lineal, previéndose en el componente cilíndrico, en al menos un extremo, un orificio con una cámara de compresión, disponiéndose frente al orificio un pistón y pudiéndose colocar la cámara de compresión sobre el pistón por medio del movimiento lineal del componente cilíndrico diseñado como un husillo roscado.According to the invention, this task is solved by a reciprocating compressor for the compression of fluids with a compression chamber for compression and with a compression piston, providing for the actuation of the reciprocating compressor a threaded spindle with a cylindrical component, configured as a threaded spindle, and with a threaded nut for converting a rotary movement into a linear movement, providing in the cylindrical component, at at least one end, a hole with a compression chamber, a piston being arranged in front of the hole and being able to place the compression chamber on the piston by means of the linear movement of the cylindrical component designed as a threaded spindle.
Con el compresor alternativo según la invención se puede comprimir cualquier fluido, como gases o líquidos, por ejemplo, líquidos criogénicos. With the reciprocating compressor according to the invention, any fluid, such as gases or liquids, for example cryogenic liquids, can be compressed.
Según la invención, en el componente cilindrico se prevé al menos una cámara de compresión que está abierta hacia un extremo del componente. Frente a este orificio se dispone un pistón. Durante el funcionamiento, el componente cilíndrico se desplaza hacia el pistón y la cámara de compresión gira, por decirlo así, alrededor del pistón.According to the invention, at least one compression chamber is provided in the cylindrical component which is open towards one end of the component. A piston is arranged in front of this hole. During operation, the cylindrical component moves towards the piston and the compression chamber rotates, so to speak, around the piston.
En el componente cilindrico se pueden prever dos cámaras de compresión dispuestas fondo con fondo y abiertas respectivamente hacia un extremo del componente cilíndrico.Two compression chambers arranged bottom to bottom and open respectively towards one end of the cylindrical component can be provided in the cylindrical component.
En este caso, frente a cada uno de los dos extremos u orificios del componente cilíndrico se puede disponer respectivamente un pistón. Mediante el movimiento de un lado a otro del componente cilíndrico, la primera o la segunda cámara de compresión se colocan alternativamente sobre el primer o el segundo pistón y se retiran de nuevo.In this case, a piston can be respectively arranged opposite each of the two ends or holes of the cylindrical component. By moving the cylindrical component back and forth, the first or second compression chamber is alternately placed on the first or second piston and removed again.
En esta configuración, el o los pistones son estacionarios y no se mueven relativamente con respecto al componente cilíndrico.In this configuration, the piston (s) are stationary and do not move relatively relative to the cylindrical component.
Según la invención, como accionamiento para el compresor alternativo se utiliza un husillo de rosca. Los husillos de rosca se componen de un husillo roscado cilíndrico con una rosca en la superficie exterior y con una tuerca roscada enfilada en el husillo roscado, sirviendo los mismos para convertir un movimiento giratorio en un movimiento longitudinal.According to the invention, a threaded spindle is used as a drive for the reciprocating compressor. Threaded spindles are composed of a cylindrical threaded spindle with a thread on the outer surface and with a threaded nut threaded on the threaded spindle, serving the same to convert a rotary movement into a longitudinal movement.
Según la invención, para ello la tuerca se somete a un movimiento giratorio que (transmitido mediante la rosca) se convierte en un movimiento lineal de la contrapieza.According to the invention, for this the nut is subjected to a rotary movement which (transmitted by the thread) becomes a linear movement of the counterpart.
La pieza giratoria se monta de manera que se impida su movimiento lineal. La pieza linealmente móvil del husillo de rosca está asegurada contra el giro.The rotating part is mounted in such a way as to prevent its linear movement. The linearly movable part of the screw spindle is secured against rotation.
La pieza linealmente desplazada del husillo de rosca se une de forma fija a una estructura a mover linealmente, según la invención al componente cilíndrico del compresor alternativo, y la guía en el movimiento lineal.The linearly displaced part of the screw spindle is fixedly attached to a structure to be linearly moved, according to the invention, to the cylindrical component of the reciprocating compressor, and guides it in linear movement.
Los husillos de rosca son en sí conocidos. Ejemplos de husillos de rosca conocidos, como los que también pueden utilizarse según la invención, son los husillos de rosca de bolas, los husillos de rosca de rodillos, los husillos de rosca de rodillos planetarios, así como los husillos trapezoidales.Thread spindles are known per se. Examples of known screw screws, such as those that can also be used according to the invention, are ball screw screws, roller screw screws, planetary roller screw screws, as well as trapezoidal screws.
El accionamiento de la pieza giratoria del husillo de rosca puede realizarse por medio de cualquier tipo de motor, ya sea directamente o a través de engranajes y correas.The drive of the rotating part of the screw spindle can be carried out by means of any type of motor, either directly or through gears and belts.
Los husillos de rosca permiten un posicionamiento muy preciso entre el pistón y la cámara de compresión. Gracias a esta gran precisión de posicionamiento, el volumen de compresión, es decir, el volumen al que se comprime el fluido, puede determinarse y ajustarse de forma muy precisa.The threaded spindles allow very precise positioning between the piston and the compression chamber. Thanks to this great positioning precision, the compression volume, that is, the volume to which the fluid is compressed, can be determined and adjusted very precisely.
De este modo es posible proporcionar de forma reproducible volúmenes de salida de fluido comprimido que pueden regularse con una gran exactitud. La presente invención permite además una dosificación muy precisa del fluido comprimido, controlada por la masa, en un consumidor, como una máquina.In this way it is possible to reproducibly provide output volumes of compressed fluid that can be regulated with great accuracy. The present invention further enables very precise mass controlled dosing of the compressed fluid in a consumer, such as a machine.
Según la invención, resultan preferibles los husillos de rosca de bolas, debido a la gran precisión de posicionamiento posible y al menor desgaste como consecuencia de la reducción de la fricción.According to the invention, ball screw screws are preferable, due to the high possible positioning precision and the less wear as a consequence of the reduction in friction.
Los husillos de rosca de bolas se conocen en general. Por ejemplo, se hace referencia al artículo "Husillos de rosca de bolas con tuerca de bolas circulantes accionada" en la revista "Konstruktion, 9 (2010), página 36.Ball screw screws are generally known. For example, reference is made to the article "Ball Screw Screws with Driven Circulating Ball Nut" in the magazine "Konstruktion, 9 (2010), page 36.
Entre el husillo roscado y la tuerca roscada se encuentra una serie de bolas que se mueven axialmente en un movimiento a lo largo de una ranura de rodadura en forma de espiral en la superficie del husillo y a lo largo de una ranura de rodadura correspondiente en la superficie interior de la tuerca. De este modo, un movimiento giratorio de la tuerca roscada se convierte en un movimiento lineal del husillo roscado y viceversa.Between the threaded spindle and the threaded nut is a series of balls that move axially in a motion along a spiral-shaped race groove in the spindle surface and along a corresponding race groove in the surface. inside the nut. In this way, a rotary movement of the threaded nut is converted into a linear movement of the threaded spindle and vice versa.
Según la invención, el componente cilíndrico es a su vez el husillo roscado. Con esta finalidad se aplica a la superficie exterior del componente cilíndrico una rosca correspondiente y en el componente cilíndrico se enfila una tuerca correspondiente. En este caso, la tuerca roscada es la pieza giratoria del husillo de rosca que se hace girar de cualquier modo por medio de un accionamiento. El movimiento giratorio de la tuerca roscada se convierte en un movimiento lineal del componente cilíndrico con rosca. La propia tuerca roscada se apoya de manera que se impida su movimiento lineal.According to the invention, the cylindrical component is itself the threaded spindle. For this purpose, a corresponding thread is applied to the outer surface of the cylindrical component and a corresponding nut is threaded onto the cylindrical component. In this case, the threaded nut is the rotating part of the screw spindle that is rotated in any way by means of a drive. The rotating movement of the threaded nut is converted into a linear movement of the threaded cylindrical component. The threaded nut itself is supported in such a way as to prevent its linear movement.
Esta configuración resulta especialmente ventajosa, dado que el compresor alternativo y el husillo de rosca forman una unidad constructiva compacta, por así decirlo integral, que especialmente ahorra espacio.This configuration is particularly advantageous, since the reciprocating compressor and the screw spindle form a compact, so to speak integral, structural unit which is particularly space-saving.
Dependiendo de la configuración, la rosca puede extenderse a lo largo de toda la longitud del componente cilíndrico o también sólo a lo largo de una parte de la misma. Por ejemplo, una o ambas zonas finales del componente cilíndrico pueden no presentar una rosca.Depending on the configuration, the thread can extend along the entire length of the cylindrical component or also only along a part thereof. For example, one or both end regions of the cylindrical component may not have a thread.
La propia tuerca roscada puede accionarse de cualquier modo. El accionamiento puede ser electromotriz, hidráulico o mecánico. El accionamiento puede disponerse alrededor de la tuerca roscada. El accionamiento puede ser un componente separado dispuesto en el exterior, por ejemplo, junto al husillo de rosca. El accionamiento puede ser, por ejemplo, un motor sujeto por bridas lateralmente. The threaded nut itself can be driven in any way. The drive can be electromotive, hydraulic or mechanical. The drive can be arranged around the threaded nut. The drive can be a separate component arranged externally, for example next to the screw spindle. The drive can be, for example, a motor clamped sideways.
El movimiento giratorio de la tuerca puede transmitirse de cualquier modo, por ejemplo, mediante una correa, una cadena, una rueda dentada, etc.The rotary movement of the nut can be transmitted in any way, for example by a belt, a chain, a sprocket, etc.
De acuerdo con un compresor alternativo convencional, el componente cilíndrico que forma el husillo roscado se mueve de un lado a otro entre dos puntos de inversión que se correlacionan con el volumen inicial o el volumen final de la cámara de compresión. En el estado de volumen inicial, la cámara de compresión presenta su mayor volumen y en el estado de volumen final, la cámara de compresión presenta su menor volumen. Como consecuencia, el punto de inversión es el punto inicial y el otro punto de inversión es el punto final. En el punto inicial, la cabeza de pistón suele sobresalir un poco dentro de la cámara de compresión, impermeabilizándola del entorno.According to a conventional reciprocating compressor, the cylindrical component that forms the threaded spindle moves back and forth between two reversal points that correlate with the initial volume or the final volume of the compression chamber. In the initial volume state, the compression chamber presents its greatest volume and in the final volume state, the compression chamber presents its smallest volume. As a consequence, the inversion point is the starting point and the other inversion point is the ending point. At the initial point, the piston head usually protrudes slightly into the compression chamber, waterproofing it from the environment.
El volumen inicial resulta de la superficie de sección transversal de la cámara de compresión y de la distancia entre el fondo de la cámara de compresión y la superficie frontal del pistón en el punto inicial. La distancia entre el fondo de la cámara de trabajo y la superficie frontal del pistón en el punto inicial también se denomina altura axial efectiva del cilindro.The initial volume results from the cross-sectional area of the compression chamber and the distance between the bottom of the compression chamber and the front surface of the piston at the initial point. The distance between the bottom of the working chamber and the front surface of the piston at the starting point is also called the effective axial height of the cylinder.
El volumen de trabajo del compresor alternativo según la invención puede así variarse de forma sencilla cambiando la posición del fondo y, por consiguiente, la distancia entre el fondo y la superficie frontal del pistón, y/o variando el diámetro de la cámara de compresión.The working volume of the reciprocating compressor according to the invention can thus be varied in a simple way by changing the position of the bottom and, consequently, the distance between the bottom and the front surface of the piston, and / or by varying the diameter of the compression chamber.
A continuación, se describe más detalladamente el principio del compresor alternativo según la invención por medio de una forma de realización del compresor alternativo según la invención, en la que el componente cilíndrico se configura como un husillo roscado, comprendiendo el mismo al menos una cámara de compresión.In the following, the principle of the reciprocating compressor according to the invention is described in more detail by means of an embodiment of the reciprocating compressor according to the invention, in which the cylindrical component is configured as a threaded spindle, which comprises at least one pressure chamber. compression.
La cámara de compresión puede ser un manguito que se introduce en el interior del componente cilíndrico. Preferiblemente, el manguito es reemplazable.The compression chamber can be a sleeve that is inserted inside the cylindrical component. Preferably the sleeve is replaceable.
El diámetro exterior del manguito se adapta al diámetro interior de la cavidad correspondiente del componente cilíndrico. Dado que el diámetro interior, así como la longitud del manguito pueden variar, esta forma de realización permite de forma sencilla variar el volumen de trabajo de las cámaras de compresión.The outer diameter of the sleeve is matched to the inner diameter of the corresponding cavity of the cylindrical component. Since the internal diameter as well as the length of the sleeve can vary, this embodiment makes it possible in a simple way to vary the working volume of the compression chambers.
Para la refrigeración se pueden prever en la camisa de cilindro una o varias perforaciones longitudinales que se extienden en dirección longitudinal partiendo de un extremo del componente cilíndrico. Esta perforación longitudinal sirve para la recepción de un tubo de refrigeración a través del cual se puede introducir el refrigerante. Dado que el diámetro del tubo de refrigeración se elige más pequeño que el diámetro de la perforación longitudinal, no se impide el movimiento de un lado a otro del componente cilíndrico.For cooling, one or more longitudinal perforations extending in the longitudinal direction starting from one end of the cylindrical component can be provided in the cylinder liner. This longitudinal perforation serves to receive a cooling tube through which the refrigerant can be introduced. Since the diameter of the cooling tube is chosen smaller than the diameter of the longitudinal bore, the movement from one side to the other of the cylindrical component is not impeded.
La perforación longitudinal puede extenderse a lo largo de toda la longitud del componente cilíndrico, pudiéndose prever respectivamente en ambos extremos un tubo de refrigeración.The longitudinal perforation can extend along the entire length of the cylindrical component, it being possible to provide respectively at both ends a cooling tube.
Los propios tubos de refrigeración son fijos y están unidos a una entrada o una salida para el refrigerante.The cooling tubes themselves are fixed and are attached to an inlet or an outlet for the refrigerant.
Los tubos de refrigeración tienen preferiblemente una longitud fundamentalmente igual a la profundidad de la cámara de compresión adyacente.The cooling tubes preferably have a length essentially equal to the depth of the adjacent compression chamber.
La cámara de compresión puede estar rodeada por canales que se comunican con el tubo de refrigeración, de manera que el refrigerante pueda guiarse alrededor de la cámara de compresión.The compression chamber may be surrounded by channels communicating with the cooling tube, so that the refrigerant can be guided around the compression chamber.
Si la cámara de compresión se configura como un manguito insertable, es posible prever en la pared exterior del manguito una ranura helicoidal que, cuando se inserta en el tubo de cilindro, actúa como un canal de refrigerante. Aquí, la al menos una perforación longitudinal está prevista entre la cavidad del cilindro y la superficie exterior del cilindro. Mediante el movimiento de un lado a otro del componente cilíndrico, el o los tubos de refrigeración se retraen o se extienden respectivamente.If the compression chamber is configured as an insertable sleeve, it is possible to provide in the outer wall of the sleeve a helical groove which, when inserted into the cylinder tube, acts as a refrigerant channel. Here, the at least one longitudinal bore is provided between the cavity of the cylinder and the outer surface of the cylinder. By moving the cylindrical component from side to side, the cooling tube (s) are retracted or extended respectively.
Si es necesario, se pueden prever juntas para la impermeabilización contra el entorno que se encuentran preferiblemente en la zona del punto de entrada del tubo de refrigeración en la perforación longitudinal.If necessary, gaskets for waterproofing against the environment can be provided which are preferably located in the area of the entry point of the cooling tube into the longitudinal perforation.
En lugar de un tubo de refrigeración, también se puede utilizar un tubo flexible de refrigeración.Instead of a cooling tube, a flexible cooling tube can also be used.
Así también es posible enfriar suficientemente las piezas móviles de un compresor alternativo.Thus it is also possible to sufficiently cool the moving parts of a reciprocating compressor.
El pistón de compresión se dispone frente al extremo libre del componente cilíndrico con cámara de compresión y no es móvil relativamente con respecto al husillo roscado.The compression piston is arranged in front of the free end of the compression chamber cylindrical component and is not relatively mobile relative to the threaded spindle.
En el punto inicial del dispositivo, la cabeza del pistón debería penetrar, al menos parcialmente, en el extremo abierto del husillo roscado e impermeabilizar la cámara de compresión del entorno.At the initial point of the device, the piston head should penetrate, at least partially, into the open end of the threaded spindle and seal the compression chamber from the environment.
Preferiblemente, el pistón también está dotado de una refrigeración.Preferably, the piston is also provided with a cooling.
Para el suministro del fluido a comprimir o para la evacuación del fluido comprimido, pueden preverse en el pistón los correspondientes conductos de suministro y/o descarga. Estos conductos desembocan preferiblemente en la cámara de compresión en la superficie frontal de la cabeza del pistón. En las desembocaduras pueden preverse válvulas o cierres similares, a fin de evitar un reflujo del fluido o una salida prematura del fluido comprimido. For the supply of the fluid to be compressed or for the evacuation of the compressed fluid, corresponding supply and / or discharge conduits can be provided in the piston. These conduits preferably open into the compression chamber on the front surface of the piston head. Valves or similar closures may be provided at the outlets in order to prevent a backflow of the fluid or a premature leakage of the compressed fluid.
En los puntos iniciales, en los que el fluido comprimido sale de la cámara de compresión, se pueden prever sensores para la medición de la presión y/o de la temperatura del fluido comprimido.At the initial points, where the compressed fluid exits the compression chamber, sensors can be provided for measuring the pressure and / or the temperature of the compressed fluid.
La unidad de compresión según la invención puede estar rodeada por una carcasa o un dispositivo similar.The compression unit according to the invention can be surrounded by a housing or a similar device.
La carcasa puede estar total o parcialmente cerrada.The housing can be fully or partially closed.
En este caso, la tuerca roscada puede fijarse convenientemente en la pared de carcasa que se extiende a lo largo del eje longitudinal del componente cilíndrico con rosca.In this case, the threaded nut can be conveniently attached to the housing wall which extends along the longitudinal axis of the threaded cylindrical component.
El pistón puede fijarse en una pared de carcasa opuesta al extremo abierto del componente cilíndrico roscado con una cámara de compresión. En la pared de carcasa, en la que se fija el pistón, se pueden prever líneas de conexión para conectar al entorno el conducto de suministro y el conducto de descarga que se desarrollan en el pistón. Preferiblemente, la pieza de carcasa, a la que está sujeta el pistón, se une de forma desmontable al resto de la carcasa. Esto permite una fácil sustitución del pistón y una adaptación de la dimensión del pistón a un volumen de trabajo, en su caso modificado, de la cámara de compresión correspondiente.The piston can be attached to a housing wall opposite the open end of the threaded cylindrical component with a compression chamber. In the housing wall, in which the piston is fixed, connection lines can be provided to connect the supply conduit and the discharge conduit developing in the piston to the environment. Preferably, the housing part, to which the piston is attached, is removably attached to the rest of the housing. This allows an easy replacement of the piston and an adaptation of the dimension of the piston to a working volume, if necessary modified, of the corresponding compression chamber.
Según una forma de realización preferida, el compresor alternativo según la invención presenta respectivamente en ambos extremos del componente cilíndrico un pistón, estando el componente cilíndrico dividido en dos cámaras de compresión que pueden estar separadas una de otra por una superficie de separación en el interior del componente cilíndrico. Si el componente cilíndrico se mueve de un lado a otro, la cámara de compresión se reduce una vez en un extremo, aumentando la cámara de compresión en el otro extremo o viceversa. Esta forma de realización permite un funcionamiento de dos etapas del compresor alternativo, eligiéndose el volumen inicial de una cámara de compresión menor que el volumen inicial de la segunda cámara de trabajo.According to a preferred embodiment, the reciprocating compressor according to the invention has respectively at both ends of the cylindrical component a piston, the cylindrical component being divided into two compression chambers that can be separated from each other by a separation surface inside the cylindrical component. If the cylindrical component is moved back and forth, the compression chamber is reduced once at one end, increasing the compression chamber at the other end, or vice versa. This embodiment allows a two-stage operation of the reciprocating compressor, the initial volume of one compression chamber being chosen smaller than the initial volume of the second working chamber.
Para una mayor compresión, el fluido previamente comprimido en la cámara de compresión con un volumen inicial mayor puede aportarse a la cámara de compresión con un volumen inicial menor a través de una conexión en la superficie de separación. Puede evitarse un reflujo del fluido comprimido mediante un cierre en la conexión. Los cierres adecuados incluyen válvulas tales como válvulas de retención y similares, como las que también se utilizan y conocen en los compresores alternativos convencionales.For greater compression, fluid previously compressed in the compression chamber with a larger initial volume can be supplied to the compression chamber with a smaller initial volume through a connection in the separation surface. A back flow of the compressed fluid can be prevented by sealing the connection. Suitable closures include valves such as check valves and the like, such as are also used and known in conventional reciprocating compressors.
En funcionamiento, la cabeza del pistón en el punto inicial debería penetrar al menos hasta el orificio de la cámara de compresión o unirse a ésta, de manera que la cámara de compresión quede impermeabilizada del entorno. La cámara de compresión puede dotarse de conductos de suministro o de descarga para la aportación de fluido a comprimir y para la salida del fluido comprimido. En las desembocaduras de estos conductos en la cámara de compresión se prevén válvulas o cierres similares, a fin de evitar un reflujo del fluido o un escape prematuro del fluido comprimido. El compresor alternativo según la invención permite una gran variabilidad del volumen de trabajo con una refrigeración eficaz. En especial se pueden enfriar eficazmente las superficies frontales de los pistones, así como los fondos de las cámaras de compresión, que son las zonas o áreas de un compresor alternativo con la mayor generación de calor. Una ventaja fundamental del compresor alternativo según la invención consiste en que el movimiento lineal del husillo roscado o de la tuerca roscada y la distancia que recorren en este proceso pueden determinarse y ajustarse con precisión sin más, de manera que el volumen de compresión pueda calcularse con gran exactitud. Por ejemplo, el movimiento lineal de la pieza linealmente movida puede determinarse mediante la medición de la rotación de la pieza que gira, dado que ambas piezas se correlacionan. Además, el movimiento lineal de la pieza linealmente movida puede medirse directamente. Para la determinación directa del movimiento lineal pueden utilizarse además los así llamados transductores de desplazamiento incrementales.In operation, the piston head at the initial point should penetrate at least to the orifice of the compression chamber or join it, so that the compression chamber is sealed from the environment. The compression chamber can be provided with supply or discharge conduits for the supply of fluid to be compressed and for the outlet of the compressed fluid. Valves or similar closures are provided at the openings of these conduits in the compression chamber, in order to prevent a backflow of the fluid or a premature escape of the compressed fluid. The reciprocating compressor according to the invention allows a great variability of the work volume with efficient cooling. In particular, the front surfaces of the pistons, as well as the bottoms of the compression chambers, which are the zones or areas of a reciprocating compressor with the highest heat generation, can be effectively cooled. A fundamental advantage of the reciprocating compressor according to the invention is that the linear movement of the threaded spindle or threaded nut and the distance they travel in this process can be determined and precisely adjusted without further ado, so that the compression volume can be calculated with great accuracy. For example, the linear motion of the linearly moved part can be determined by measuring the rotation of the rotating part, since both parts are correlated. Furthermore, the linear motion of the linearly moved part can be measured directly. In addition, so-called incremental displacement transducers can be used for direct determination of linear motion.
De este modo es posible expulsar de forma reproducible volúmenes fijos de fluido comprimido y ajustar los volúmenes de expulsión. Una determinación como ésta de los volúmenes de descarga con los compresores alternativos convencionales no es posible, o sólo es posible con mucha dificultad, dado que aquí no se puede determinar sin más el movimiento de los pistones ni, por lo tanto, el volumen del fluido comprimido.In this way it is possible to reproducibly expel fixed volumes of compressed fluid and adjust the expulsion volumes. A determination like this of the discharge volumes with conventional reciprocating compressors is not possible, or is only possible with great difficulty, since here it is not possible to determine without further ado the movement of the pistons and, therefore, the volume of the fluid. compressed.
Según la invención, también es posible una adición dosificada precisa controlada por la masa del fluido comprimido mediante la determinación de la temperatura y de la presión del fluido comprimido. Para ello se pueden prever de forma correspondiente en el punto inicial, es decir, en el punto en el que el fluido comprimido sale de la cámara de compresión, sensores de temperatura y de presión.According to the invention, a precise metered addition controlled by the mass of the compressed fluid is also possible by determining the temperature and pressure of the compressed fluid. For this, temperature and pressure sensors can be provided correspondingly at the starting point, that is to say at the point where the compressed fluid exits the compression chamber.
El compresor alternativo según la invención puede funcionar de forma controlada por la presión. Para ello se mide la presión del fluido comprimido, por ejemplo, en el punto inicial, y se controla el funcionamiento del compresor alternativo a través de la presión, comparándose la presión determinada con un valor teórico.The reciprocating compressor according to the invention can operate in a pressure-controlled manner. For this, the pressure of the compressed fluid is measured, for example, at the starting point, and the operation of the reciprocating compressor is controlled through pressure, comparing the determined pressure with a theoretical value.
El compresor alternativo según la invención puede utilizarse para un compresor o una bomba.The reciprocating compressor according to the invention can be used for a compressor or a pump.
El compresor alternativo según la invención puede utilizarse de manera ventajosa para numerosas aplicaciones en las que es especialmente importante dosificar volúmenes o masas definidas de fluido, por ejemplo, instalaciones de maquinaria, herramientas, etc.The reciprocating compressor according to the invention can be used advantageously for numerous applications in which it is especially important to dose defined volumes or masses of fluid, for example, machinery installations, tools, etc.
Por ejemplo, se pueden dosificar fluidos propulsores para la tecnología de espumado, como el moldeo por inyección, el moldeo por soplado y la extrusión, así como fluidos de refrigeración y fluidos lubricantes. For example, propellant fluids can be dosed for foaming technology, such as injection molding, blow molding and extrusion, as well as cooling fluids and lubricating fluids.
Según una forma de realización, dos o más unidades de compresores alternativos pueden funcionar en paralelo para la dosificación combinada de diferentes fluidos como, por ejemplo, para la dosificación combinada de fluido propulsor químico y de fluido propulsor físico o para la dosificación combinada de fluido refrigerante y de fluido lubricante. Un ejemplo de una aplicación concreta es la refrigeración con CO2 de las herramientas de corte y de virutas en tratamientos con arranque de virutas como, por ejemplo, el taladrado, el fresado, el torneado, etc. Con el dispositivo según la invención es posible una dosificación exacta y uniforme de CO2 como refrigerante, de manera que se evite un calentamiento de la herramienta de corte y de la viruta. Así es posible aumentar la velocidad de avance de la herramienta de corte y aumentar el nivel de extracción de material. Gracias a la reducción del desgaste de la herramienta de corte se puede prolongar su vida útil. Se consigue una calidad mejorada de la superficie de la pieza de trabajo, dado que no se puede producir un deterioro de la superficie de la pieza de trabajo como consecuencia de un calentamiento excesivo durante el arranque de virutas. Esto resulta especialmente ventajoso en el caso de los plásticos, ya que éstos se ablandan al calentarse. También se ha observado que la tensión superficial en la pieza de trabajo se reduce drásticamente.According to one embodiment, two or more reciprocating compressor units can operate in parallel for the combined dosing of different fluids, for example for the combined dosing of chemical propellant fluid and physical propellant fluid or for the combined dosing of refrigerant fluid. and lubricating fluid. An example of a specific application is CO2 cooling of cutting tools and chips in chip removal treatments such as drilling, milling, turning, etc. With the device according to the invention, an exact and uniform dosage of CO2 as coolant is possible, so as to avoid heating of the cutting tool and the chip. In this way, it is possible to increase the speed of advance of the cutting tool and increase the level of extraction of material. Thanks to the reduction of wear on the cutting tool, its useful life can be extended. An improved quality of the workpiece surface is achieved, since deterioration of the workpiece surface cannot occur as a result of excessive heating during chip removal. This is particularly advantageous in the case of plastics, since they soften when heated. It has also been observed that the surface tension on the workpiece is drastically reduced.
Resulta especialmente ventajosa la adición dosificada de un refrigerante como el CO2, junto con un lubricante como, por ejemplo, aceites, emulsiones, etc.The metered addition of a refrigerant such as CO2, together with a lubricant such as oils, emulsions, etc., is particularly advantageous.
Según otra configuración, la adición dosificada de fluido se puede llevar a cabo de forma controlada por la potencia. Por ejemplo, una mayor potencia que debe aplicar una máquina herramienta también requiere por regla general una mayor refrigeración y una mayor aportación de refrigerante.According to another configuration, the metered addition of fluid can be carried out in a power-controlled manner. For example, a higher power to be applied by a machine tool also generally requires more cooling and a higher supply of coolant.
Dado que la potencia se correlaciona con el consumo de energía del motor de la máquina herramienta, la cantidad de refrigerante necesaria se determina y controla de forma correspondiente por medio de la medición del consumo de energía.Since the power is correlated with the power consumption of the machine tool motor, the required amount of coolant is determined and controlled accordingly by measuring the power consumption.
Otra posibilidad de aplicación consiste en el llenado de cartuchos de airbag con gas. Hasta ahora era preciso comprobar el estado de llenado mediante pesaje, a fin de poder determinar si el cartucho estaba completamente lleno. Another application possibility consists in filling airbag cartridges with gas. Until now it was necessary to check the fill status by weighing, in order to be able to determine if the cartridge was completely full.
Con el dispositivo según la invención es posible dosificar de forma definida el volumen de gas necesario para el llenado mediante el ajuste correspondiente del compresor alternativo.With the device according to the invention it is possible to dose in a defined manner the volume of gas required for filling by means of the corresponding setting of the reciprocating compressor.
De acuerdo con otra configuración, dos o varios componentes cilíndricos pueden unirse a un accionamiento. De este modo es posible dosificar y administrar los volúmenes de fluidos de forma simultánea o también escalonada en el tiempo, según sea necesario. Por ejemplo, 100 o más componentes cilíndricos pueden accionarse simultáneamente para provocar una administración de uno o varios fluidos sobre, por ejemplo, una superficie más grande.According to another configuration, two or more cylindrical components can be attached to a drive. In this way, it is possible to dose and administer the volumes of fluids simultaneously or also staggered in time, as necessary. For example, 100 or more cylindrical components can be actuated simultaneously to cause delivery of one or more fluids over, for example, a larger surface area.
Según otra forma de aplicación, se pueden dosificar simultáneamente dos o varios fluidos diferentes. Con esta finalidad pueden conectarse sincrónicamente, por ejemplo, dos o un número correspondientemente grande de aparatos según la invención, de manera que pueda añadirse de forma dosificada a una aplicación una mezcla de fluidos correspondiente.According to another form of application, two or more different fluids can be dosed simultaneously. For this purpose, for example, two or a correspondingly large number of devices according to the invention can be connected synchronously, so that a corresponding fluid mixture can be metered in to an application.
Como se puede ver claramente en la descripción anterior, el dispositivo según la invención permite numerosas variantes.As can be clearly seen from the above description, the device according to the invention allows numerous variants.
La presente invención se explica a continuación más detalladamente por medio de las figuras adjuntas. En este caso se muestra en laThe present invention is explained in more detail below by means of the attached figures. In this case it is shown in the
Figura 1 un ejemplo de una configuración del compresor alternativo según la invención, en el que el componente cilíndrico actúa como un husillo roscado e incluye la cámara de compresión, yFigure 1 an example of a configuration of the reciprocating compressor according to the invention, in which the cylindrical component acts as a threaded spindle and includes the compression chamber, and
Figura 2 otra configuración de un compresor alternativo según la invención con un accionamiento dispuesto lateralmente.Figure 2 another configuration of a reciprocating compressor according to the invention with a laterally arranged drive.
La figura 1 muestra un ejemplo de una forma de realización del compresor alternativo según la invención con un componente cilíndrico 1 y con una primera cámara de compresión 2 y con una segunda cámara de compresión 3 previstas en el interior del componente cilíndrico 1, con orificios en los extremos del componente cilíndrico.Figure 1 shows an example of an embodiment of the reciprocating compressor according to the invention with a cylindrical component 1 and with a first compression chamber 2 and with a second compression chamber 3 provided inside the cylindrical component 1, with holes in the ends of the cylindrical component.
La configuración mostrada en la figura 1 se representa con un husillo de rosca de bolas, configurándose el componente cilíndrico 1 también como un husillo de bolas.The configuration shown in figure 1 is represented with a ball screw, the cylindrical component 1 being configured also as a ball screw.
Un primer pistón 4 y un segundo pistón 5 están dispuestos frente a los extremos del elemento cilíndrico 1 correspondiendo a la primera y a la segunda cámaras de compresión 2, 3.A first piston 4 and a second piston 5 are arranged opposite the ends of the cylindrical element 1 corresponding to the first and second compression chambers 2, 3.
Las cámaras de compresión 2, 3 están separadas una de otra por una zona de separación 6 que se extiende a lo largo de la superficie de sección transversal del componente cilíndrico 1, con lo que las cámaras de compresión 2, 3 se delimitan entre sí y una frente a otra.The compression chambers 2, 3 are separated from each other by a separation zone 6 which extends along the cross-sectional surface of the cylindrical component 1, whereby the compression chambers 2, 3 are delimited from each other and one in front of another.
En la parte superior del compresor alternativo mostrada en la figura 1, el pistón 4 se encuentra en su posición final con el volumen más pequeño de la cámara de compresión 2. En la parte inferior del compresor alternativo mostrada en la figura 1, el pistón 5 está en su posición inicial con el volumen de trabajo más grande de la cámara de compresión 3. At the top of the reciprocating compressor shown in figure 1, piston 4 is in its final position with the smallest volume of compression chamber 2. At the bottom of the reciprocating compressor shown in figure 1, piston 5 it is in its initial position with the largest working volume of the compression chamber 3.
En la posición inicial, el pistón 5 penetra al menos parcialmente en la cámara de compresión 3, impermeabilizando así la cámara de compresión 3 del entorno. En esta posición, la cámara de compresión 3 tiene su máxima altura axial de cilindro efectiva.In the initial position, the piston 5 penetrates at least partially into the compression chamber 3, thus sealing the compression chamber 3 from the environment. In this position, the compression chamber 3 has its maximum effective cylinder axial height.
En las superficies perimetrales de las cabezas de pistón pueden preverse ranuras perimetrales con juntas para mejorar el efecto de impermeabilización.Perimeter grooves with gaskets can be provided on the perimeter surfaces of the piston heads to improve the waterproofing effect.
En el ejemplo de realización según la figura 1, el compresor alternativo está rodeado por una carcasa 7.In the exemplary embodiment according to FIG. 1, the reciprocating compressor is surrounded by a casing 7.
Los pistones 4, 5 están fijados respectivamente con un extremo en las superficies finales 8, 9 de la carcasa 7 opuestas a los extremos abiertos del componente cilíndrico 1. Con su otro extremo, las mismas se extienden hasta el interior del extremo abierto del componente cilíndrico 1 opuesto a la respectiva superficie final 8, 9.The pistons 4, 5 are respectively fixed with one end on the end surfaces 8, 9 of the casing 7 opposite the open ends of the cylindrical component 1. With their other end, they extend into the open end of the cylindrical component 1 opposite the respective end surface 8, 9.
Los pistones 4, 5 presentan preferiblemente una longitud elegida de manera que en su posición inicial puedan provocar la impermeabilización de la cámara de compresión correspondiente.The pistons 4, 5 preferably have a length chosen so that in their initial position they can cause the corresponding compression chamber to be waterproofed.
En funcionamiento, el componente cilíndrico 1 se mueve linealmente de un lado a otro en la dirección axial a través de la tuerca esférica 10. Para ello, el componente cilíndrico 1 dispone en su superficie de camisa exterior de una ranura de rodadura 11 para las bolas. En la forma de realización mostrada en la figura, la ranura de rodadura 11 se extiende a lo largo de toda la longitud del componente cilíndrico 1.In operation, the cylindrical component 1 moves linearly from side to side in the axial direction through the ball nut 10. For this, the cylindrical component 1 has a rolling groove 11 for the balls on its outer sleeve surface. . In the embodiment shown in the figure, the rolling groove 11 extends along the entire length of the cylindrical component 1.
Aquí, la tuerca esférica 10 que rodea el componente cilíndrico 1 está fijada en las paredes laterales de la carcasa 7. Un accionamiento 18 rodea la tuerca esférica y la hace girar. Como accionamiento se representa esquemáticamente un motor eléctrico. Ventajosamente, el accionamiento 18 está integrado en la carcasa.Here, the ball nut 10 surrounding the cylindrical component 1 is fixed on the side walls of the housing 7. A drive 18 surrounds the ball nut and rotates it. An electric motor is schematically represented as a drive. Advantageously, the drive 18 is integrated in the housing.
Como consecuencia de la rotación de la tuerca esférica 10, el componente cilíndrico 1 realiza un movimiento lineal, en este caso de arriba abajo.As a consequence of the rotation of the spherical nut 10, the cylindrical component 1 performs a linear movement, in this case from top to bottom.
En la figura se muestra el componente cilíndrico 1 en su posición más alta.The figure shows the cylindrical component 1 in its highest position.
Para la aportación de fluido y la descarga del fluido comprimido, se prevén en los pistones (4, 5) conductos (12, 13) que desembocan en la superficie frontal de los pistones (4, 5).For the supply of fluid and the discharge of the compressed fluid, conduits (12, 13) are provided in the pistons (4, 5) which lead to the front surface of the pistons (4, 5).
Dependiendo de si el conducto sirve para la aportación de fluido (12) o para la descarga (13) del fluido comprimido, se prevén en los extremos de desembocadura de los conductos válvulas correspondientes, como una válvula de entrada o una válvula de salida.Depending on whether the conduit serves for the supply of fluid (12) or for the discharge (13) of the compressed fluid, corresponding valves are provided at the outlet ends of the conduits, such as an inlet valve or an outlet valve.
Como válvula de salida puede utilizarse, por ejemplo, una válvula de retención o similar.As the outlet valve, for example, a check valve or the like can be used.
La válvula de entrada puede ser, por ejemplo, una válvula esférica de retención, una válvula de resorte de disco, una válvula de asiento cónico o una válvula de láminas.The inlet valve can be, for example, a ball check valve, a poppet valve, a cone seat valve or a reed valve.
En principio se pueden utilizar válvulas de entrada o válvulas de salida como las que se utilizan y conocen en los compresores alternativos disponibles en el mercado.In principle, inlet valves or outlet valves such as those used and known in reciprocating compressors available on the market can be used.
Para la refrigeración se prevén dos perforaciones longitudinales 14, 15 que se extienden respectivamente a lo largo de toda la longitud del componente cilíndrico 1.Two longitudinal perforations 14, 15 are provided for cooling, respectively extending along the entire length of the cylindrical component 1.
En ambos extremos de una perforación longitudinal 14, 15 se prevé un tubo de refrigeración. Preferiblemente, los tubos de refrigeración tienen aquí una longitud dimensionada de manera que se encuentren en una posición que corresponde aproximadamente a la profundidad de encaje del pistón en el momento en el que el pistón encaja al máximo en la cámara de compresión adyacente. Los tubos de refrigeración se muestran en la figura mediante líneas transversales que indican el extremo del tubo de refrigeración correspondiente que se extiende hacia el interior de la perforación longitudinal 14, 15.At both ends of a longitudinal perforation 14, 15 a cooling tube is provided. Preferably, the cooling tubes here have a length dimensioned such that they are in a position that roughly corresponds to the depth of engagement of the piston at the moment when the piston fully fits into the adjacent compression chamber. The cooling tubes are shown in the figure by transverse lines indicating the end of the corresponding cooling tube extending into the longitudinal bore 14, 15.
En lugar de tubos de refrigeración también se pueden utilizar tubos flexibles.Instead of cooling pipes, flexible pipes can also be used.
Alrededor de las cámaras de compresión 2, 3 pueden desarrollarse canales conectados a los tubos de refrigeración, a fin de permitir una circulación del refrigerante alrededor de las cámaras de compresión.Channels connected to the cooling pipes can be developed around the compression chambers 2, 3 in order to allow a circulation of the refrigerant around the compression chambers.
La o las cámaras de compresión 2, 3 pueden ser parte integrante del componente cilíndrico 1 y practicarse en el cuerpo del mismo.The compression chamber (s) 2, 3 may be an integral part of the cylindrical component 1 and be made in the body thereof.
Según una configuración, las cámaras de compresión 2, 3 pueden ser manguitos que se pueden insertar como tubos interiores en las cavidades correspondientes del componente cilíndrico 1 y que preferiblemente se pueden reemplazar. El componente cilíndrico 1 puede ser un cilindro hueco en el que se pueden introducir los manguitos.According to one configuration, the compression chambers 2, 3 can be sleeves which can be inserted as inner tubes into the corresponding cavities of the cylindrical component 1 and which can preferably be replaced. The cylindrical component 1 can be a hollow cylinder into which the sleeves can be inserted.
En este caso, mediante la variación del diámetro interior de los manguitos y/o de la altura puede modificarse fácilmente el volumen de trabajo de las cámaras de compresión 2, 3 en los manguitos.In this case, by varying the inner diameter of the sleeves and / or the height, the working volume of the compression chambers 2, 3 in the sleeves can easily be changed.
De forma correspondiente, los pistones pueden, si es necesario, reemplazarse, pudiéndose utilizar pistones con diferentes diámetros y/o longitudes. Correspondingly, the pistons can, if necessary, be replaced, it being possible to use pistons with different diameters and / or lengths.
Ventajosamente, las superficies finales 8, 9 se pueden reemplazar con los pistones 4, 5 y con las líneas de conexión que se encuentran en los mismos.Advantageously, the end surfaces 8, 9 can be replaced with the pistons 4, 5 and with the connecting lines found therein.
En esta configuración, el volumen de trabajo disponible del compresor alternativo según la invención puede variarse de un modo sencillo en un mismo compresor alternativo mediante el reemplazo de los manguitos interiores y/o de las superficies finales sin tener que sustituir el compresor alternativo completo.In this configuration, the available working volume of the reciprocating compressor according to the invention can be varied in a simple way on the same reciprocating compressor by replacing the inner sleeves and / or the end surfaces without having to replace the complete reciprocating compressor.
Para un modo de funcionamiento de dos etapas, las cámaras de compresión 2, 3 pueden presentar un volumen de trabajo de diferente tamaño y estar conectadas a través de una o varias líneas de conexión equipadas, por ejemplo, con válvulas de entrada o válvulas de salida respectivamente.For a two-stage mode of operation, the compression chambers 2, 3 can have a working volume of different sizes and be connected via one or more connection lines equipped, for example, with inlet valves or outlet valves respectively.
En este caso, un fluido previamente comprimido en la cámara de compresión con el volumen de trabajo más grande se introduce, a través del conducto de conexión, en la cámara de compresión con el volumen más pequeño para su posterior compresión.In this case, a fluid previously compressed in the compression chamber with the largest working volume is introduced, through the connecting conduit, into the compression chamber with the smallest volume for subsequent compression.
La posición de la tuerca esférica relativamente con respecto al componente cilíndrico 1, así como la carrera del componente cilíndrico 1 como husillo de bolas, dependen de los respectivos requisitos del dispositivo concreto. En la figura 2 se muestra un compresor alternativo según la invención que en cuanto a la estructura corresponde fundamentalmente a la configuración de la figura 1. Sin embargo, aquí el accionamiento 18 se dispone fuera de la carcasa 7 con el husillo de rosca de bolas y se sujeta a la misma mediante bridas. El movimiento giratorio de la tuerca esférica 10 se transmite a través de una correa 19.The position of the ball nut relative to the cylindrical component 1, as well as the stroke of the cylindrical component 1 as a ball screw, depend on the respective requirements of the particular device. In figure 2 a reciprocating compressor according to the invention is shown which in terms of structure corresponds essentially to the configuration of figure 1. However, here the drive 18 is arranged outside the housing 7 with the ball screw screw and it is fastened to it by means of ties. The rotary movement of the ball nut 10 is transmitted through a belt 19.
El compresor alternativo según la invención permite numerosas variaciones. Un lado del pistón puede realizarse como un sistema de baja presión y el otro lado del pistón puede realizarse como un sistema de alta presión.The reciprocating compressor according to the invention allows numerous variations. One side of the piston can be made as a low pressure system and the other side of the piston can be made as a high pressure system.
En las cámaras de compresión se pueden comprimir simultáneamente diferentes elementos.In compression chambers, different elements can be simultaneously compressed.
Por ejemplo, por un lado, se puede comprimir un líquido y por el otro lado un gas.For example, on the one hand, a liquid can be compressed and on the other hand a gas.
Especialmente si se utilizan manguitos reemplazables como cámaras de compresión, el compresor alternativo según la invención permite una variación del volumen de trabajo disponible para un mismo dispositivo. No es necesario sustituir todo el aparato.Especially if replaceable sleeves are used as compression chambers, the reciprocating compressor according to the invention allows a variation in the working volume available for the same device. It is not necessary to replace the entire appliance.
Lista de referenciasList of references
1. Componente cilíndrico (configurado como husillo de bolas)1. Cylindrical component (configured as a ball screw)
2. Primera cámara de compresión (superior)2. First compression chamber (upper)
3. Segunda cámara de compresión (inferior)3. Second compression chamber (lower)
4. Primer pistón (superior)4. First piston (upper)
5. Segundo pistón (inferior)5. Second piston (lower)
6. Zona de separación6. Separation zone
7. Carcasa7. Housing
8. Superficie final (superior)8. Final surface (upper)
9. Superficie final (inferior)9. End surface (bottom)
10. Tuerca esférica10. Spherical nut
11. Ranura de rodadura11. Rolling groove
12. Aportación de fluido12. Fluid supply
13. Salida de fluido13. Fluid outlet
14. Entrada de refrigerante14. Refrigerant inlet
15. Salida de refrigerante15. Coolant outlet
18. Accionamiento18. Drive
19. Correa 19. Belt
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