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Elektromagnetische Regelvomchtting für elektrisch angetriebene Pumpen,
Kompressoren und ähnliche Maschinen.
Elektrisch angetriebene Kompressoren und Pumpen besitzen gewöhnlich selbsttätige, druckluftbetätigte, meist mit der Maschine auf das engste konstruktiv verbundene Regelventile, welche die Förderung des dauernd mit voller Drehzahl durchlaufenden Kompressors bzw. der Pumpe ins Drucknetz so lange unterbrechen, bis der Druck im Windkessel von der erreichten Höchstgrenze bis zur eingestellten unteren Grenze gesunken ist. Die Leerlaufperiode und die Arbeitsperiode werden dabei fast stets durch ein Hilfsventil eingeleitet, dessen Gewichts-bzw. Federbelastung so gewählt ist, dass es durch den Höchst- druck geöffnet wird und sich bei der unteren Grenze schliesst.
Um die Stromkosten der Leerlaufperiode zu sparen, werden häufig auch die bekannten elektromagnetisch bzw. elektromotorisch wirkenden selbsttätigen Anlasser angewendet, die durch einen Druckregler betätigt werden, der bei dem höchsten Druck einen Hilfsstromkreis unterbricht und bei dem niedrigsten Druck den Hilfsstromkreis einschaltet. Da das Niederlassen aber gegen den vollen Netzdruck erfolgt, wiegen die dadurch bedingten Verluste im Anlasser zu einem gewissen Teile den Vorteil der Stromersparnis gegenüber der mechanischen Leerlaufvorrichtung auf, die dabei abgeschaltet oder nicht vorhanden ist. Durch die vorliegende Erfindung soll unter Beibehaltung der bewährten elektromagnetisch bzw. elektromotorisch wirkenden Selbstanlasser ein unbelasteter Anlauf erreicht und damit Strom gespart werden.
Die bekannten Leerlauf- Vorrichtungen oder Aussetzerregelungen können dabei ohne konstruktive Änderung beibehalten werden.
Die Erfindung besteht darin, dass das Leerlaufregelventil derart durch Gewichte oder Federdruck belastet wird, dass es bei dem eingestellten Höchstdruck gerade noch geschlossen bleibt, und ausserdem unter der Einwirkung des Elektromagneten steht, welcher bei geschlossenem Hauptfemschalter durch einen in der Endstellung des Anlassers für den Kompressor-bzw. Pumpenmotor betätigten Hilfskontakt eingeschaltet wird.
Zur Erläuterung des Elfindungsgedankens ist auf der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel dargestellt, u. zw. zeigt Abb. 1 die konstruktive Anordnung des Leerlaufregelventils mit dem Elektromagneten und Abb. 2 die dazugehörige Schaltung. a ist das Leerlaufregelventil mit der Gewichtsbelastung b und dem Hubmagneten e, der elektrisch
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an den Hauptfernschalter q derart angeschlossen ist, dass er nur bei geschlossenem Fernsehalter betätigt werden kann. Der Einlass e für das Ventil a ist mit dem Druckwindkessel verbunden. Der Auslass t steht mit der Atmosphäre in Verbindung. Die Gewichtsbelastung wird derart bemessen, dass das Leerlaufregelventil a bei eingestelltem Höchstdruck im Gegensatz zu der üblichen Anordnung bei der Aussetzerregelung gerade noch geschlossen bleibt.
An Stelle der Gewichtsbelastung für das Leerlauf ventil kann auch eine Feder treten. Die Gewichtsbelastung ist aber vorteilhafter, weil sie sich leichter einstellen und verändern lässt und da bei ihr auch die des öfteren bei rein pneumatisch wirkenden Ventilen beobachtete Unsicherheit in der Bewegung des Kolbens nicht eintritt.
Ist die Anlage im Betrieb und der Höchstdruck von beispielsweise 7-5 Atm. Überdruck im Druckluftsammelbehälter erreicht, dann unterbricht ein nicht gezeichneter Druckregler, der aus einem Membrankolben und damit mechanisch verbundenem elektrischen Kontakt m besteht, den Hilfsstromkreis für die Schützenspule des Hauptfel1lschalters q. Dadurch wird der Anlasserkontaktstern k in seine Anfangsstellung (Ausschaltstellung) zurückbewegt und der Fel1lschalter q ausgeschaltet. Hiedurch wird der
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Hilfskontakt h geschlossen. Der Kompressormotor p steht still und auch der Hubmagnet c ist stromlos, da der Femschalter q ausgeschaltet ist.
Ist der Druck im Windkessel wieder gesunken, beispielsweise auf 6 Atm. Überdruck, dann schliesst
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Dadurch erhält auch der Hubmagnet c über den bereits geschlossenen Hilfskontakt Strom und hebt unter Überwindung der Druckdifferenz von 1-5 Atm. den Kolben d des Ventils ( (, an, so dass durch den Einlass e Pressluft hinter den Kolben n des Saugventils g für den Kompressor tritt und dieses schliesst, so dass der Kompressor nicht ansaugen kann und der Motor, allmählich entlastet, anläuft. Sobald der Kontaktstem über die Kontaktbahn k bis zur Endstellung bewegt ist, wird der Hilfskontakt 7'. unterbrochen und der Hubmagnet c hiedurch stromlos gemacht. Der Kolben cl senkt sich, schliesst den Einlass e ab und öffnet gleichzeitig den Auslass f. Damit entweicht die Pressluft hinter dem Saugventil, so dass sich dieses unter dem Federdruck öffnet.
Der Kompressor hat inzwischen seine volle Drehzahl erreicht, saugt jetzt frei aus der Atmosphäre an und beginnt ins Druckluftnetz zu fördern. Das Spiel wiederholt sich, wenn der Druclluftverbrauch abnimmt und der Höchstdruck wieder erreicht ist.
An Stelle des Saugventils kann selbstverständlich auch ein Umlauf-oder Druckventil treten, oder es können auch mehrere Ventile gleichzeitig zum Zwecke vollkommenen Leeranlaufens betätigt werden. Ist keine Aussetzerregelung vorhanden, dann kann das Leerlaufregelventil als Abblaseventil unmittelbar hinter dem Kompressor in der Druckleitung eingebaut werden. Hiebei ist dann naturgemäss eine besondere Rückschlagklappe erforderlich. Zweckmässig wird man in diesem Falle auch den Hubmagneten nicht direkt auf das Ventil aufsetzen, sondern man wird eine Hebelübersetzung dazwischenschalten, welche
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zu überwinden, ohne die Abmessungen des Magneten zu gross wählen zu müssen.
Um einen stossfreien Übergang von Leerlauf auf Vollast zu erzielen, soll der Ventilauslass zweckmässig eine Stellschraube erhalten. Ferner kann auch der Magnet zu dem gleichen Zweck mit einer besonderen Luftdämpfung versehen werden. Für den Fall, dass der normale Hub des Magneten grösser ist als derjenige des Regelventilkolbens, wird zweckmässig der Anker des Magneten so montiert, dass er bereits in der ausgeschalteten Stellung etwas angehoben ist, so dass in jedem Fall die Hubbegrenzung durch den Anschlag des Magneten erfolgt, ohne den Kolben bzw. die Dichtung des Regelventils zu beanspruchen.
Durch die beschriebene Anordnung kann ein selbsttätiger und vollkommener Leerlauf erzielt werden. Sie lässt sich bei Selbstanlassern und Handanlassern anwenden. Sie hat vor allem den Vorteil, dass sie auch bei vorhandenen Aussetzerregelungen angebracht werden kann, ohne dass teuere Neukonstruktionen erforderlich sind. Sie hat auch ferner den Vorteil, dass sie einfach und billig ist und durch Verringerung des Gewichtes b in ganz einfacher Weise aus der selbsttätigen Leeranlassvorrichtung eine selbsttätige Aussetzerregelung gemacht werden kann.
Auch wird im Betrieb an Strom gespart, weil erstens ein besonderes Rückschlagventil in der Kompressordl1lckleitung gespart wird und somit die Kompressorwiderstände beim Leerlauf und. im Betrieb verringert werden, und weil zweitens der Magnet selbst nur geringe Zugkraft zu haben braucht, also auch nicht viel Strom verbraucht, und er ausserdem nur während der Anlassperiode eingeschaltet, während der Betriebs-und Stillstandsperiode dagegen ausgeschaltet ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektromagnetische Regelvorrichtung für elektrisch angetriebene Pumpen, Kompressoren und ähnliche Maschinen mit gewichtsbelastetem, unter Druck stehendem Leerlaufregelventil, dadurch gekennzeichnet, dass das Leerlaufventil derart durch Gewichte oder Federdruck belastet ist, dass es bei dem einzuhaltenden Höchstdruck gerade noch geschlossen ist, und ausserdem unter der Einwirkung eines Elektromagneten steht, der bei geschlossenem Hauptfemschalter in den Anlaufstellungen des Anlassers für den Pumpen-bzw. Kompressorenmotor durch einen von diesem Anlasser gesteuerten Hilfskontakt eingeschaltet ist.