ES2980670T3

ES2980670T3 - Válvula de entrada de gas para un compresor, compresor con una válvula de entrada de gas de este tipo, así como procedimiento para operar un compresor con una válvula de entrada de gas de este tipo

Info

Publication number: ES2980670T3
Application number: ES12189089T
Authority: ES
Inventors: Andreas Foerster
Original assignee: Kaeser Kompressoren AG
Current assignee: Kaeser Kompressoren AG
Priority date: 2011-10-19
Filing date: 2012-10-18
Publication date: 2024-10-02
Anticipated expiration: 2032-10-18
Also published as: US9651048B2; PL2584200T3; EP2584200A3; US20130136638A1; EP2584200B1; EP2584200A2; FI2584200T3; DE102011084811B3; EP2584200B8

Abstract

La válvula de entrada de gas (1) tiene una unidad de pistón (42) que está provista de porciones de pistón. Las porciones de pistón están provistas en la porción de barril correspondiente (22) de la carcasa (2). Un vástago de pistón (38) está provisto en la carcasa y la porción de válvula (57) del dispositivo de válvula (6) está acoplada mecánicamente con una unidad de pistón. Un conducto de fluido (39) y una cámara de cilindro de la porción de barril están conectados operativamente con la porción de salida de gas (4). Se aplica una presión de accionamiento a otra cámara de cilindro de otra porción de barril para levantar la porción de válvula del asiento de válvula (56). Se incluye una reivindicación independiente para un método para operar un compresor. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Válvula de entrada de gas para un compresor, compresor con una válvula de entrada de gas de este tipo, así como procedimiento para operar un compresor con una válvula de entrada de gas de este tipo

[0001] La presente invención se refiere a una válvula de entrada de gas para un compresor, en particular para un compresor rotativo, a un compresor, en particular un compresor rotativo, con una válvula de entrada de gas de este tipo, así como a un procedimiento para operar un compresor, en particular un compresor rotativo, con una válvula de entrada de gas de este tipo.

[0002] Aunque la presente invención puede aplicarse a cualquier compresor, la presente invención y la problemática subyacente con respecto a un compresor rotativo se explican con más detalle.

[0003] Un compresor suele acoplarse directamente o ser accionado por un convertidor de fuerza a través de un mecanismo de transmisión, y comprime un medio, en particular un gas, preferentemente aire, tan pronto como el compresor se pone en movimiento. Sin embargo, para establecer una red de aire comprimido, esta función presenta algunas desventajas. En una empresa industrial moderna, el aire comprimido se utiliza para las más diversas aplicaciones. Dependiendo del número de consumidores conectados a la red de aire comprimido, la demanda de aire comprimido aumenta o disminuye. Por lo tanto, para mantener el nivel de presión requerido, el compresor estaría en constante cambio entre una plena carga y una detención. Una regulación de este tipo ha ido en detrimento de la vida útil de todos los componentes accionados y de accionamiento. A esto se agrega el mayor consumo de energía en la fase de inicio, lo que tiene un impacto no menor en los costes operativos. Para contrarrestar esto, en los compresores se utilizan los más diversos tipos de regulación. Su tarea es minimizar el consumo de energía y el desgaste, así como maximizar la disponibilidad. Una unidad de control en un así llamado compresor de tornillo puede ser una así llamada válvula de entrada de gas. La misma está conectada aguas arriba del bloque de compresión del compresor. La válvula de entrada de gas debe permitir una función de retención, en la que se impide un flujo de retorno de gas y/o fluido desde el compresor hacia el entorno del compresor, una regulación del funcionamiento en vacío, así como una regulación a plena carga y/o regulación proporcional.

[0004] En el caso de la regulación de la marcha en vacío del compresor, la válvula de entrada de gas solo debe dejar una cierta cantidad de aire o gas de proceso en el compresor. Esta medida se explica de la siguiente manera: el arranque del compresor debe explicarse debido a la inercia de los componentes móviles con una mayor demanda de energía, medida en el funcionamiento a plena carga. Para minimizar estos picos de carga, es de utilidad minimizar el trabajo que se realiza durante la compresión del medio, reduciendo el flujo de aire de entrada a una cantidad mínima. Para ello, la válvula de entrada de gas presenta un cuerpo de válvula pretensado por resorte. Este se levanta del asiento de la válvula para cambiar del funcionamiento en vacío al funcionamiento a plena carga por medio de un pistón presurizado en contra la fuerza de resorte de un resorte que presiona el cuerpo de la válvula contra su asiento de válvula. Una válvula de entrada de gas de este tipo con un cuerpo de válvula pretensado por resorte se describe, por ejemplo, en el documento DE 602 10 088 T2 o en el documento US 6,431,210 B1.Sin embargo, en este tipo de construcción de la válvula de entrada de gas ha resultado desventajoso que el resorte de válvula, que presiona el cuerpo de válvula contra el asiento de válvula en el estado de funcionamiento en vacío del compresor, debe estar dimensionado muy robusto y, por lo tanto, requiere un cuidado especial durante el desmontaje y el montaje. Debido a la pretensión elevada del resorte, los trabajos en el resorte de válvula implican un enorme riesgo de lesiones.

[0005] Para evitar esto, el documento DE 60307662 T2, por ejemplo, propone una válvula de entrada de gas en la que se puede prescindir de un resorte de válvula de ese tipo, dimensionado de gran tamaño. Para ello, a un pistón doble al que se puede aplicar presión de los dos lados, sobre el lado apartado de la salida de gas de la válvula de entrada de gas, se aplica una presión negativa que se encuentra presente en la salida de gas de la válvula de entrada de gas, y sobre el lado opuesto se aplica una presión de control, para presionar el cuerpo de válvula contra su asiento de válvula. Sin embargo, para ello es necesario un sistema neumático complejo y finamente ajustado y, por lo tanto, propenso a errores, para garantizar un funcionamiento fiable de la válvula de entrada de gas.

[0006] El documento DE 68904263 T2 describe una bomba de vacío de tipo tornillo que contiene una carcasa de bomba con orificio de aspiración y de presión en sus lados opuestos; rotores internos y externos que se engranan, que contienen medios para bombear un gas desde el orificio de aspiración cuando se giran los rotores; medios de transmisión de fuerza para girar los rotores que contienen una caja de engranajes que presenta un recipiente de aceite; medios de circulación de aceite que contienen una bomba de aceite y un enfriador de aceite para hacer circular aceite lubricante hacia la carcasa de la bomba para lubricar los rotores; y una válvula de bloqueo conectada por flujo al orificio de aspiración y una carcasa de válvula que define un espacio de flujo de gas y un espacio de cilindro, en el que el espacio de flujo de gas está aislado del espacio de cilindro en términos de flujo y presenta un asiento de válvula, y un cuerpo de válvula que normalmente está presionado en la posición de cierre para cerrar el asiento de válvula y sellar el orificio de aspiración, el cuerpo de válvula incluye un pistón encajado en el espacio del cilindro para separar el espacio del cilindro en una cámara de aceite y una cámara de aire con presión atmosférica, en la que está proporcionada una válvula de conmutación de tres vías que conecta la cámara de aceite con el recipiente de aceite a través de una vía de descarga, opcionalmente, cuando la bomba de vacío se detiene y con los medios de circulación de aceite en una posición aguas abajo de la bomba de aceite, cuando la bomba de vacío está en funcionamiento.

[0007] El documento DE 60307662 T2 describe un compresor que contiene un elemento de compresor, que está provisto de una cámara de rotor, a la que está conectada una tubería de entrada y una tubería de salida, un recipiente en la tubería de salida y un sistema de regulación de presión, que comprende una válvula de entrada colocada en la tubería de entrada, un pistón, que está conectado a la tubería de entrada y que se puede mover en un cilindro, un puenteo, que puentea dicha válvula de entrada y en el que, entre la tubería de entrada y la cámara de rotor, están colocados sucesivamente un limitador de flujo de gas y una válvula de retención, que solo bloquea el gas hacia la cámara de rotor, y una tubería de gas, que conecta el recipiente con la parte del puenteo que se encuentra entre el limitador de flujo de gas y la válvula de retención, y una válvula de descarga colocada en dicha tubería de gas.

[0008] El documento DE 602 10088 T2 describe un compresor volumétrico, que comprende un elemento de compresor con un espacio de compresión, al que están conectados un conducto de entrada, que puede cerrarse por medio de una válvula de entrada, y un conducto de presión, en el que está instalado un recipiente a presión, en el que la válvula de entrada comprende un elemento de válvula, que interactúa con un asiento de válvula, en el que dicho elemento está conectado con un pistón, que puede desplazarse en una cavidad en una carcasa que forma un cilindro, y un elemento elástico, que presiona este elemento de válvula hacia el asiento de válvula, mientras que un conducto de control conecta el interior del recipiente a presión con una cámara de cilindro formada entre el lado activo del pistón y la carcasa.

[0009] El documento US 6431 210 B1 describe una válvula de entrada para un compresor de gas, en la que la válvula de entrada presenta un pistón que se puede mover en una cámara de carcasa, que se puede mover hacia una entrada de carcasa y desde la misma. Un disco de válvula se puede mover con el pistón, en el que el disco de válvula presenta una abertura para controlar un flujo de aire desde la entrada de la carcasa hacia la cámara de carcasa. Además, la válvula de entrada presenta un componente flexible, que interactúa con el disco de la válvula para cerrar la abertura.

[0010] El documento GB 385801 A describe una disposición para el arranque automático de un compresor, en particular para el arranque sin carga. Al arrancar el compresor, una válvula de arranque deja la línea de aspiración en un estado cerrado. La válvula de arranque se mantiene cargada por resorte en su estado de funcionamiento cerrado. La válvula se abre cuando el compresor está en funcionamiento, ya que la presión negativa resultante actúa directamente sobre la válvula.

[0011] El documento US 5848608 A describe una válvula de salida en la que un asiento de válvula secundario y un cuerpo de válvula secundario, que forman un mecanismo de válvula secundario para la apertura restrictiva de un canal, están instalados en un cuerpo de válvula primario en un mecanismo de válvula primario.

[0012] El documento US 2011/220214 A1 describe un conjunto de accionamiento de válvula compuesto por una válvula y un actuador neumático o hidráulico, en el que una conexión, que transmite la presión de un líquido de trabajo que actúa sobre la superficie de la válvula a una cámara de pretensión opuesta en una carcasa del actuador, está definida axialmente por la válvula y el actuador.

[0013] La presente invención tiene el objetivo de eliminar las desventajas mencionadas anteriormente y de proporcionar una válvula de entrada de gas mejorada en comparación con el estado de la técnica.

[0014] Este objetivo, según la invención, se consigue mediante una válvula de entrada de gas con las características de la reivindicación 1, mediante un compresor con las características de la reivindicación 12 y/o mediante un procedimiento con las características de la reivindicación 13.

[0015] Conforme a ello se proporciona una válvula de entrada de gas para un compresor, en particular para un compresor rotativo, con: una carcasa que, para la aspiración de un gas, presenta una sección de entrada de gas y, para la conducción del gas aspirado hacia un bloque de compresor, del compresor, presenta una sección de salida de gas que se puede conectar de forma activa, fluídicamente, con la sección de entrada de gas, según la necesidad, un dispositivo de válvula dispuesto entre la sección de entrada de gas y la sección de salida de gas, con un cuerpo de válvula y con un asiento de válvula, en la que el cuerpo de válvula, en un estado de funcionamiento cerrado del dispositivo de válvula, está posicionado de forma estanca en el asiento de válvula, y en la que el cuerpo de válvula, en un estado de funcionamiento abierto del dispositivo de válvula, está elevado desde el asiento de válvula; un dispositivo de pistón que presenta una primera sección de pistón y una segunda sección de pistón que se diferencia de la primera sección de pistón, en la que la primera sección de pistón en una primera sección de cilindro de la carcasa y la segunda sección de pistón está guiada de manera desplazable en una segunda sección de cilindro de la carcasa que se diferencia de la primera sección de cilindro, en el que la primera sección de cilindro presenta un diámetro Dz-i, la segunda sección de cilindro presenta un diámetro D<z2>, la primera sección de pistón presenta un diámetro D<ki>que está adaptado al diámetro Dzi de la primera sección de cilindro, la segunda sección de pistón presenta un diámetro Dk<2>que está adaptado al diámetro Dz<2>de la segunda sección de cilindro, y el diámetro Dki de la primera sección de pistón es mayor que el diámetro Dk<2>de la segunda sección de pistón; en la que una superficie activa presurizable de la primera sección de pistón es al menos 2 veces una superficie activa presurizable de la segunda sección de pistón; y un vástago de pistón montado de forma desplazable en la carcasa, que acopla mecánicamente el cuerpo de válvula del dispositivo de válvula con el dispositivo de pistón, en la que un conducto de fluido conecta de forma activa, fluídicamente, una primera cámara de cilindro de la primera sección de cilindro con la sección de salida de gas, en la que para levantar el cuerpo de válvula desde el asiento de válvula, a una segunda cámara de cilindro de la segunda sección de cilindro se puede aplicar una presión de control.

[0016] Además, está proporcionado un compresor, en particular un compresor rotativo, con una válvula de entrada de gas de este tipo.

[0017] Además, se proporciona un procedimiento para operar un compresor, en particular un compresor rotativo, con una válvula de entrada de gas según la invención, con las siguientes etapas del procedimiento: arranque de un motor de accionamiento del compresor y generación de una presión negativa en la sección de salida de gas de la válvula de entrada de gas, en el que el dispositivo de válvula está cerrado; apertura controlada por presión del dispositivo de puenteo por medio de la presión negativa predominante en la sección de salida de gas para conducir el gas aspirado mediante el dispositivo de puenteo, desde la sección de entrada de gas hacia la sección de salida de gas; compresión del gas aspirado en el bloque de compresor; habilitación de una línea de alimentación de presión de trabajo entre una cámara de presión del compresor y la segunda cámara de cilindro de la válvula de entrada de gas; y apertura del dispositivo de válvula por medio de la segunda cámara de cilindro presurizada.

[0018] La idea en la que se basa la presente invención consiste en configurar el dispositivo de pistón con una primera sección de pistón y con una segunda sección de pistón que se diferencia de la primera sección de pistón. A este respecto, a la primera cámara de cilindro, mediante el conducto de fluido, se aplica siempre la presión del gas que se encuentra presente en la sección de salida de gas. Dado que el cuerpo de válvula está acoplado con el dispositivo de pistón a través del vástago de pistón, el cuerpo de válvula se presiona contra su asiento de válvula en el estado de funcionamiento en vacío, predominando una presión negativa en la sección de salida de gas. Por lo tanto, se puede prescindir de un resorte de válvula diseñado de forma robusta para lograr el estado de funcionamiento en vacío. Además, para abrir el dispositivo de válvula solo se debe aplicar una presión de trabajo a la segunda cámara de cilindro. Por lo tanto, se puede prescindir de un sistema neumático complejo y finamente ajustado para un funcionamiento fiable de la válvula de entrada de gas.

[0019] Configuraciones y perfeccionamientos ventajosos de la invención se deducen de las otras reivindicaciones dependientes, así como de la descripción, en una vista conjunta con las figuras del dibujo.

[0020] Según una configuración preferida de la válvula de entrada de gas, el vástago de pistón presenta el conducto de fluido, en la que el conducto de fluido está configurado en particular como canal de fluido que se extiende en el vástago de pistón. Preferentemente, el conducto de fluido está configurado como un orificio de paso que se extiende centralmente en el vástago de pistón. Alternativamente, el conducto de fluido está configurado como canal de fluido que se extiende en la carcasa, en particular en una pared de la carcasa. Al proporcionar el conducto de fluido en el vástago de pistón se obtiene un recorrido de flujo especialmente corto con una baja resistencia al flujo. Al proporcionar el conducto de fluido en la carcasa resulta una capacidad de fabricación especialmente económica del vástago de pistón.

[0021] Según una configuración preferida de la válvula de entrada de gas, esta presenta un dispositivo de resorte que pretensa por resorte el dispositivo de pistón en la dirección de una tapa de carcasa, de la carcasa. En particular, el dispositivo de resorte está dispuesto entre el dispositivo de pistón y una superficie opuesta de la carcasa (domo de válvula), en la que el dispositivo de resorte pretensa por resorte el cuerpo de válvula, a través del acoplamiento mecánico del dispositivo de pistón y del cuerpo de válvula por medio del vástago de pistón, contra su asiento de válvula. De este modo, en una detención del compresor se garantiza que el dispositivo de válvula esté completamente cerrado. De este modo es posible posicionar verticalmente los componentes móviles de la válvula de entrada de gas, con lo que se consigue un desgaste reducido de los puntos de apoyo. Preferentemente, el dispositivo de resorte está diseñado para soportar al menos un peso propio del dispositivo de pistón y del vástago de pistón. En particular, el dispositivo de resorte puede estar diseñado para soportar adicionalmente un peso propio del cuerpo de válvula y/o de un resorte del dispositivo de válvula. Como resultado, se puede seleccionar un dispositivo de resorte con una rigidez de resorte baja y se puede montar con una pretensión de resorte baja. De este modo se simplifica el montaje del dispositivo de resorte.

[0022] Según una realización preferida de la válvula de entrada de gas, esta presenta un dispositivo de puenteo que, según la necesidad, en particular en un estado de funcionamiento en vacío de la válvula de entrada de gas, con puenteo del dispositivo de válvula cerrado, conecta de forma activa, fluídicamente, la sección de entrada de gas con la sección de salida de gas, en la que el dispositivo de puenteo está diseñado preferentemente para actuar según el principio de acción de una válvula de retención. A través del dispositivo de puenteo se aspira una cantidad de aire de marcha en vacío (baja) necesaria en el estado de funcionamiento en vacío. Esto permite, con una simple medida técnica, el suministro de un flujo de aire reducido durante un funcionamiento en vacío del compresor. De este modo se simplifica la estructura de la válvula de entrada de gas.

[0023] Según otra realización preferida, una superficie activa de la primera sección de pistón está configurada más grande que una superficie activa de la segunda sección de pistón. Preferentemente, la superficie activa de la primera sección de pistón está configurada al menos un factor 15 más grande que la superficie activa de la segunda sección de pistón. En particular, la superficie activa de la primera sección de pistón está configurada en un factor 30 más grande que la superficie activa de la segunda sección de pistón. En particular, la superficie activa de la primera sección de pistón corresponde de 0,7 a 1,5 veces, en particular de 1 a 1,1 veces, a una superficie activa del cuerpo de válvula. Preferentemente, la superficie activa de la primera sección de pistón corresponde a 1,05 veces la superficie activa del cuerpo de válvula. Mediante la adaptación de las superficies activas entre sí, de manera ventajosa, el dispositivo de resorte se puede dimensionar lo más pequeño posible, por lo que se reduce el esfuerzo de montaje para el montaje de la válvula de entrada de gas.

[0024] Según otra configuración preferida de la válvula de entrada de gas, una superficie activa de la primera sección de pistón y una superficie activa del cuerpo de válvula se dimensionan de tal manera que el dispositivo de válvula permanece en su estado de funcionamiento cerrado al estar ventilada la segunda cámara de cilindro, independientemente de un estado de funcionamiento del compresor, debido a fuerzas que actúan sobre la primera sección de pistón y el cuerpo de válvula, y debido a una fuerza de resorte del dispositivo de resorte que actúa sobre el cuerpo de válvula. El compresor puede encontrarse, por ejemplo, en un estado de funcionamiento de carga, de marcha en vacío o de detención. En particular, el dispositivo de válvula solo se puede abrir mediante la aplicación de una presión de control en la segunda cámara de cilindro. De este modo, el dispositivo de válvula, en un estado ventilado de la segunda cámara de cilindro, se encuentra siempre en su estado de funcionamiento cerrado.

[0025] Según otra configuración preferida de la válvula de entrada de gas, el cuerpo de válvula está montado de forma desplazable sobre el vástago de pistón. En caso de una interrupción repentina del proceso de compresión por parte del compresor, por ejemplo, en un estado de parada de emergencia del mismo, se constituye una presión por debajo del cuerpo de la válvula con un retardo de tiempo (flujo de retorno).Dado que el cuerpo de válvula está montado de forma desplazable sobre el vástago de pistón, este, debido a la presión predominante en la sección de salida de gas, se eleva a lo largo de todo su recorrido de elevación en fracciones de un segundo en la dirección del asiento de válvula y se presiona contra el asiento de válvula del dispositivo de válvula. Como resultado, se realiza una función de retención que evita de forma fiable que el gas y/o el aceite puedan fluir desde la sección de salida de gas, de regreso a la sección de entrada de gas.

[0026] Según una realización preferida de la válvula de entrada de gas, el dispositivo de válvula presenta un resorte que está dispuesto entre un elemento de limitación del vástago de pistón y el cuerpo de válvula. En particular, el resorte está diseñado para soportar un peso propio del cuerpo de válvula. En el caso descrito de una parada de bloque, es decir, la interrupción repentina del proceso de compresión, el flujo se interrumpe desde el filtro de aspiración del compresor a través de la válvula de entrada de gas hasta el bloque de compresor. Antes de que el gas comprimido que retorna llegue al cuerpo de válvula, el resorte ya lo ha levantado casi hasta el asiento de válvula. Cuando se produce la función de retención, el recorrido del cuerpo de válvula hasta el asiento de válvula es relativamente reducido. Por lo tanto, las fuerzas de impacto al golpear el cuerpo de válvula en el asiento de válvula resultan correspondientemente reducidas. De este modo se evita un desgaste excesivo del cuerpo de válvula, con lo que se aumenta la vida útil de la válvula de entrada de gas.

[0027] Según una realización preferida del procedimiento, el dispositivo de pistón se mueve al abrirse el dispositivo de válvula, contra una fuerza de resorte del dispositivo de resorte.

[0028] Según otra realización preferida del procedimiento, una superficie activa de la primera sección de pistón y una superficie activa del cuerpo de válvula se dimensionan de tal manera que el dispositivo de válvula permanece en su estado de funcionamiento cerrado al estar ventilada la segunda cámara de cilindro, independientemente de un estado de funcionamiento del compresor, debido a fuerzas que actúan sobre la primera sección de pistón y el cuerpo de válvula, y debido a una fuerza de resorte del dispositivo de resorte que actúa sobre el cuerpo de válvula, y el dispositivo de válvula solo se abre mediante la aplicación de una presión de control en la segunda cámara de cilindro. De este modo, el dispositivo de válvula siempre se lleva a su estado de funcionamiento cerrado en un estado ventilado de la segunda cámara de cilindro.

[0029] La invención se explica más en detalle a continuación mediante ejemplos de realización, haciendo referencia a las figuras adjuntas del dibujo.

[0030] Las figuras muestran:

Figura 1: una vista en sección transversal de una realización preferida de una válvula de entrada de gas en un estado de funcionamiento en vacío;

Figura 2: una vista en sección transversal de una realización preferida de un dispositivo de pistón de la válvula de entrada de gas según la figura 1;

Figura 3: una vista en sección transversal de la válvula de entrada de gas según la figura 1 en un estado de funcionamiento en vacío;

Figura 4: una vista en sección transversal de la válvula de entrada de gas según la figura 1 en una posición de retención; y

Figura 5: una vista en sección transversal de una realización preferida de un compresor con una válvula de entrada de gas según la figura 1.

[0031] En las figuras, las mismas referencias designan componentes iguales o que cumplen la misma función, en tanto no se indique lo contrario.

[0032] La figura 1 ilustra una realización preferida de una válvula de entrada de gas 1 para un compresor, en particular para un compresor rotativo. Por ejemplo, el compresor está configurado como compresor de tornillo, compresor multicelular, compresor de desplazamiento o similar, que se acciona preferentemente por medio de un motor eléctrico o de combustión interna. El compresor puede estar configurado, por ejemplo, lubricado con fluido o en funcionamiento en seco. El compresor presenta preferentemente una cámara de presión, que está conectada aguas abajo de un bloque de compresión del compresor. En un compresor lubricado con fluido, el espacio de presión puede estar configurado como un recipiente de separación de fluido, en particular como un recipiente de separación de aceite o como un recipiente de separación de agua. En un compresor que funciona en seco, el espacio de presión puede estar configurado, por ejemplo, como una sección de una tubería aguas abajo de la primera etapa del compresor. En el presente documento, se explica la realización preferida de la válvula de entrada de gas 1 con referencia a un compresor de tornillo con inyección de aceite. Sin embargo, la válvula de entrada de gas 1 descrita a continuación no se limita a dichos compresores, sino que se puede utilizar en cualquier tipo de compresores.

[0033] La válvula de entrada de gas 1 presenta una carcasa 2 con una sección de entrada de gas 3 y con una sección de salida de gas 4.La sección de entrada de gas 3 está configurada para aspirar un gas, por ejemplo, aire ambiente. El gas puede estar sin comprimir o ya previamente comprimido. La sección de salida de gas 4 está diseñada para conducir el gas aspirado por medio de la sección de entrada de gas 3 a un bloque de compresor 5 del compresor. La sección de entrada de gas 3 y la sección de salida de gas 4, según la necesidad, pueden separarse fluídicamente una de otra o conectarse fluídicamente entre sí mediante un dispositivo de válvula 6 dispuesto entre la sección de entrada de gas 3 y la sección de salida de gas 4.

[0034] La carcasa 2 presenta preferentemente una primera sección de carcasa 7 en forma de un cilindro hueco. El dispositivo de válvula 6 está dispuesto preferentemente en una primera sección de extremo de la primera sección de carcasa 7.La primera sección de carcasa 7 presenta una brida de conexión de bloque 8 con una superficie de atornillado 9 esencialmente anular. La superficie de atornillado 9 se apoya preferentemente de forma plana sobre el bloque de compresor 5.Por medio de elementos de conexión, la brida de conexión de bloque 8 está conectada por una unión negativa y/o en arrastre de forma con el bloque de compresor 5.Entre la superficie de atornillado 9 y el bloque de compresor 5 está dispuesto preferentemente un dispositivo de sellado, por ejemplo, una junta tórica. Los elementos de conexión están configurados, por ejemplo, como tornillos. La superficie de atornillado 9 forma, por ejemplo, un plano x/y de la primera sección de carcasa 7 o de la carcasa 2, con respecto a la cual está posicionado perpendicularmente un eje z o una dirección vertical de la carcasa 2.Un eje central 10 de la primera sección de carcasa 7 o de la carcasa 2 preferentemente se extiende en la dirección z. Alternativamente, el eje central 10 puede estar dispuesto en un ángulo de aproximadamente 45° a 90° con respecto a la superficie de atornillado 9.También son posibles otras posiciones de montaje del bloque de compresor o de la superficie de atornillado. La superficie de atornillado 9 puede estar dispuesta en cualquier posición de la primera sección de carcasa 7 y/o en cualquier ángulo con respecto al eje central 10 de la primera sección de carcasa 7.

[0035] La primera sección de carcasa 7 presenta además una abertura de colada 11 opcional, en forma de cilindro hueco, configurada integralmente con la primera sección de carcasa 7, que está dispuesta preferentemente en una zona inferior, es decir, asociada a la sección de salida de gas 4 de la primera sección de cilindro 7.La abertura de colada 11 puede estar dispuesta alternativamente en cualquier posición en la carcasa 2.Un eje central 12 de la abertura de colada 11 está dispuesto de forma preferente de forma esencialmente perpendicular al eje central 10 de la carcasa 2.La abertura de colada 11 está provista preferentemente de un orificio escalonado 13 central que se extiende a lo largo del eje central 12, que interrumpe la primera sección de cilindro 7 y conecta la sección de entrada de gas 3 con el entorno 14 de la válvula de entrada 1.Para el cierre estanco al gas del orificio escalonado 13 hacia el entorno 14 está proporcionado un tornillo de cierre 15 de un dispositivo de puenteo 16 que se explicará a continuación. El orificio escalonado 13 presenta en este caso preferentemente un diámetro de orificio mayor que en la primera sección de carcasa 7, que se extiende en la abertura de colada 11.En el exterior de la primera sección de carcasa 7, es decir, hacia la abertura de colada 11, el orificio escalonado 13 está provisto de un asiento de válvula 17, preferentemente de forma circunferencial. El orificio escalonado 13 está conectado de forma activa, fluídicamente, con la sección de salida de gas 4 por medio de otra abertura que se extiende esencialmente en la dirección z, en particular un orificio 18.

[0036] El dispositivo de puenteo 16, además del orificio 18, el orificio escalonado 13 y el tornillo de cierre 15, preferentemente presenta un pistón de válvula 19 esencialmente cilíndrico, que está dispuesto de forma desplazable en el orificio escalonado 13, y un resorte 20, en particular un resorte de compresión 20.El pistón de válvula 19 está pretensado, preferentemente por resorte mediante el resorte de compresión 20 dispuesto entre el mismo y el tomillo de cierre 15, en la dirección de la primera sección de carcasa 7.En un estado de funcionamiento cerrado del dispositivo de puenteo 16, una sección de sellado 21 del pistón de válvula 19 se apoya de forma estanca contra el asiento de válvula 17 del orificio escalonado 13 e impide un flujo de gas desde la sección de entrada de gas 3 hacia la sección de salida de gas 4 a través del dispositivo de puenteo 16.El resorte de compresión 20 está dispuesto preferentemente al menos por secciones en una escotadura central del pistón de válvula 19.Una rigidez de resorte, del resorte de compresión 20, está diseñada preferentemente de tal manera que la sección de sellado 21 se eleva durante la acción de una presión de gas predeterminada contra la fuerza de resorte, del resorte de compresión 20, desde el asiento de válvula 17 del orificio escalonado 13 y de este modo es posible un flujo de gas desde la sección de entrada de gas 3 hacia la sección de salida de gas 4 a través del dispositivo de puenteo 16.La presión de gas predeterminada se forma mediante una sobrepresión en la sección de entrada de gas 3 con respecto a la sección de salida de gas 4.Si actúa una presión de gas que es menor que la presión de gas predeterminada, el resorte de compresión 20 presiona la sección de sellado 21 del pistón de válvula 19 contra el asiento de válvula 17.Por ejemplo, el dispositivo de puenteo 16 se encuentra en el estado de funcionamiento cerrado cuando predomina una sobrepresión en la sección de salida de gas 4 con respecto a la sección de entrada de gas 3 o cuando predomina una presión de gas igual en la sección de salida de gas 4 y en la sección de entrada de gas 3.

[0037] En una segunda sección de extremo de la primera sección de carcasa 7, apartada de la primera sección de extremo, está proporcionada una primera sección de cilindro 22. La primera sección de cilindro 22 está proporcionada preferentemente como superficie mecanizada en la primera sección de carcasa 7 en forma de un cilindro hueco. Preferentemente, la primera sección de cilindro 22 presenta un diámetro Dz<1>y una longitud h. En una realización preferida de la válvula de entrada de gas 1, un resalte 23, preferentemente circunferencial, limita la primera sección de cilindro 22, en particular hacia abajo, es decir, en la dirección del dispositivo de válvula 6.Hacia arriba, la primera sección de cilindro 22 está limitada por una tapa de carcasa 24 de la carcasa 2 que cierra la primera sección de carcasa 7. La tapa de carcasa 24 está configurada preferentemente en forma de disco con un abultamiento central 25 aproximadamente cilíndrico, cuyo eje central corresponde preferentemente al eje central 10 de la primera sección de carcasa 7.Alternativamente, el abultamiento 25 puede estar dispuesto excéntricamente con respecto al eje central 10. La tapa de carcasa 24 se apoya preferentemente de forma anular sobre una brida de conexión 26 de la primera sección de carcasa 7 y está conectada de forma activa con esta preferentemente por una unión negativa y/o en arrastre de forma por medio de elementos de conexión, en particular tornillos. Para centrar la tapa de carcasa 24 en la brida de conexión 26, esta puede presentar preferentemente un collar de centrado circunferencial. Entre la tapa de la carcasa 24 y la brida de conexión 26 está proporcionado preferentemente un dispositivo de sellado, por ejemplo, una junta tórica.

[0038] La tapa de carcasa 24 presenta preferentemente un orificio cilíndrico dispuesto coaxialmente con respecto al eje central 10, que se extiende hacia el abultamiento 25, que está configurado en particular como una segunda sección cilíndrica 27 de la válvula de entrada de gas 1.La segunda sección de cilindro 27 puede estar configurada por medio de un casquillo, en particular un casquillo de deslizamiento. La segunda sección de cilindro 27 penetra preferentemente desde el lado de la primera sección de carcasa 7 con una profundidad h en la tapa de carcasa 24. La segunda sección de cilindro 27 de la válvula de entrada de gas 1 presenta un diámetro Dz<2>.En relación con el orificio de cilindro en el centro, está proporcionado un orificio de alimentación de presión de trabajo 28, que preferentemente interrumpe la parte del abultamiento 25 que no ha sido interrumpida por el orificio cilíndrico.

[0039] Una segunda sección de carcasa 29, esencialmente cilíndrica hueca, de la carcasa 2, está configurada preferentemente de forma integral con la primera sección de carcasa 7 y la atraviesa, preferentemente al menos por secciones. Un eje central 30 de la segunda sección de carcasa 29 está posicionado preferentemente en un ángulo a con respecto al eje central 10.El ángulo a presenta, por ejemplo, un valor de aproximadamente 90°, en particular de aproximadamente 60°.La segunda sección de carcasa 29 está configurada preferentemente de tal manera que una primera sección de extremo de la misma, que sobresale desde la primera sección de carcasa 7, está configurada como sección de brida 31 para la conexión de una tubería de suministro de gas a la válvula de entrada de gas 1.El conducto de suministro de gas puede estar montado, por ejemplo, por medio de una abrazadera de apriete en la sección de brida 31.Una segunda sección de extremo de la segunda sección de carcasa 29 preferentemente se convierte en la primera sección de extremo de la primera sección de carcasa 7.La segunda sección de carcasa 29 está diseñada preferentemente al menos por secciones como desviación de aspiración, de tal manera que el gas suministrado en la carcasa 2 desde la sección de entrada de gas 3 se conduce en forma de arco y, por lo tanto, optimiza el flujo hacia la sección de salida de gas 4.Una sección de pared superior 32 de la segunda sección de carcasa 29 separa la sección de entrada de gas 3 de un espacio interior 33 de la primera sección de carcasa 7.

[0040] Esencialmente de forma central en la carcasa 2 está proporcionado un domo de válvula 34, en particular cilíndrico, con un orificio de paso 35 que se extiende en la dirección del eje central 10, central con relación a la primera sección de carcasa 7.El domo de válvula 34 está configurado preferentemente de forma integral con la sección de pared superior 32.En el orificio de paso 35 puede estar insertado un casquillo que actúa como cojinete deslizante. El domo de válvula 34 sirve en particular como superficie de contacto para un dispositivo de resorte 36 o resorte 36, en particular un resorte de compresión 36.Preferentemente en la sombra de flujo del domo de válvula 34 está proporcionada una perforación 37, que conecta el espacio interior 33 con la sección de entrada de gas 3 de forma fluídica. Alternativa o adicionalmente, el espacio interior 33 puede estar conectado de forma fluídica directamente con el entorno 14, por medio de una perforación. De este modo, en el espacio interior 33 y en la sección de entrada de gas 3 predomina siempre esencialmente la misma presión de gas. Por esencialmente la misma presión de gas se debe entender que pueden existir diferencias de presión mínimas entre el espacio interior 33 y la sección de entrada de gas 3.La carcasa 2, es decir, las secciones de carcasa 7, 29 y la tapa de carcasa 24, están configuradas preferentemente como componentes de fundición con superficies funcionales mecanizadas con arranque de virutas. Las secciones de carcasa 7, 29 están realizadas preferentemente de una sola pieza.

[0041] En la carcasa 2, en particular en el domo de válvula 34, un vástago de pistón 38 está montado de forma desplazable en la dirección z, es decir, a lo largo del eje central 10.El vástago de pistón 38 está realizado preferentemente como cilindro hueco con un conducto de fluido central 39 que atraviesa el vástago de pistón 38, en particular en toda su longitud. El conducto de fluido 39 está configurado preferentemente como canal de fluido que atraviesa el vástago de pistón 38 sobre toda su longitud, en particular como orificio de paso. A la sección de salida de gas 4 está asociada una primera sección de extremo 40 del vástago de pistón 38.Una segunda sección de extremo 41 del vástago de pistón 38 está apartada de la sección de salida de gas 4.El conducto de fluido 39 está conectado de forma activa, fluídicamente, con la sección de salida de gas 4 en el área de la primera sección de extremo 40.El conducto de fluido 39 puede estar configurado alternativamente como un canal de fluido que se extiende en la carcasa 2, en particular en una pared de la carcasa 2.

[0042] La válvula de entrada de gas 1 presenta preferentemente un dispositivo de pistón 42 ilustrado en la figura 2, con una primera sección de pistón 43 y con una segunda sección de pistón 44 que se diferencia de la primera sección de pistón 43.La primera sección de pistón 43 está configurada de forma preferente esencialmente en forma de plato y se encuentra en particular en una conexión activa con la primera sección de cilindro 22.La primera sección de pistón 43 puede deslizarse preferentemente de un lado hacia otro a lo largo de la primera sección de cilindro 22, en la dirección z. A este respecto, el recorrido máximo de la primera sección de pistón 43 en la dirección de la sección de salida de gas 4 está limitado en particular por el resalte 23.En una realización alternativa pero igualmente preferida de la válvula de entrada de gas 1, el recorrido máximo posible de la primera sección de pistón 43 en la dirección de la sección de salida de gas 4 hacia abajo está limitado por el domo de válvula 34 y/o por un resalte proporcionado en el vástago de pistón 38.Este resalte puede estar configurado, por ejemplo, de modo que se coloque en el domo de válvula 34 para limitar el recorrido de la primera sección de pistón 43 hacia abajo.

[0043] Desde la sección de salida de gas 4 en la dirección de la tapa de carcasa 24, el recorrido de la primera sección de pistón 43 está limitado por el hecho de que el dispositivo de pistón 42 está acoplado con un cuerpo de válvula 57 del dispositivo de válvula 6, mediante el vástago de pistón 38 conectado de forma activa con este, a través de su primera sección de extremo 40.El dispositivo de resorte 36 presiona el dispositivo de pistón 42 en la dirección de la tapa de carcasa 24.De este modo, el cuerpo de válvula 57 se pretensa por resorte contra un asiento de válvula 56.Debido al acoplamiento mecánico del cuerpo de válvula 57 con el dispositivo de pistón 42, mediante una adaptación correspondiente de la longitud del vástago de pistón 42 se puede conseguir que la primera sección de pistón 43 presente siempre al menos una distancia mínima desde la tapa de carcasa 24.Preferentemente, la primera sección de pistón 43 nunca toca la tapa de la carcasa 24.Circunferencialmente hacia la primera sección de cilindro 22, la primera sección de pistón 43 puede estar provista de una primera junta de laberinto proporcionada circunferencialmente en una superficie lateral 45 de la misma, en particular una junta de laberinto transparente. Hacia la tapa de carcasa 24, la primera sección de pistón 43 puede estar sellada adicionalmente u opcionalmente por medio de una segunda junta de laberinto circunferencial. La segunda junta de laberinto puede estar configurada como la así llamada junta de laberinto completa, en la que preferentemente cámaras de laberinto que se engranan unas con otras están integradas en una superficie frontal 46 de la primera sección de pistón 43 orientada hacia la tapa de carcasa 24, así como en la tapa de carcasa 24.La primera sección de pistón 43 puede estar sellada alternativa o adicionalmente con una junta tórica, un anillo de pistón, un anillo ranurado o similar, con respecto a la primera sección de cilindro 22.En el caso de una configuración correspondiente del ajuste entre la primera sección de pistón 43 y la primera sección de cilindro 22 puede prescindirse de un dispositivo de sellado. La primera sección de pistón 43 presenta una sección de conexión 47 en forma de cilindro que se extiende en la dirección del domo de válvula 34, con un orificio central 48.Alternativamente, el orificio 48 puede estar dispuesto de forma excéntrica. El orificio 48 puede estar provisto preferentemente de una rosca interior, que está configurada en particular de forma complementaria con respecto a una rosca exterior de la segunda sección de extremo 41 del vástago de pistón 38.El vástago de pistón 38 está conectado de forma fija con el dispositivo de pistón 43 por medio de esta conexión roscada. Alternativamente, el vástago de pistón 38 puede estar configurado integralmente con el dispositivo de pistón 42.En la conexión del vástago de pistón 38 y el dispositivo de pistón 42 es esencial que el conducto de fluido 39 esté conectado de forma activa, fluídicamente, con el orificio 48.El orificio 48 puede ser parte integrante del conducto de fluido 39.

[0044] Entre la primera sección de pistón 43 y el domo de válvula 34 está dispuesto en particular el resorte 36, que está configurado preferentemente como un resorte de compresión 36.El resorte 36 presiona el dispositivo de pistón 42, por ejemplo, con una fuerza de resorte predeterminada en la dirección de la tapa de carcasa 24.En particular, el dispositivo de resorte 36 pretensa el cuerpo de válvula 57 del dispositivo de sellado 6 contra su asiento de válvula 56 a través del acoplamiento mecánico del dispositivo de pistón 42 y del cuerpo de válvula 57, por medio del vástago de pistón 38.La primera sección de pistón 43 preferentemente no toca la tapa de carcasa 24.La primera sección de pistón 43 presenta preferentemente un diámetro D<k i>, que está adaptado en particular al diámetro Dzi de tal manera que la primera sección de pistón 43 puede deslizarse preferentemente con poca fricción, poca pérdida de gas y el menor juego posible en la primera sección de cilindro 22.La primera sección de pistón 43, con la primera sección de cilindro 22, preferentemente forma una primera cámara de cilindro 49 (figura 3) de la primera sección de cilindro 22.

[0045] La segunda sección de pistón 44 está realizada preferentemente como un cilindro configurado coaxialmente con respecto a la primera sección de pistón 43.La segunda sección del pistón 44 es un así llamado pistón de trabajo de la válvula de entrada de gas 1.La segunda sección de pistón 44 está dispuesta en particular sobre la superficie frontal 46 de la primera sección de pistón 43 apartada de la sección de conexión 47.Preferentemente, las secciones de pistón 43, 44 están configuradas de una sola pieza. La segunda sección de pistón 44 está guiada preferentemente de forma desplazable en la segunda sección de cilindro 27 en la dirección z. Preferentemente, la primera sección de pistón 43 y la segunda sección de pistón 44 solo se pueden desplazar juntas de un lado hacia el otro en la dirección z. La segunda sección de pistón 44 presenta preferentemente un diámetro D<k>2 adaptado al diámetro D<z>2 de la segunda sección de cilindro 27.La segunda sección de pistón 44 está sellada circunferencialmente con respecto a la segunda sección de cilindro 27, preferentemente por medio de un anillo de sellado 51 alojado al menos por secciones en una ranura anular 50 circunferencial. Alternativamente, en lugar del anillo de sellado 51 se puede utilizar un anillo ranurado, un anillo de pistón o similar. La segunda sección de pistón 44 puede estar sellada alternativamente, en correspondencia con la primera sección de pistón 43, con cualquier medida técnica, con respecto a la segunda sección de cilindro 27.La segunda sección de pistón 44 y la segunda sección de cilindro 27 forman una segunda cámara de cilindro 52 (figura 3) de la segunda sección de cilindro 27.A la segunda cámara de cilindro 52 se puede aplicar una presión de trabajo por medio de una línea de alimentación de presión de trabajo o línea de control 53 (figura 3) conectada al orificio de alimentación de presión de trabajo 28.La línea de alimentación de presión de trabajo 53 está conectada preferentemente de forma activa, fluídicamente, con una cámara de presión 54 a la que se ha aplicado presión, dispuesta aguas abajo del bloque de compresor 5.Dado que en el presente caso la válvula de entrada de gas 1 se explica con referencia a un compresor de tornillo con inyección de aceite, la cámara de presión 54 está diseñada preferentemente como un recipiente de separación de aceite. La cámara de presión 54 puede estar configurada en un compresor de inyección de agua como recipiente de separación de agua o en un compresor de funcionamiento en seco, por ejemplo, como una sección de una tubería aguas abajo de la primera etapa del compresor.

[0046] De manera opcional, el interior 33 puede estar conectado de forma activa, fluídicamente, con el recipiente de separación de aceite. Preferentemente, según la necesidad, una presión de gas que predomina en el recipiente de separación de aceite se sopla hacia el espacio interior 33.El diámetro D<ki>de la primera sección de pistón 43 es mayor que el diámetro D<k>2 de la segunda sección de pistón 44.

[0047] En particular, una superficie activa presurizable de la primera sección de pistón 43 es más grande que una superficie activa presurizable de la segunda sección de pistón 44.La superficie activa de la primera sección de pistón 43 es al menos 2 veces la superficie activa de la segunda sección de pistón 44.En particular, la superficie activa de la primera sección de pistón 43 es aproximadamente 6 veces la superficie activa de la segunda sección de pistón 44.

[0048] El orificio 48 del dispositivo de pistón 42 atraviesa con preferencia completamente la primera sección de pistón 43 y se extiende al menos por secciones hacia la segunda sección de pistón 44.Preferentemente de forma perpendicular al eje central 10 y en dirección z sobre la superficie frontal 46 están proporcionados orificios transversales 55 que penetran en la segunda sección de pistón 44, en particular dos orificios transversales 55 que se cortan entre sí en un ángulo de aproximadamente 90°, que conectan de forma activa, fluídicamente, el orificio 48 con la primera cámara de cilindro 49. Alternativamente, solo puede estar proporcionado un orificio transversal 55 o una cantidad deseada, tal como por ejemplo tres o cuatro orificios transversales 55.Dado que el vástago de pistón 38 presenta el conducto de fluido 39, la primera cámara de cilindro 49 está conectada de forma activa con la sección de salida de gas 4 a través de los orificios transversales 55, el orificio 48 y el conducto de fluido 39, es decir, que en la primera cámara de cilindro 49 siempre predomina aproximadamente la misma presión de gas que en la sección de salida de gas 4.

[0049] El dispositivo de válvula 6 está dispuesto entre la sección de entrada de gas 3 y la sección de salida de gas 4.El dispositivo de válvula 6 presenta un asiento de válvula 56 con una superficie de sellado preferentemente cónica, en particular inclinada en la dirección de la sección de entrada de gas 3.El asiento de válvula 56 está configurado preferentemente de forma integral con la carcasa 2.En un estado de funcionamiento cerrado del dispositivo de válvula 6, una superficie de sellado de un cuerpo de válvula 57 se apoya preferentemente en forma de línea en el asiento de válvula 56. Esta línea es el borde de sellado del dispositivo de válvula 6 y, en el estado de funcionamiento cerrado del mismo, separa fluídicamente la sección de entrada de gas 3 de la sección de salida de gas 4 que se sitúa debajo. El cuerpo de válvula 57 se apoya preferentemente desde el lado de la sección de salida 4 en el asiento de válvula 56.El dispositivo de sellado 6 presenta preferentemente un diámetro de sellado D<d>, que se corresponde en particular con el borde de sellado. El diámetro D<ki>de la primera sección de pistón 43 es preferentemente mayor que el diámetro de sellado D<d>. En particular, una superficie activa presurizable de la primera sección de pistón 43 es más grande que una superficie activa presurizable del cuerpo de válvula 57.Preferentemente, la superficie activa de la primera sección de pistón 43 es de 0,7 a 1,5 veces la superficie activa del cuerpo de válvula 57.En particular, la superficie activa de la primera sección de pistón puede ser 1,05 veces la superficie activa del cuerpo de válvula 57.

[0050] Preferentemente, el cuerpo de válvula 57 está configurado en forma de plato o de disco. Para obtener un desarrollo armónico del flujo alrededor del cuerpo de válvula 57, el cuerpo de válvula 57 puede presentar alternativamente aproximadamente una forma de campana, que se convierte en una forma cónica en un extremo inferior orientado hacia la sección de salida de gas 4.A este respecto, un ángulo cónico de la forma cónica corresponde preferentemente a un ángulo de inclinación de la superficie de sellado cónica del asiento de válvula 56.

[0051] El cuerpo de válvula 57 presenta preferentemente un orificio central 58 en el que se puede introducir a presión un casquillo cilíndrico hueco alargado, en particular un casquillo de cojinete. El cuerpo de válvula 57 está montado preferentemente de forma deslizante sobre la primera sección de extremo 40 del vástago de pistón 38, mediante un ajuste de juego. La posible movilidad del cuerpo de válvula 57 en la dirección de la tapa de carcasa 24 está limitada hacia arriba por el asiento de válvula 56.Un elemento de limitación 59 proporcionado en la primera sección de extremo 40 impide un deslizamiento del cuerpo de válvula 57 sobre el vástago de pistón 38 hacia abajo, en la dirección de la sección de salida 4.El elemento de limitación 59 puede estar configurado, por ejemplo, como un resalte circunferencial en la primera sección de extremo 40 o como una tuerca roscada atornillada a la primera sección de extremo 40.Entre el elemento de limitación 59 y el cuerpo de válvula 57 está dispuesto un resorte 60.El resorte 60 está configurado preferentemente como resorte de compresión 60.Por medio del vástago de pistón 38, el cuerpo de válvula 57 del dispositivo de válvula 6 está acoplado mecánicamente con el dispositivo de pistón 42.El dispositivo de pistón 42, el vástago de pistón 38, el dispositivo de resorte 36 y el dispositivo de válvula 6 están dispuestos preferentemente en una dirección vertical, es decir, en la dirección z de la válvula de entrada de gas 1.

[0052] En una detención del compresor no ilustrada en las figuras, tanto en la sección de entrada de gas 3 como en la sección de salida de gas 4, predomina esencialmente la misma presión de gas, por ejemplo, la presión ambiente. El resorte 36 está diseñado preferentemente de tal manera que se compensa al menos el peso propio del vástago de pistón 38, del dispositivo de pistón 42, del cuerpo de válvula 57, del resorte 60, etc., así como una fuerza de resorte F<f>del resorte 60 que actúa en la dirección de la tapa de carcasa 24.En una realización alternativa de la válvula de entrada de gas 1, el resorte 36 puede estar diseñado de tal manera que este solo soporte el peso propio del dispositivo de pistón 42 y del vástago de pistón 38.Es decir, en la detención del compresor, la válvula de entrada de gas 1 está despresurizada, el dispositivo de válvula 6 y el dispositivo de puenteo 16 están cerrados. Preferentemente, predomina la presión ambiente en las cámaras de cilindro 49, 52.Además, en este estado de funcionamiento, el resorte 60 está comprimido preferentemente de tal manera que el cuerpo de válvula 57 se apoya sobre el elemento de limitación 59. El resorte 36 proporciona la fuerza necesaria para comprimir el resorte 60.

[0053] El funcionamiento de la válvula de entrada 1 durante el funcionamiento del compresor se explica a continuación mediante las figuras 1, 3 y 4, que ilustran la válvula de entrada 1 en estados de funcionamiento respectivamente diferentes.

[0054] La figura 1 ilustra la válvula de entrada 1 en un estado de funcionamiento en vacío. El dispositivo de válvula 6 se encuentra en su estado de funcionamiento cerrado. El cuerpo de válvula 57 se apoya preferentemente de forma estanca al gas contra el asiento de válvula 56.Durante el funcionamiento en vacío del compresor, la segunda cámara del cilindro 52 se purga, es decir, que en la misma no predomina una presión del gas, o solo presión ambiente. Una válvula 61 (figura 3) proporcionada en la línea de alimentación de presión de trabajo 53, en particular una válvula magnética, que es adecuada para conectar el recipiente de separación de aceite a través de la línea de alimentación de presión de trabajo 53 de manera fluídica con la segunda cámara de cilindro 52, está preferentemente cerrada. La válvula 61 puede estar configurada alternativamente como válvula neumática, como cualquier válvula que debe accionarse eléctricamente o similar. La línea de alimentación de presión de trabajo 53 se purga a través de la válvula 61.

[0055] Dado que el compresor ya realiza un trabajo de compresión en la marcha en vacío, se genera una presión negativa en la sección de salida de gas 4.Debido a la diferencia de presión entre la sección de entrada de gas 3 y la sección de salida de gas 4 actúa sobre el cuerpo de válvula 57 una fuerza Fque actúa en la dirección de la sección de salida de gas 4 en contra de la fuerza de resorte F<f>del resorte 36.

[0056] La presión de gas de la sección de salida de gas 4 también predomina esencialmente en la primera cámara de cilindro 49 debido a la conexión activa fluídica de la misma con la primera cámara de cilindro 49.La conexión activa fluídica entre la sección de salida de gas 4 y la primera cámara de cilindro 49 se realiza mediante el conducto de fluido 39, el orificio 48 y los orificios transversales 55.Como resultado, se forma una presión diferencial entre la primera cámara de cilindro 49 y el espacio interior 33 de la carcasa 2, que resulta en una fuerza F<o>que actúa hacia arriba en la dirección de la tapa de carcasa 24.La fuerza F<o>presenta preferentemente la misma dirección de acción que la fuerza de resorte F<f>. El diámetro D<k>de la primera sección de pistón 43 y el diámetro de sellado D<d>o las superficies activas de la primera sección de pistón 43 y del cuerpo de válvula 57 están adaptados entre sí preferentemente de tal manera que una fuerza F<r>resultante de las fuerzas F, F<o>y<f>en el estado de funcionamiento en vacío de la válvula de entrada de gas 1 presiona la primera sección de pistón 43 en la dirección de la tapa de carcasa 24.Una distancia mínima entre la primera sección de pistón 43 y la tapa de carcasa 24 también permanece cuando la primera sección de pistón 43 está desplazada como máximo en la dirección de la tapa de carcasa 24.La fuerza resultante F<r>es preferentemente al menos tan grande que el dispositivo de válvula 6 permanece cerrado en la marcha en vacío. Se impide un flujo de gas desde la sección de entrada de gas 3, a través del dispositivo de válvula 6, hacia la sección de salida de gas 4.En este caso, el tamaño de la superficie activa de la primera sección de pistón 43 puede variar en un cierto grado, en particular mediante el diámetro D<k>1 de la primera sección de pistón 43.Una reducción de la superficie activa de la primera sección de pistón 43 se puede compensar aumentando la pretensión del resorte 36.En particular, la superficie activa de la primera sección de pistón 43 y la superficie activa del cuerpo de válvula 57 están dimensionadas y/o adaptadas entre sí de tal manera que la fuerza F<o>que actúa sobre la primera sección de pistón 43 y la fuerza de resorte F<f>del dispositivo de resorte 36 actúan en contra de la fuerza Fque actúa sobre el cuerpo de válvula 57, de tal manera que el dispositivo de válvula 6 permanece en su estado de funcionamiento cerrado al estar ventilada la segunda cámara de cilindro 52.Por lo tanto, el dispositivo de válvula 6 solo se puede abrir mediante la aplicación de una presión de control en la segunda cámara de cilindro 52.En particular, la presión de control conduce al control de la válvula de entrada de gas 1, es decir, a la apertura del dispositivo de válvula 6 desde un lado de presión del compresor, es decir, desde el espacio de presión 54.

[0057] Debido a la presión diferencial predominante entre la sección de entrada de gas 3 y la sección de salida de gas 4, el pistón de válvula 19 del dispositivo de puenteo 16 se presiona contra la pretensión de resorte, del resorte 20, en la dirección del tornillo de cierre 15.De este modo, por medio del orificio escalonado 13 y del orificio 18 se genera una conexión fluídica entre la sección de entrada de gas 3 y la sección de salida de gas 4, debido a lo cual puede circular gas desde la sección de entrada de gas 3, alrededor del dispositivo de válvula 6 cerrado, hacia la sección de salida de gas 4.Preferentemente, solo puede circular una cantidad definida de gas hacia el bloque de compresor 5.El resorte 20 está configurado o pretensado preferentemente de tal manera que el pistón de válvula 19, en el caso de una presión diferencial de marcha en vacío predeterminada, se mueve contra la fuerza de resorte, del resorte 20. Preferentemente, el orificio escalonado 13, en particular una sección transversal del orificio escalonado 13, está configurado de tal manera que una cantidad definida de gas puede circular hacia el bloque de compresor 5 cuando el pistón de válvula 19 se mueve en la dirección del tornillo de cierre 15.El gas que circula hacia el bloque de compresor 5 se comprime y se suministra continuamente al recipiente de separación de aceite del compresor, al que se aplica así una presión de gas. En el estado de funcionamiento de marcha en vacío, el recipiente de separación de aceite se purga eventualmente por medio de una válvula de purga de aire en el entorno 14 o de modo especialmente preferente en el espacio interior 33, para evitar un aumento no deseado de la presión de gas en el recipiente de separación de aceite. En el espacio interior 33 puede estar proporcionado un silenciador que, al purgar la presión de gas del recipiente de separación de aceite en el espacio interior 33, atenúa los ruidos generados. En el estado de funcionamiento de marcha en vacío, el resorte 60 está pretensado preferentemente por la fuerza de resorte F<f>y la fuerza F<o>, en particular de tal manera que el cuerpo de válvula 57 descansa sobre el elemento de limitación 59.

[0058] En la figura 3 se muestra un estado de funcionamiento de la válvula de entrada de gas 1 bajo carga de funcionamiento o a plena carga. Al abrir la válvula 61, a la segunda cámara de cilindro 52, a través de la línea de alimentación de presión de trabajo 53, se aplica la presión de gas o la presión de trabajo que predomina en el recipiente de separación de aceite. Cuanto mayor es la presión de trabajo aplicada en la segunda cámara de cilindro 52, tanto más se desplaza el dispositivo de pistón 42 en la dirección del domo de válvula 34 en contra de la fuerza de resorte F<f>, del resorte 36.Debido a esto, el dispositivo de válvula 6 comienza a abrirse, es decir, el cuerpo de válvula 57 se levanta desde el asiento de válvula 56.En la sección de entrada de gas 3 y en la sección de salida de gas 4, después de la apertura del dispositivo de válvula 6 predomina preferentemente la misma presión de gas. A través de la apertura del dispositivo de válvula 6 circula más gas hacia el bloque de compresor 5, por lo que se aumenta la presión de gas en el recipiente de separación de aceite y, por lo tanto, la presión de trabajo en la segunda cámara de cilindros 52.De este modo, a su vez el dispositivo de pistón 42 se desplaza más en la dirección del domo de válvula 34 hasta que el dispositivo de válvula 6 se encuentra en su estado de funcionamiento completamente abierto, ilustrado en la figura 3.En el estado de funcionamiento completamente abierto del dispositivo de válvula 6, el gas circula sin obstáculos desde la sección de entrada de gas 3 hacia la sección de salida de gas 4.El resorte 60 está configurado preferentemente de tal manera que este se mantiene bajo pretensión por el gas que circula a través del dispositivo de válvula 6, de tal manera que el cuerpo de válvula 57 continúa apoyado sobre el elemento de limitación 59.

[0059] En un perfeccionamiento preferido de la válvula de entrada de gas 1, la válvula 61 está configurada como válvula proporcional, que regula de forma variable la presión de trabajo que se encuentra presente en la segunda cámara de cilindro 52, para el movimiento del dispositivo de pistón 42.Por lo tanto, se puede modificar a voluntad un espacio de apertura, que forma el cuerpo de válvula 57 al levantarse desde el asiento de válvula 56, con el asiento de válvula 56.De este modo se puede regular la cantidad de gas que entra en el bloque de compresor 5 o la cantidad de suministro del compresor. De este modo se posibilita un funcionamiento de carga parcial de la válvula de entrada de gas 1.

[0060] La figura 4 ilustra la válvula de entrada de gas 1 en una posición de retención. Si el compresor se detiene, por ejemplo, debido a una desconexión de emergencia o a una conmutación a la marcha en vacío, se tarda un cierto tiempo en purgar todo el sistema. Es decir, que la presión de trabajo en la segunda cámara de cilindro 52 todavía existe aunque ya no circule gas hacia el compresor. Además, en caso de una interrupción del proceso de compresión, con retraso de tiempo, se constituye una presión por debajo del cuerpo de válvula 57 en la sección de salida de gas 4.El flujo sale del filtro de aspiración del compresor a través de la válvula de entrada de gas 1, hacia el bloque de compresor 5.Antes de que el gas que retorna llegue al cuerpo de la válvula 57, el resorte 60, que ya no está cargado con una presión de gas desde la sección de entrada de gas 3, ya lo ha levantado casi hasta el asiento de válvula 59.El resorte 60 se encuentra preferentemente en un estado distendido. En este estado de funcionamiento, el resorte 60 también puede estar ligeramente pretensado por el peso propio del cuerpo de válvula 57.Cuando se produce la función de retención, es decir, cuando el gas que retorna llega al cuerpo de válvula 57, el recorrido del cuerpo de válvula 57 en la dirección z hasta el asiento de válvula 59 es relativamente reducido. Las fuerzas de impacto al golpear el cuerpo de válvula 57 sobre el asiento de válvula 56 resultan de este modo correspondientemente reducidas. De este modo se evita un desgaste excesivo del cuerpo de válvula 57, con lo que se aumenta la vida útil de la válvula de entrada de gas 1.

[0061] Mediante la función de retención se evita que el gas llegue a la sección de entrada de gas 3, a través del dispositivo de válvula 6.Además, se evita que mayores cantidades de gas a presión puedan circular desde el recipiente de separación de aceite hacia el bloque de compresor 5 y que los tornillos del compresor giren en contra de su dirección de giro prevista. Como resultado, se podría transportar una mezcla de aceite y gas hacia la sección de entrada de gas 3, de una manera no deseada. El pistón de válvula 19 para el control de la marcha en vacío se presiona contra el asiento de válvula 17 debido a las mismas condiciones de presión y a la fuerza de resorte, del resorte 20, evitando así de forma fiable el escape de gas a presión a través del dispositivo de puenteo 16.

[0062] En una realización alternativa pero igualmente preferida de la válvula de entrada de gas 1, el dispositivo de puenteo 16 está realizado por medio de orificios transversales proporcionados en el vástago de pistón 38.En esta realización del dispositivo de puenteo 16, en el vástago de pistón 38 están realizados orificios transversales, por ejemplo, dos orificios transversales, que se cruzan en particular en un ángulo de 90° y atraviesan completamente el vástago de pistón 38 perpendicularmente al eje central 10.Los orificios transversales cortan en particular el conducto de fluido 39 del vástago de pistón 38.Los orificios transversales en particular están realizados en el vástago de pistón 38 de tal manera que estos, en el estado de funcionamiento cerrado del dispositivo de válvula 6, es decir, en el estado de marcha en vacío de la válvula de entrada de gas 1 ilustrado en la figura 1, desembocan directamente por encima del cuerpo de válvula 57 en la sección de entrada de gas 3.Por lo tanto, a través de los orificios transversales y la línea de fluido 39, en el estado de funcionamiento en vacío de la válvula de entrada de gas 1 según la figura 1, la sección de entrada de gas 3 está conectada fluídicamente con la sección de salida de gas 4.

[0063] Si el proceso de compresión se detiene inesperadamente, se produce la función de retención del cuerpo de válvula 57 ya descrita. En este caso, la presión que se encuentra en el sistema no debe distenderse bruscamente a través de la válvula de entrada de gas 1.La presión que se incrementa por debajo del cuerpo de válvula 57 garantiza que este se presione contra el asiento de válvula 56 y que ningún gas y/o fluido pueda llegar a la sección de entrada de gas 3 a través del dispositivo de válvula 6.Dado que el vástago de pistón 38 aún permanece en su posición ilustrada en la figura 4 debido a la presión de trabajo que se encuentra presente en la segunda cámara de cilindro 52, los orificios transversales en el vástago de pistón 38 están cubiertos por el cuerpo de válvula 57.Por lo tanto, también en este perfeccionamiento de la válvula de entrada de gas 1, no es posible ventilar el gas a presión en contra del sentido de la compresión. Esta configuración del dispositivo de puenteo 16 es particularmente económica en la fabricación y ahorra componentes adicionales.

[0064] En otra realización de la válvula de entrada de gas 1, pero igualmente preferida, el dispositivo de puenteo 16 está realizado de tal manera que una anchura de intersticio de un intersticio entre la superficie envolvente 45 de la primera sección de pistón 43 y la primera sección de cilindro 22 está dimensionada de tal manera que a través del intersticio en el estado de funcionamiento en marcha en vacío se puede aspirar una cantidad de gas en marcha al vacío definida desde la sección de entrada de gas 3 alrededor del dispositivo de válvula 6 cerrado en la sección de salida de gas 4.En el estado de funcionamiento de marcha en carga, la presión de gas en la primera cámara de cilindro 49 y en la sección de entrada de gas 3 es esencialmente la misma, de modo que en este estado de funcionamiento no se aspira aire adicional a través del intersticio entre la superficie envolvente 45 y la primera sección de cilindro 22.

[0065] En otra configuración preferida de la válvula de entrada de gas 1, el resorte 60 del dispositivo de válvula 6 no está dispuesto entre el elemento limitador 59 y el cuerpo de válvula 57, sino en una ranura anular proporcionada en la carcasa 2 o en el bloque de compresor 5.

[0066] La figura 5 ilustra una realización preferida de un compresor 64, en particular un compresor rotativo, con una válvula de entrada de gas 1 de este tipo. El compresor 64 presenta un motor de accionamiento 65, que está conectado de forma activa, mediante un dispositivo de acoplamiento 66, con tornillos de compresor 67 del bloque de compresor 5.Preferentemente, el dispositivo de acoplamiento 66 está configurado como mecanismo de transmisión o como convertidor de fuerza. En particular, el bloque de compresor 5 presenta dos tornillos de compresor 67 que están montados de forma giratoria en el bloque de compresor 5 mediante dispositivos soporte 68, 69.El bloque de compresor 5 presenta preferentemente una carcasa 70 que aloja los tornillos de compresor 67 con dos tapas de carcasa 71, 72 dispuestas en el extremo.

[0067] Un dispositivo de inyección de aceite 73 conecta el recipiente de separación de aceite, fluídicamente, con el bloque de compresor 5.Por medio del dispositivo de inyección de aceite 73 se realiza una lubricación de los tomillos de compresor 67.Por medio de una línea de suministro de gas 74, el bloque de compresor 5 está conectado de forma activa, fluídicamente, con el recipiente de separación de aceite. Por medio de la línea de suministro de gas 74, el bloque de compresor 5 suministra preferentemente una mezcla de gas comprimido y aceite al recipiente de separación de aceite. El recipiente de separación de aceite también está conectado de forma activa, fluídicamente, con la segunda cámara de cilindro 52 de la válvula de entrada de gas 1 por medio de la línea de alimentación de presión de trabajo 53.A través de la válvula 61, a la segunda cámara de cilindro 52 se puede aplicar de forma conmutable la presión de gas, en particular la presión de trabajo, que predomina en el recipiente de separación de aceite. Por medio de una brida de conexión 75, el recipiente de separación de aceite 54 se puede conectar con una red de aire comprimido.

[0068] El funcionamiento del compresor 64 se explica a continuación. En una detención del compresor 64 no hay presión en el sistema del compresor. La válvula 61, que preferentemente está configurada como una válvula magnética, está abierta sin corriente. La segunda cámara de cilindro 52 está ventilada y conectada al entorno 1 a través de la línea de alimentación de presión de trabajo 53.La válvula de entrada de gas 1 está cerrada debido a la fuerza de resorte F<f>del dispositivo de resorte 36.

[0069] Para pasar el compresor 64 desde el estado de funcionamiento de detención a un estado de funcionamiento de marcha en vacío, en primer lugar se realiza una orden de arranque mediante un controlador del compresor 64.La válvula 61 permanece inicialmente sin corriente. El motor de accionamiento 65 arranca preferentemente en conexión en estrella. El motor de accionamiento 65 acciona los tornillos de compresor 67 a través del dispositivo de acoplamiento 66.Dado que el cuerpo de válvula 57 se presiona contra su asiento de válvula 56 debido a la fuerza de resorte F<f>del dispositivo de resorte 36, se genera una presión negativa en la sección de salida de gas 4 de la válvula de entrada de gas 1.Esta presión negativa, debido a la conexión activa fluídica de la primera cámara de cilindro 49 con la sección de salida de gas 4, que se realiza por medio del conducto de fluido 39 proporcionado en el vástago de pistón 38, también actúa en la primera cámara de cilindro 49.Debido a las relaciones de fuerzas entre la superficie activa de la primera sección de pistón 43, en la que actúa la fuerza F<o>, la superficie activa del cuerpo de válvula 57, en la que actúa la fuerza F, y el dispositivo de resorte 36, que genera la fuerza F<f>, el cuerpo de válvula 57 permanece en contacto con el asiento de válvula 56 y, por lo tanto, el dispositivo de válvula 6 permanece cerrado.

[0070] Debido a que entre la sección de entrada de gas 3 y la sección de salida de gas 4 existe una diferencia de presión, el dispositivo de puenteo 16 se abre a una presión de gas predeterminada. Una pequeña cantidad de gas puede llegar así a la sección de salida de gas 4 a través del dispositivo de puenteo 16 en el dispositivo de válvula 6 cerrado, pasando por la sección de entrada de gas 3.En el bloque de compresor 5 se comprime el gas que circula a través del dispositivo de puenteo 16 y se suministra al recipiente de separación de aceite en una mezcla con aceite. Esto crea una sobrepresión reducida de aproximadamente 1 bar en el recipiente de separación de aceite. De este modo, el circuito de aceite se acciona con el dispositivo de inyección de aceite 73 para lubricar los tornillos de compresor 67. Después de un período de tiempo predeterminado, por ejemplo, después de unos segundos, el motor de accionamiento 65 se conmuta de circuito en estrella a circuito triangular. El tiempo predeterminado depende del tipo de compresor.

[0071] Para cambiar del estado de funcionamiento en vacío al estado de funcionamiento a plena carga del compresor 64, el controlador emite una orden de carga, la válvula 61 recibe corriente y activa la línea de alimentación de presión de trabajo 53 desde el recipiente de separación de aceite a la segunda cámara de cilindros 52.La presión de gas del recipiente de separación de aceite se encuentra ahora en la segunda cámara de cilindro 52 y actúa contra la fuerza de resorte F<f>del dispositivo de resorte 36.De este modo se abre el dispositivo de válvula 6.La apertura del dispositivo de válvula 6, es decir, la elevación del cuerpo de válvula 57 desde su asiento de válvula 56 se realiza, por ejemplo, inmediatamente por completo o sucesivamente. Mediante la apertura completa del dispositivo de válvula 6, tanto la presión negativa en la sección de salida de gas 4, como también en la primera cámara de cilindro 49, se reduce a casi cero. La válvula de entrada de gas 1 está completamente abierta, el compresor 64 funciona a plena carga.

[0072] Cuando se alcanza una presión nominal superior del compresor 64, este se conmuta por medio del controlador desde el estado de funcionamiento a plena carga hasta el estado de funcionamiento en vacío. De este modo, en particular se evita que se supere la denominada frecuencia máxima de conexión del motor (x veces por hora).Para cambiar al estado de funcionamiento en vacío, la válvula 61 se desconecta de la corriente por medio del controlador. A través de la línea de alimentación de presión de trabajo 53 se conecta la segunda cámara de cilindro 52 con el entorno 14, se purga el aire de la segunda cámara de cilindro 52.Debido a las relaciones de fuerzas entre la superficie activa de la primera sección de pistón 43, en la que actúa la fuerza F<o>, y la superficie activa del cuerpo de válvula 57, en la que actúa la fuerza Fy que es preferentemente de tamaño similar a la superficie activa de la primera sección de pistón 43, la fuerza de resorte F<f>del dispositivo de resorte 36 es suficiente para que se cierre el dispositivo de válvula 6.

[0073] En un estado de funcionamiento de la regulación de carga parcial, que también se denomina regulación de modulación o regulación proporcional, el compresor 64 se regula a través de un regulador proporcional en el rango de aproximadamente 10 a 100% de su caudal. El regulador proporcional se configura preferentemente como el llamado "regulador negativo". Es decir, a medida que aumenta la presión de entrada en el regulador proporcional, disminuye su presión de salida y viceversa. Debido a la presión de entrada variable, en particular creciente, la válvula de entrada de gas 1 se puede abrir continuamente. Dependiendo de la demanda de aire comprimido, se establece así una presión de salida constante del sistema en la brida de conexión 75 del compresor 64.

[0074] En comparación con el estado de la técnica descrito en el documento DE 60210088 T2, la válvula de entrada de gas 1 descrita en el presente documento presenta un gran número de ventajas. Debido a que el dispositivo de pistón 42 presenta la primera sección de pistón 43 y la segunda sección de pistón 44 que se diferencia de la primera sección de pistón 43, en el que la superficie activa de la segunda sección de pistón 44 es marcadamente más reducida que la superficie activa de la primera sección de pistón 43, resultan para la segunda sección de pistón 44, por ejemplo, las ventajas de fuerzas de fricción que actúan en menor grado, efectos de sacudidas menores, así como un diámetro de sellado reducido. Además, la segunda cámara de cilindro 52 de la válvula de entrada de gas 1 descrita en el presente documento es significativamente más pequeña en comparación con el estado de la técnica. Dado que esta segunda cámara de cilindro 52 debe descargarse/purgarse durante las operaciones de conmutación, es ventajoso un volumen más pequeño. Debido a un volumen reducido de la segunda cámara de cilindro 52, se puede mantener corta una duración del proceso de purga de aire o, con la misma duración de purga de aire, se pueden seleccionar secciones transversales de la línea más reducidas.

[0075] Además, en el estado de la técnica conocido, la presión de control del recipiente de separación de aceite favorece el movimiento de cierre del cuerpo de válvula, en particular al arrancar el compresor, así como al conmutar desde la plena carga a la marcha en vacío. En la detención del compresor, la válvula de entrada de gas, según el estado de la técnica, está en posición abierta debido a la fuerza de gravedad del cuerpo de válvula. Incluso a plena carga del compresor no hay presión de control en la válvula de entrada de gas, es decir, la válvula de entrada de gas está abierta. Solo se puede cerrar aplicando la presión de control. Una fuga o un defecto en una de las líneas de control o también un defecto en una de las válvulas puede conducir a que la válvula de entrada de gas según el estado de la técnica ya no se cierre y, en consecuencia, el compresor ya no pueda conmutar a la marcha en vacío. Una posible consecuencia es un aumento de la presión por encima de la presión nominal del compresor. A diferencia del estado de la técnica, la válvula de entrada de gas 1 descrita en el presente documento está cerrada sin presión debido a la fuerza de resorte Ff del dispositivo de resorte 36.La presión de gas del recipiente de separación de aceite 54 favorece la apertura del dispositivo de válvula 6, es decir, el accionamiento de la válvula de entrada de gas 1 al cambiar el compresor 64 del estado de funcionamiento en vacío al estado de funcionamiento a plena carga.

[0076] Además, el control de la válvula de entrada de gas 1 descrita en el presente documento es comparativamente simple en comparación con el estado de la técnica. La válvula de entrada de gas 1 permite un control a través de la válvula 61 configurada preferentemente como válvula de 3/2 vías. En particular, no se requieren los siguientes componentes para el control de la válvula de entrada de gas 1 descrita en el presente documento: válvula de descarga, boquilla y/o válvula de retención. Además, para el control de la válvula de entrada de gas 1 es suficiente con una única línea de control en forma de la línea de alimentación de presión de trabajo 53.

Lista de referencias

[0077]

1 Válvula de entrada de gas

2 Carcasa

3 Sección de entrada de gas

4 Sección de salida de gas

5 Bloque de compresor

6 Dispositivo de válvula

7 Primera sección de carcasa

8 Brida de conexión de bloque

9 Superficie de atornillado

10 Eje central

11 Abertura de colada

12 Eje central

13 Orificio escalonado

14 Entorno

15 Tornillo de cierre

16 Dispositivo de puenteo

17 Asiento de válvula

18 Orificio

19 Pistón de válvula

20 Resorte

21 Sección de sellado

22 Primera sección de cilindro

23 Resalte

24 Tapa de carcasa

25 Abultamiento

26 Brida de conexión

27 Segunda sección de cilindro

28 Orificio de alimentación de presión de trabajo

29 Segunda sección de carcasa

30 Eje central

31 Sección de brida

32 Sección de pared

33 Espacio interior

34 Domo de válvula

35 Orificio de paso

36 Dispositivo de resorte

37 Perforación

38 Vástago de pistón

39 Conducto de fluido

40 Primera sección de extremo

41 Segunda sección de extremo

42 Dispositivo de pistón

43 Primera sección de pistón

44 Segunda sección de pistón

45 Superficie envolvente

46 Superficie frontal

47 Sección de conexión

48 Orificio

49 Primera cámara de cilindro

50 Ranura anular

51 Anillo de sellado

52 Segunda cámara de cilindro

53 Línea de alimentación de presión de trabajo

54 Espacio de presión

55 Orificio transversal

56 Asiento de válvula

57 Cuerpo de válvula

58 Orificio

59 Elemento de limitación

60 Resorte

61 Válvula

64 Compresor

65 Motor de accionamiento

66 Dispositivo de acoplamiento

67 Tornillo de compresor

68 Dispositivo soporte

69 Dispositivo soporte

70 Carcasa

71 Tapa de carcasa

72 Tapa de carcasa

73 Dispositivo de inyección de aceite

74 Línea de suministro de gas

75 Brida de conexión

DdDiámetro de sellado

DkiDiámetro

Dk2Diámetro

DziDiámetro

Dz2Diámetro

F<f>Fuerza

Fo Fuerza

F<r>Fuerza

FuFuerza

li Longitud

I2 Longitud

x Dirección x

yDirección y

z Dirección z

a Ángulo

Claims

REIVINDICACIONES

1. Válvula de entrada de gas (1) para un compresor (64), en particular para un compresor rotativo, con: una carcasa (2) que, para la aspiración de un gas, presenta una sección de entrada de gas (3) y, para la conducción del gas aspirado hacia un bloque de compresor (5), del compresor (64), presenta una sección de salida de gas (4) que se puede conectar de forma activa, fluídicamente, con la sección de entrada de gas (3), según la necesidad, un dispositivo de válvula (6) dispuesto entre la sección de entrada de gas (3) y la sección de salida de gas (4), con un cuerpo de válvula (57) y con un asiento de válvula (56),

en la que el cuerpo de válvula (57), en un estado de funcionamiento cerrado del dispositivo de válvula (6), está posicionado de forma estanca en el asiento de válvula (56), y en la que el cuerpo de válvula (57), en un estado de funcionamiento abierto del dispositivo de válvula (6), está elevado desde el asiento de válvula (56) ;

un dispositivo de pistón (42) que presenta una primera sección de pistón (43) y una segunda sección de pistón (44) que se diferencia de la primera sección de pistón (43), en la que la primera sección de pistón (43) está guiada de forma desplazable en una primera sección de cilindro (22) de la carcasa (2) y la segunda sección de pistón (44) está guiada en una segunda sección de cilindro (27) de la carcasa (2) que se diferencia de la primera sección de cilindro (22), en la que la primera sección de cilindro (22) presenta un diámetro D<z>-, la segunda sección de cilindro (27) presenta un diámetro Dz<2>, la primera sección de pistón (43) presenta un diámetro Dki que está adaptado al diámetro Dzi de la primera sección de cilindro (22), la segunda sección de pistón (44) presenta un diámetro Dk<2>que está adaptado al diámetro Dz<2>de la segunda sección de cilindro (27); y

un vástago de pistón (38) montado de forma desplazable en la carcasa (2), que acopla mecánicamente el cuerpo de válvula (57) del dispositivo de válvula (6) con el dispositivo de pistón (42), en la que un conducto de fluido (39) conecta de forma activa, fluídicamente, una primera cámara de cilindro (49) de la primera sección de cilindro (22) con la sección de salida de gas (4), en la que para levantar el cuerpo de válvula (57) desde el asiento de válvula (56) a una segunda cámara de cilindro (52) de la segunda sección de cilindro (27) se puede aplicar una presión de control, caracterizada porque,

el diámetro D<ki>de la primera sección de pistón (43) es mayor que el diámetro D<k2>de la segunda sección de pistón (44), y

una superficie activa presurizable de la primera sección de pistón (43), es al menos 2 veces una superficie activa presurizable de la segunda sección de pistón (44).

2. Válvula de entrada de gas según la reivindicación 1,

en la que el vástago de pistón (38) presenta el conducto de fluido (39), en la que el conducto de fluido (39) está configurado en particular como canal de fluido que se extiende en el vástago de pistón (38) o de manera que el conducto de fluido (39) está configurado como canal de fluido que se extiende en la carcasa (2), en particular en una pared de la carcasa (2).

3. Válvula de entrada de gas según la reivindicación 1 o 2,

en la que la válvula de entrada de gas (1) presenta un dispositivo de resorte (36) que pretensa por resorte el dispositivo de pistón (42) en la dirección de una tapa de carcasa (24), de la carcasa (2).

4. Válvula de entrada de gas según la reivindicación 3,

en la que el dispositivo de resorte (36) está dispuesto entre el dispositivo de pistón (42) y el domo de válvula (34) de la carcasa (2), en la que el dispositivo de resorte (36) pretensa por resorte el cuerpo de válvula (57), a través del acoplamiento mecánico del dispositivo de pistón (42) y del cuerpo de válvula (57) por medio del vástago de pistón (38), contra su asiento de válvula (56).

5. Válvula de entrada de gas según al menos una de las reivindicaciones anteriores,

en la que la válvula de entrada de gas (1) presenta un dispositivo de puenteo (16) que, según la necesidad, en particular en un estado de funcionamiento en vacío de la válvula de entrada de gas (1), con puenteo del dispositivo de válvula (6) cerrado, conecta de forma activa, fluídicamente, la sección de entrada de gas (3) con la sección de salida de gas (4), en la que el dispositivo de puenteo (16) está diseñado preferentemente para actuar según el principio de acción de una válvula de retención.

6. Válvula de entrada de gas según al menos una de las reivindicaciones anteriores,

en la que una superficie activa de la primera sección de pistón (43) está configurada más grande que una superficie activa de la segunda sección de pistón (44), en particular, la superficie activa de la primera sección de pistón (43) está configurada al menos un factor 15 más grande que la superficie activa de la segunda sección de pistón (44).

7. Válvula de entrada de gas según la reivindicación 6,

en la que la superficie activa de la primera sección de pistón (43) corresponde de 0,7 a 1,5 veces, en particular de 1 a 1,1 veces, a una superficie activa del cuerpo de válvula (57).

8. Válvula de entrada de gas según al menos una de las reivindicaciones anteriores,

en la que una superficie activa de la primera sección de pistón (43) y una superficie activa del cuerpo de válvula (57) están dimensionadas de tal manera que el dispositivo de válvula (6) permanece en su estado de funcionamiento cerrado al estar ventilada la segunda cámara de cilindro (52), independientemente de un estado de funcionamiento del compresor (64), debido a fuerzas (F<o>, F) que actúan sobre la primera sección de pistón (43) y el cuerpo de válvula (57), y debido a una fuerza de resorte (F<f>) del dispositivo de resorte (36) que actúa sobre el cuerpo de válvula (57), y en la que el dispositivo de válvula (6) solo puede abrirse mediante la aplicación de una presión de control en la segunda cámara de cilindro (52).

9. Válvula de entrada de gas según al menos una de las reivindicaciones anteriores,

en la que el cuerpo de válvula (57) está montado de forma desplazable sobre el vástago de pistón (38).

10. Válvula de entrada de gas según al menos una de las reivindicaciones anteriores,

en la que el dispositivo de válvula (6) presenta un resorte (60), que está dispuesto entre un elemento de limitación (59) del vástago de pistón (38) y el cuerpo de válvula (57).

11. Válvula de entrada de gas según la reivindicación 10,

en la que el resorte (60) está diseñado para soportar un peso propio del cuerpo de la válvula (57).

12. Compresor, especialmente compresor rotativo, con una válvula de entrada de gas (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

13. Procedimiento para operar un compresor (64), en particular un compresor rotativo, con una válvula de entrada de gas (1), en el que la válvula de entrada de gas presenta:

una carcasa (2) que, para la aspiración de un gas, presenta una sección de entrada de gas (3) y, para la conducción del gas aspirado hacia un bloque de compresor (5), del compresor (64), presenta una sección de salida de gas (4) que se puede conectar de forma activa, fluídicamente, con la sección de entrada de gas (3), según la necesidad, un dispositivo de válvula (6) dispuesto entre la sección de entrada de gas (3) y la sección de salida de gas (4), con un cuerpo de válvula (57) y con un asiento de válvula (56), en el que el cuerpo de válvula (57), en un estado de funcionamiento cerrado del dispositivo de válvula (6), está posicionado de forma estanca en el asiento de válvula (56), y en el que el cuerpo de válvula (57), en un estado de funcionamiento abierto del dispositivo de válvula (6), está elevado desde el asiento de válvula (56);

un dispositivo de pistón (42) que presenta una primera sección de pistón (43) y una segunda sección de pistón (44) que se diferencia de la primera sección de pistón (43), en el que la primera sección de pistón (43) presenta en una primera sección de cilindro (22) de la carcasa (2) y la segunda sección de pistón (44) está guiada de manera desplazable en una segunda sección de cilindro (27) de la carcasa (2) que se diferencia de la primera sección de cilindro (22), en el que la primera sección de cilindro (22) presenta un diámetro Dz i , la segunda sección de cilindro (27) presenta un diámetro D<z>2, la primera sección de pistón (43) presenta un diámetro D<ki>que está adaptado al diámetro Dzi de la primera sección de cilindro (22), la segunda sección de pistón (44) presenta un diámetro D<k>2 que está adaptado al diámetro D<z>2 de la segunda sección de cilindro (27), y el diámetro D<ki>de la primera sección de pistón (43) es mayor que el diámetro D<k>2 de la segunda sección de pistón (44);

en el que una superficie activa presurizable de la primera sección de pistón (43) es al menos 2 veces una superficie activa presurizable de la segunda sección de pistón (44);

un vástago de pistón (38) montado de forma desplazable en la carcasa (2), que acopla mecánicamente el cuerpo de válvula (57) del dispositivo de válvula (6) con el dispositivo de pistón (42), en el que un conducto de fluido (39) conecta de forma activa, fluídicamente, una primera cámara de cilindro (49) de la primera sección de cilindro (22) con la sección de salida de gas (4), en el que para levantar el cuerpo de válvula (57) desde el asiento de válvula (56) a una segunda cámara de cilindro (52) de la segunda sección de cilindro (27) se aplica una presión de control, un dispositivo de puenteo (16) que, según la necesidad, con puenteo del dispositivo de válvula (6) cerrado, conecta de forma activa, fluídicamente, la sección de entrada de gas (3) con la sección de salida de gas (4);

en el que el procedimiento presenta las siguientes etapas del procedimiento:

arranque de un motor de accionamiento (65) del compresor (64) y generación de una presión negativa en la sección de salida de gas (4) de la válvula de entrada de gas (1), en el que el dispositivo de válvula (6) está cerrado;

apertura controlada por presión del dispositivo de puenteo (16) por medio de la presión negativa predominante en la sección de salida de gas (4) para conducir el gas aspirado mediante el dispositivo de puenteo (16), desde la sección de entrada de gas (3) hacia la sección de salida de gas (4);

compresión del gas aspirado en el bloque de compresor (5); habilitación de una línea de alimentación de presión de trabajo (53) entre una cámara de presión (54) del compresor (64) y la segunda cámara de cilindro (52) de la válvula de entrada de gas (1); y

apertura del dispositivo de válvula (6) por medio de la segunda cámara de cilindro presurizada (52).

14. Procedimiento según la reivindicación 13,

en el que el dispositivo de pistón (42), al abrirse el dispositivo de válvula (6), se mueve contra una fuerza de resorte (F<f>) del dispositivo de resorte (36).

15. Procedimiento según la reivindicación 13 o 14,

en el que una superficie activa de la primera sección de pistón (43) y una superficie activa del cuerpo de válvula (57) se dimensionan de tal manera que el dispositivo de válvula (6) permanece en su estado de funcionamiento cerrado al estar ventilada la segunda cámara de cilindro (52), independientemente de un estado de funcionamiento del compresor, debido a fuerzas (F<o>, F) que actúan sobre la primera sección de pistón (43) y el cuerpo de válvula (57), y debido a una fuerza de resorte (F<f>) del dispositivo de resorte (36) que actúa sobre el cuerpo de válvula (57), y en la que el dispositivo de válvula (6) solo se abre mediante la aplicación de una presión de control en la segunda cámara de cilindro (52).