BE1022715A1 - Werkwijze voor het regelen van de snelheid van een compressor/vacuümpomp - Google Patents

Abstract

De huidige uitvinding is gericht op een werkwijze voor het regelen van de snelheid van een compressor/vacuümelement, waarbij de werkwijze de stappen omvat van: - het starten van het compressor/vacuümelement (1); - het regelen van de druk binnen het compressor/vacuümelement (1) door het volume fluïdum dat tussen een proceskanaal (4 ) en het compressor/vacuümelement (1) stroomt, aan te passen in functie van het verschil tussen de drukwaarde in het compressor/vacuümelement ( 1 ) en een vooraf ingestelde drukwaarde; daardoor

gekenmerkt dat de werkwijze verder de stappen omvat Figuur 2. van: - het aansluiten van het compressor/ vacuümelement (1) op een proceskanaal (4) nadat de snelheid van het compressor/vacuümelement (1) een vooraf ingestelde snelheidswaarde heeft bereikt; en - het aanpassen van de snelheid van het compressor/ vacuümelement (1) zodanig dat het vermogen van het compressor/vacuümelement (1) op een nagenoeg constante waarde wordt gehouden.

Description

Werkwijze voor het regelen van de snelheid van een compressor/vacuümpomp.

Deze uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het regelen van de snelheid van een compressor/vacuümpomp, waarbij de compressor/vacuümpomp voorzien is van een drukregelklep gemonteerd op een instroomkanaal, waarbij het instroomkanaal in rechtstreekse verbinding staat met het compressor/vacuümelement, waarbij de klep de druk regelt binnen het compressor/vacuümelement door het volume fluïdum aan te passen dat tussen een proceskanaal en het vacuümelement stroomt in functie van het verschil tussen de drukwaarde binnen het compressor/vacuümelement en een ingestelde drukwaarde.

De levensduur van een motor die een compressor/een vacuümpomp aandrijft, is rechtstreeks afhankelijk van het aantal en de frequentie van de vraag naar hoge belasting. Bijgevolg verhoogt, wanneer een compressor/vacuümpomp wordt aangedreven op maximumvermogen, het risico van motorschade aanzienlijk. Omwille van een dergelijk risico stellen bekende systemen zoals het systeem dat beschreven is in US 2013/323, 082 een snelheidsregelaar voor die de snelheid van de motor kan aanpassen op basis van de drukverhouding van uitlaat- / inlaatdruk en een optimale snelheid van een centrifugale compressor bepaald op basis van een minimum toegelaten waarde van het volume fluïdum dat door de compressor stroomt, tot wanneer de compressor onderhevig zou worden aan pompen.

Bijgevolg wordt de snelheid van de compressor bepaald op basis van de drukverhouding die langs een piekefficiëntiecurve ligt van de centrifugale compressor, en stijgt wanneer deze parameter kleiner is dan een minimum toegelaten waarde of daalt wanneer deze parameter groter is dan of gelijk is aan een minimum toegelaten waarde. Eén van de nadelen van het systeem ingevoerd in US 2013/323,082 is de compl exiteit. Om de optimale snelheidscurve te bepalen, moet de regelaar rekening houden met een aanzienlijk aantal parameters, zoals de verhouding van uitlaat- tot inlaatdruk, de optimale snelheid van een centrifugale compressor bepaald op basis van een minimum toegelaten waarde van het volume fluïdum dat door de compressor stroomt en een grafiek van de efficiëntiecurve. Bovendien kan een dergelijke grafiek variëren afhankelijk van de temperatuur die wordt gemeten door een transducent. Een dergelijke complexe bepaling vergt een hoog berekeningsvermogen wat de systeemkost verhoogt.

Een ander nadeel van de voorgestelde werkwijze bestaat erin dat, daar de snelheid wordt vergeleken met een minimum toegelaten waarde, dit, in een echte bedrijfsmodus, frequente snelheidsschommelingen zal veroorzaken en bijgevolg leidt tot vroegtijdige slijtage van de motor.

Aangezien de snelheid schommelt door externe parameters, schommelt ook het geluid gegenereerd door het compressor/vacuümsysteem in intensiteit, waardoor een ongewenst geluidseffect en een instabiel gedrag ontstaan.

Rekening houdend met de hierboven genoemde nadelen en risico's heeft de huidige uitvinding tot doel een werkwijze en een systeem aan te reiken dat het optreden van snelheidsschommelingen binnen de compressor/vacuümpomp beperkt.

Een ander doel van de huidige uitvinding is de schommelingen in de geluidsintensiteit te verminderen.

Nog een ander doel van de huidige uitvinding is de motor die de compressor/vacuümpomp aandrijft aan zijn maximum capaciteit te gebruiken, zonder daarbij storingen te ondervinden of de levensduur van de motor in liet gedrang te brengen.

De huidige uitvinding heeft verder tot doel de frequentie van onderhoudsinterventies te verminderen en de efficiëntie van een compressor/vacuümpomp te verhogen zonder de complexiteit van het ontwerp te vergroten.

De huidige uitvinding biedt een oplossing aan minstens één van de hierboven genoemde en/of andere problemen door een werkwijze aan te reiken voor het regelen van de snelheid van een compressor/vacuümelement, waarbij de werkwijze de volgende stappen omvat : - het starten van het compressor/vacuümelement; - het regelen van de druk binnen het compressor/vacuümelement door het volume fluïdum dat tussen een proceskanaal en het compressor/vacuümelement stroomt aan te passen in functie van het verschil tussen de drukwaarde binnen het compressor/vacuümelement en een vooraf ingestelde drukwaarde waarbij de werkwijze verder de stappen omvat van: - het aansluiten van het compressor/vacuümelement op een proceskanaal nadat de snelheid van het compressor/vacuüm een vooraf ingestelde snelheidswaarde heeft bereikt; en - het aanpassen van de snelheid van het compressor/vacuümelement zodanig dat het vermogen van het compressor/vacuümelement op een nagenoeg constante waarde wordt gehouden.

Vermits de werkwijze volgens de huidige uitvinding de stap omvat van het aansluiten van het compressor/vacuümelement op een proceskanaal nadat de snelheid van het compressor/vacuümelement een vooraf ingestelde waarde heeft bereikt, heeft het compressor/vacuümelement genoeg tijd om een relatief lagere druk te bereiken dan de waarde gemeten bij het opstarten van het systeem, waardoor het reactievermogen van het systeem toeneemt wanneer het wordt aangesloten op het proces kanaal.

In het geval dat het systeem een vacuümelement omvat, bestaat een ander voordeel van het aansluiten van het vacuümelement op het proceskanaal nadat de snelheid binnen het vacuümelement een vooraf ingestelde waarde heeft bereikt, erin dat een purge cyclus kan worden toegepast aan de inlaat van het vacuümelement vóór het wordt verbonden met het proceskanaal, wat toelaat het systeem te reinigen.

Aangezien het vermogen van een vacuümpomp afhankelijk is van het koppel en de snelheid van het vacuümelement, en vermits de koppelmodulus van de koppel hoger is wanneer het vacuümelement wordt gestart of wanneer het vacuümelement bij een relatief hoge druk aan het inlaatkanaal werkt, laat het tijdsinterval waarbinnen de drukregelklep het vacuümelement losgekoppeld houdt van het proceskanaal het vacuümelement toe lagere waarden te bereiken voor de koppelmodulus wat het systeem toelaat hogere snelheden te bereiken wanneer het verbonden is met het proceskanaal en tegelijkertijd de waarde van het vermogen nagenoeg constant te houden. Als het vacuümelement onmiddellijk nadat het wordt opgestart, zou worden verbonden met het proceskanaal, zou het systeem veel later een hoge snelheid bereiken wegens de hoge vaarde van de koppelmodulus en zou het bijgevolg minder efficiënt zijn.

Door de drukregelklep ondervindt het systeem, tijdens dit tijdsinterval, geen significante snelheidsschommelingen die veroorzaakt zouden kunnen worden door drukvariaties. Bijgevolg zal, als de druk aan de inlaat van het vacuümelement hoger is dan de ingestelde waarde, de drukregelklep de druk binnen het vacuümelement nagenoeg constant houden. Bijgevolg wordt de motor die de vacuümpomp aandrijft, gebruikt tegen een nagenoeg constante snelheid en een hoge efficiëntie, wat de levensduur van de motor verhoogt en ook die van alle roterende elementen binnen het systeem.

Omdat het systeem geen significante snelheidsschommelingen ondervindt, worden ook de schommelingen in geluidsintensiteit geminimaliseerd, waardoor de compressor/vacuümpomp in een brede waaier van toepassingen kan worden gebruikt.

Omdat het compressor/vacuümelement wordt verbonden met het proceskanaal nadat de snelheid van het compressor/vacuümelement een vooraf ingestelde snelheidswaarde heeft bereikt, stijgt het rendement van de compressor/vacuümpomp.

De huidige uitvinding is verder gericht op een stuureenheid, die geconfigureerd is om de snelheid van een compressor/vacuümelement te regelen, waarbij de stuureenheid omvat: - een datacommunicatie-interface om parameters te ontvangen in verband met de stroom van een motor die het compressor/vacuümelement aandrijft; - een middel om de data die ontvangen wordt van de motor, te vergelijken met een vooraf bepaalde stroomwaarde die is opgeslagen in een databank; - een drukregelklep die bestemd is om te worden gemonteerd op een instroomkanaal, waarbij dat instroomkanaal in rechtstreekse fluïdumcommunicatie staat met het compressor/vacuümelement, waarbij de klep de druk regelt binnen het compressor/vacuümelement door het volume fluïdum dat tussen een proceskanaal en het compressor/vacuümelement stroomt aan te passen in functie van het verschil tussen de drukwaarde binnen het compressor/vacuümelement en een vooraf ingestelde drukwaa rde waarin de stuureenheid verder omvat: ~ middelen voor het aansluiten van het compressor/vacuümelement op een proceskanaal nadat de snelheid van het compressor/vacuüm een vooraf ingestelde snelheidswaarde heeft bereikt - een datacommunicatiekanaal voor het versturen van een controlesignaal naar de motor om het toerental van de motor te verhogen of te verlagen als de ontvangen stroomparameters niet tussen een vooraf bepaalde maximum- en/of minimumstroomwaarde liggen.

Door een dergelijke stuureenheid te gebruiken, worden de complexiteit van de compressor/vacuümpomp, de productie-en onderhoudskosten tot een minimum beperkt.

De huidige uitvinding is verder gericht op een compressor/vacuümpomp die is voorzien van een drukregelklep en een stuureenheid volgens de huidige uitvinding.

De huidige uitvinding is verder gericht op een gebruik van een stuureenheid volgens de huidige uitvinding voor het behouden van de snelheid van een compressor/vacuümelement tussen een eerste maximum snelheidsvariatiegrafiek en een tweede maximum snelheidsvariatiegrafiek.

Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, wordt hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, een voorkeurdragende werkwijze en configuratie van een systeem volgens de huidige uitvinding beschreven met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin : figuur 1 een compressor of vacuümpomp voorstelt volgens een uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding; figuur 2 een eerste maximum snelheidsvariatiegrafiek en een tweede maximum snelheidsvariatiegrafiek voorstelt volgens een uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding; figuur 3 een algoritme voorstelt volgens een uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding om de eerste maximum snelheidsvariatiegrafiek en de tweede maximum snelheidsvariatiegrafiek volgens de gemeten stroom te regelen; figuur 4 een drukregelklep voorstelt volgens een uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding; en figuur 5 een drukregelklep voorstelt volgens een andere uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding.

De huidige uitvinding is gericht op een werkwijze voor het regelen van de snelheid van een compressor/vacuümelement 1, waarbij de werkwijze de stappen omvat van het starten van het compressor/vacuümelement 1 (figuur 1) en het regelen van de druk binnen het compressor/vacuümelement 1 door het volume fluïdum dat tussen een proceskanaal 4 en het compressor/vacuümelement 1 stroomt aan te passen in functie van het verschil tussen de drukwaarde binnen het compressor/vacuümelement 1 en een vooraf ingestelde drukwaarde.

In het kader van de huidige uitvinding wordt ervan uitgegaan dat eens het compressor/vacuümelement 1 gestart is, de drukwaarde ter hoogte van het compres sor/vacuümelement 1 bepaalt dat de motor die het compressor/vacuümelement 1 aandrijft aan hoog vermogen werkt. Waarbij dat vermogen afhangt van het koppel en het toerental van minstens één rotor binnen het compressor/vacuümelement 1.

In het kader van de huidige uitvinding moet onder koppel worden verstaan een gemeten eigenschap van een roterend element, zoals een tandwiel, een as of een rotor om rotatieweerstand te overwinnen.

Eens het compressor/vacuümelement 1 is gestart, is de koppelmodulus ter hoogte van de minstens één rotor binnen het compressor/vacuümelement 1 aanzienlijk hoog te wijten aan een hoge druk ter hoogte van het instroomkanaal 5, en bijgevolg is ook als de motor 2 op hoog vermogen werkt, het toerental van de rotor(s) laag. Terwijl het compressor/vacuümelement 1 verder werkt, zal de koppelmodulus geleidelijk afnemen, en zal bijgevolg de snelheid van de rotor(s) binnen het compressor/vacuümelement 1 geleidelijk kunnen worden verhoogd door het systeem.

Met andere woorden, ook als de motor 2 op een hoog vermogen werkt, kan het systeem niet toelaten dat de rotor (s) een hoge snelheid bereikt (bereiken) onmiddellijk nadat het compressor/vacuümelement 1 wordt gestart.

Daar de werkwijze volgens de huidige uitvinding de snelheid van het compressor/vacuümelement 1 dusdanig aanpast dat het vermogen van het compressor/vacuümelement 1 op een nagenoeg constante waarde wordt gehouden, kan, eens het koppel afneemt, de snelheid toenemen. Bijgevolg ondervindt de motor 2 geen significante variaties terwijl de drukregelklep 3 het volume fluïdum dat tussen een proces kanaal 4 en het compressor/vacuümelement 1 stroom, aanpast en bereikt het systeem een hoog rendement in een minimum van tijd, waardoor de efficiëntie verhoogt en de wachttijd afneemt.

Daar het vermogen van het systeem op een nagenoeg constante waarde wordt gehouden, kan de motor 2 die wordt gebruikt door het compressor/vacuümelement 1 binnen een hoog bereik van werkingsparameters werken gedurende een aanzienlijk lange tijd. Daardoor is de motor 2 noch overbelast noch onderbelast, waardoor de efficiëntie van de compressor of vacuümpomp toeneemt en tegelijkertijd de motor 2 wordt beschermd.

Bij voorkeur laat de werkwijze volgens de huidige uitvinding de motor 2 die het compressor/vacuümelement 1 aandrijft toe om te werken binnen het hoge bereik van werkingsparameters gedurende het volledige werkingsinterval wanneer er een vraag is naar perslucht of vacuüm.

In het kader van de huidige uitvinding dient ervan te worden uitgegaan dat een compressor/vacuümelement 1 deel uitmaakt van een compressor of vacuümpomp die kan worden gekozen uit een groep omvattende: een enkelschroefcompressor, een dubbelschroefcompressor, een scroll compressor, een turbocompressor, een enkeltraps vacuümpomp, een dubbeltraps vacuümpomp, een enkelschroefvacuümpomp, een dubbelschroefvacuümpomp, een slakkenhuisvacuümpomp, een turbovacuümpomp, een schottenvacuümpomp, enz. Elk van de hierboven genoemde types compressor/vacuümelementen 1 kan oliegeïnjecteerd of olievrij zijn.

In het kader van de huidige uitvinding dient ervan te worden uitgegaan dat een compressor/vacuümelement 1 minstens een rotor, behuisd binnen een kamer, omvat. Gemakshalve wordt hierna de rotatiesnelheid van de minstens één rotor van het vacuümelement 1 de snelheid van het compressor/vacuümelement 1 genoemd.

De werkwijze omvat verder de stap van het voorzien van een drukregelklep 3 op een instroomkanaal {niet afgebeeld), waarbij dat instroomkanaal in rechtstreekse fluïdumcommunicatie staat met het compressor/vacuümelement 1, waarbij de klep 3 de druk regelt binnen het compressor/vacuümelement 1 door het volume fluïdum dat tussen een proceskanaal 4 en het compressor/vacuümelement stroomt aan te passen in functie van het verschil tussen de drukwaarde binnen het compressor/vacuümelement 1 en een vooraf ingestelde drukwaarde.

Omdat de werkwijze de stap omvat van het voorzien van een drukregelklep 3 op het instroomkanaal, en omdat het compressor/vacuümelement 1 verbonden wordt met het proceskanaal 4 nadat de snelheid van het compressor/vacuümelement 1 een vooraf ingestelde snelheidswaarde bereikt, heeft de motor 3 voldoende tijd om een toestand te bereiken waarin de koppelmodulus laag genoeg is om de motor 3 toe te laten het toerental van de rotor(s) aanzienlijk te verhogen,

In een uitvoeringsvorm volgens de huidige uitvinding wordt de drukregelklep 3 bij voorkeur in een gesloten positie of in een ongeveer gesloten positie gehouden tijdens het tijdsinterval waarin het compressor/vacuümelement 1 de vooraf ingestelde snelheid bereikt.

In een uitvoeringsvorm volgens de huidige uitvinding kan, als het systeem een compressor is, het compressorelement worden verbonden met het proceskanaal 4 onmiddellijk nadat het compressorelement wordt gestart.

Bij voorkeur omvat de drukregelklep 3 (figuur 4 of figuur 5) een behuizing V5 die een eerste kamer V6 en een tweede kamer V7 begrenst die van elkaar worden gescheiden door een wand V8. De eerste kamer V6 omvat een beweegbaar element V9 dat een eerste holte V6a en een tweede holte V6b definieert die van elkaar zijn afgedicht. De eerste holte V6a omvat een inlaatkanaal V10 verbonden met een eerste toevoer van een fluïdum, en middelen om een kracht uit te oefenen op het beweegbare element V9.

Bij voorkeur werkt de wand V8 als een scheiding tussen de tweede kamer V7 en de tweede holte V6b van de eerste kamer V6.

De behuizing V5 kan bijvoorbeeld een deksel V5a omvatten.

In dit geval maar niet noodzakelijkerwijs, is het inlaatkanaal V10 voorzien in het midden op het deksel V5a tegenover de tweede holte V6b.

De tweede kamer V7 staat in directe communicatie met een proceskanaal 4 van een toevoer van een fluïdum en omvat verder een kleplichaam Vil met een distaai uiteinde Vila dat zich uitstrekt in de eerste holte V6a van de eerste kamer V6 en een proximaal uiteinde Vllb, waarbij het kleplichaam Vil verplaatsbaar is tussen een initiële, gesloten positie waarin het proximale uiteinde Vllb tegen een zitting V12 geduwd is en een tweede, geopende positie, waarin een fluïdum van het proceskanaal 4 naar het instroomkanaal 5 van het compressor/vacuümelement 1 stroomt.

In het kader van de huidige uitvinding dient ervan te worden uitgegaan dat de behuizing V5 kan zijn gemaakt uit één integraal deel of verschillende aparte delen.

Het kleplichaam Vil is verschuifbaar gemonteerd in de wand V8 zodanig dat een fluïdumstroom tussen de tweede kamer V7 en de tweede holte V6b van de eerste kamer V6 wordt vermeden.

Bij voorkeur vormt de zitting V12 een opening naar het instroomkanaal 5 van het compressor/vacuümelement 1.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm volgens de huidige uitvinding is het kleplichaam Vil gemonteerd binnen een geleider V13, in dit geval in de vorm van een pijpvormig element, bestaande uit een afdichting V14 en een bus V15 gemonteerd ter hoogte van de geleider V13 om het risico te elimineren dat er restfluïdum stroomt tussen de tweede holte V6b van de eerste kamer V6 en de tweede kamer V7.

Bij voorkeur omvat het kleplichaam Vil een fluidumkanaal V16 dat zich uitstrekt door het kleplichaam Vil waardoor een fluidumstroom tussen de eerste holte V6a en het instroomkanaal 5 van het compressor/vacuümelement 1 mogelijk is. Bijgevolg zal de druk binnen de eerste holte V6a dezelfde waarde hebben als de drukwaarde van het fluïdum aan het instroomkanaal 5 van het compressor/vacuümelement 1.

Het beweegbare element V9 kan bijvoorbeeld de vorm hebben van een membraan, of een zuiger, of een metalen plaat.

Bij voorkeur kunnen de middelen om een kracht uit te oefenen op het beweegbare element V9 de vorm hebben van: een veer, een zuiger of een metalen plaat zoals een staalplaat waarvoor het uitoefenen van een kracht op het beweegbare element V9 tot de intrinsieke materiaaleigenschappen behoort. De kracht die wordt gegenereerd op het beweegbare element V9 kan ofwel een drukkracht ofwel een trekkracht zijn.

Bij voorkeur omvatten de middelen om een kracht uit te oefenen op het beweegbare element V9 een veer VI7 gepositioneerd in de eerste holte V6a die duwt op het beweegbare element V9.

De veer V17 kan bijvoorbeeld centraal in de holte V6a van de eerste kamer V6 zijn gepositioneerd en op een centraal gepositioneerd oppervlak op het beweegbare element V9 duwen.

Bij voorkeur omvat de behuizing V5 een kraag V18 rond het inlaatkanaal V10 om de veer V17 te positioneren en ze op een stabiele centrale positie te houden. Het inlaatkanaal V10 kan concentrisch gepositioneerd zijn ten opzichte van de kraag V18.

In een andere uitvoeringsvorm volgens de huidige uitvinding kan het inlaatkanaal V10 gepositioneerd zijn op de laterale zijde van het deksel V5a.

Bij voorkeur genereert de veer V17 in een initiële, gesloten positie een kracht F3. van minder dan 3000N (Newton) , meer bij voorkeur genereert de veer V17 een kracht Fi van minder dan 2000N, nog meer bij voorkeur, genereert de veer V17 een kracht Fi van 1000N of minder.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm genereert de veer V17 in een initiële, gesloten positie een kracht F1 in het bereik van 500 - 2000N.

Bij voorkeur heeft het proximale uiteinde Vllb dat tegen de zitting V12 duwt de vorm van een afgeknotte kegel met afgeronde randen waarbij de basis met de grootste diameter aan het einde tegenover de tweede kamer V7 ligt en de basis met de kleinste diameter aan het einde tegenover het instroomkanaal 5 van het compressor/vacuümelement 1 ligt.

Bij voorkeur heeft het proximale uiteinde Vllb een holle holte V19 op het einde tegenover het instroomkanaal 5 van het compressor/vacuümelement 1.

De drukregelklep 3 omvat bij voorkeur twee geleidingselementen V20 en V21 om het beweegbare element V9 te geleiden: waarbij het eerste geleidingselement V20 gepositioneerd is in de tweede holte V6b van de eerste kamer V6 tussen het beweegbare element V9 en de wand V8 die de eerste kamer V6 scheidt van de tweede kamer V7, en waarbij het tweede geleidingselement V21 gepositioneerd is in de eerste holte V6a van de eerste kamer V6, tussen het beweegbare element V9 en de veer V17.

Het beweegbare element V9 kan de vorm hebben van een zuiger of een metalen plaat. Bij voorkeur is het beweegbare element V9 een membraan bevestigd in de behuizing V5 van de eerste kamer V6.

In een andere uitvoeringsvorm volgens de huidige uitvinding heeft het eerste geleidingselement V20 de vorm van een cilindrisch blok met een holle groef aan de zijde tegenover de wand V8 om de geleider V13 in te ontvangen.

In een andere uitvoeringsvorm volgens de huidige uitvinding heeft het eerste geleidingselement V20 de vorm van een schijf met een gat erin om het kleplichaam Vil te ontvangen.

Het tweede geleidingselement V21 kan de vorm hebben van een schijf waartegen, aan één zijde de veer V17 rust, met een gat in om het kleplichaam Vil te ontvangen.

Bij voorkeur omvat het geleidingselement V21 een .rand rondom die zich uitstrekt naar het deksel V5a.

Bij voorkeur omvat de tweede holte V6b van de eerste kamer V6 verder een inlaatkanaal V22 dat de tweede holte V6b dusdanig verbindt met een toevoer van een eerste fluïdum bij een druk P] dat een fluïdumstroom mogelijk is.

Voor het ontwerpgemak is het eerste fluïdum bij voorkeur lucht en is Pi bij voorkeur de atmosfeerdruk.

Om het volume fluïdum te regelen dat door het inlaatkanaal V10 van de eerste holte V6a van de eerste kamer V6 en door het kleplichaam Vil naar het instroomkanaal 5 van het compressor/vacuümelement 1 stroomt, omvat het inlaatkanaal V10 van de eerste holte V6a van de eerste kamer V6 verder een middel om de eerste holte V6a af te dichten van de fluïdumstroom bij druk Pi.

Bij voorkeur maar zonder enige beperking, zijn de middelen om de eerste holte 6a af te dichten van de f luïdumstroom een klep 10.

In een uitvoeringsvorm volgens de huidige uitvinding wordt, als het systeem een vacuümpomp omvat, die vacuümpomp bij voorkeur onderworpen aan een purge cyclus vóór ze wordt aangesloten op het proceskanaal 4 om het systeem vrij te maken van onzuiverheden.

Als het systeem een vacuümpomp omvat, is het instroomkanaal integraal omvat in of staat in rechtstreekse fluïdumcommunicatie met het inlaatkanaal van de vacuümpomp.

In een uitvoeringsvorm volgens de huidige uitvinding wordt, wanneer het vacuümelement onderworpen wordt aan een purge cyclus, de drukregelklep 3 in een gesloten positie gehouden. Eens het vacuümelement verbonden is met een extern proces, zal de drukregelklep 3 het volume fluïdum regelen dat tussen het proceskanaal 4 en het vacuümelement stroomt zoals hieronder wordt toegelicht.

Als de druk aan het inlaatkanaal van het vacuümelement, Pelementr lager is dan een ingestelde minimumwaarde, schuift het kleplichaam tegen de kracht in die wordt gegenereerd door de veer V17 in de richting van de eerste kamer V6, waarbij het proximale uiteinde VUB van het kleplichaam Vil opgetild wordt van de zitting V12 en een fluïdum tussen het proceskanaal 4 en het inlaatkanaal van het vacuümelement kan stromen.

Wanneer de druk aan het inlaatkanaal van het vacuümelement een waarde bereikt die hoog genoeg is, is het drukverschil tussen de eerste holte V6a en de tweede holte V6b van de eerste kamer V6 laag genoeg om het proximale uiteinde Vllb van het kleplichaam Vil toe te laten zich te verplaatsen naar de zitting V12 en het fluïdumdebiet te verminderen. Als de druk binnen het inlaatkanaal van het vacuümelement nog altijd te hoog is, wordt het proximale uiteinde Vllb van het kleplichaam Vil verplaatst tot het tegen de zitting V12 duwt, waardoor de fluïdumstroom tussen het proceskanaal 4 en het inlaatkanaa .1 van het vacuümelement volledig wordt gestopt.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm volgens de huidige uitvinding wordt de drukwaarde waarbij het proximale uiteinde Vllb van het kleplichaam Vil zich optilt van de zitting V12 en/of tegen de zitting V12 wordt geduwd, aangepast in functie van de toepassing waarop de vacuümpomp is aangesloten.

Bij voorkeur, wanneer Peiement hoger is dan een minimum ingestelde waarde, duwt het proximale uiteinde Vllb tegen de zitting V12 en stroomt er een f luïdumdebiet door het fluïdumkanaal V16. Wanneer Peiement gelijk is aan of kleiner is dan de minimum ingestelde waarde, gaat de klep 10 dicht en stroomt er geen fluïdum door het f luïdumkanaal V16, waarbij de drukregelklep 3 in modulerende stand gaat. De druk Peiement en de drukwaarde binnen het proceskanaal 4 worden beïnvloed in een dergelijke stand door de variabele snelheidsaandrijving of omvormer, die deel uitmaakt van de aandrijfmiddelen van de vacuümpomp.

Bij voorkeur kunnen de aandrijfmiddelen 4 een verbrandingsmotor zijn of een elektrische motor, een turbine zoals een waterturbine of een stoomturbine, of dergelijke.

De aandrijfmiddelen kunnen direct aangedreven zijn of kan worden aangedreven door een intermediair transmissiesysteem zoals een koppeling of een tandwielkast.

Daar de vacuümpomp volgens de huidige uitvinding een drukregelklep 3 gebruikt zoals hierboven beschreven, kan een permanente fluïdumstroom doorheen het kleplichaam V8 worden behouden tijdens de purge cyclus, waardoor het volume fluïdum dat door het vacuümelement stroomt, toeneemt en de betrouwbaarheid van dergelijke purge cycli verhoogt. Bijgevolg kunnen de tijdsintervallen die voorzien zijn voor het doorvoeren van de purge cyclus worden verkort.

Bij voorkeur, maar niet noodzakelijk, is de drukregelklep 3 van een type zoals beschreven in octrooiaanvrage BE 2015/5072, die hierin in haar geheel bij verwijzing is opgenomen.

In het kader van de huidige uitvinding dient ervan te worden uitgegaan dat andere types kleppen met een andere opbouw ook kunnen worden gebruikt.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm volgens de huidige uitvinding zal, omdat tijdens de purge cyclus de snelheid van de motor die de vacuümpomp aandrijft relatief hoog is, het systeem bij voorkeur de snelheid verlagen naar een ingestelde snelheid vóór het vacuümelement aan te sluiten op het externe proces. De ingestelde snelheid kan een snelheidswaarde hebben tussen 500 ~ 4600 rpm (toeren per minuut). Bijvoorbeeld, en zonder enige beperking, kan de ingestelde snelheid ongeveer 3500 rpm zijn.

Door die stap zou, ook als de drukwaarde ter hoogte van het externe proces relatief hoog is, het drukverschil tussen de drukwaarde ter hoogte van het externe proces en de drukwaarde ter hoogte van het vacuümelement geen overbelasting van de motor veroorzaken of niet tot gevolg hebben dat de motor in veiligheid gaat.

Bij voorkeur is de klep 10 aangesloten op een toevoer van een spoelgas via een mondstuk (niet afgebeeld}.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm volgens de huidige uitvinding heeft het mondstuk van klep 10 een diameter die veel groter is dan die van het mondstuk ter hoogte van het distale uiteinde Vila van de drukregelklep 3. Daardoor wordt, wanneer de klep 10 geopend is, een fluïdumstroom behouden vanaf de klep 10, door de drukregelklep 3 en in het instroomkanaal 5 van het vacuümelement 1.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm volgens de huidige uitvinding zal, wanneer het vacuümelement 1 onderworpen wordt aan een purge cyclus, het systeem werken tegen een relatief hoge snelheid gedurende een vooraf bepaald tijdsinterval om een vooraf ingestelde temperatuur te berei ken.

Dat vooraf bepaalde tijdsinterval kan worden gekozen bijvoorbeeld tussen 1 minuut en 3 uur, afhankelijk van de vereisten van elk proces.

De vooraf ingestelde temperatuur kan worden gekozen tussen 60 - 105°C, zo kan bijvoorbeeld de vooraf ingestelde temperatuur 80°C zijn, of de temperatuur kan 103°C zijn.

Bij voorkeur houdt het systeem, tijdens de purge cyclus, de druk binnen het vacuümelement 1 op een gewenste waarde. Een dergelijke waarde kan om het even welke waarde zijn tussen 5 - 1000 mbar, afhankelijk van de vereisten aan het proceskanaal 4 .

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm volgens de huidige uitvinding wordt, wanneer het vacuümelement 1 aangesloten is op het externe proces, de klep 10 in een gesloten positie gebracht, zodat het vacuümelement 1 de druk. binnen het proceskanaal 4 beïnvloedt bij een maximum rendement.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm volgens de huidige uitvinding wordt, wanneer de druk in het instroomkanaal 5 stijgt, de snelheid van het compressor/vacuümelement 1 geregeld volgens een vooraf bepaalde eerste maximum snelheidsvariatiegrafiek 6 (figuur 2).

In een andere voorkeurdragende uitvoeringsvorm volgens de huidige uitvinding wordt, wanneer de druk in het instroomkanaal 5 daalt, de snelheid van het compressor/vacuümelement 1 geregeld volgens een vooraf bepaalde tweede maximum snelheidsvariatiegrafiek 7.

Bij voorkeur omvat de werkwijze verder een stap waarbij een minimum toegelaten snelheid 8 voor het compressor/vacuümelement 1 wordt bepaald als de limiet tot waar het compressor/vacuümelement 1 binnen nominale werkingsparameters wordt gehouden. Bij voorkeur verschilt die minimum toegelaten snelheid 8 van de vooraf bepaalde eerste maximum snelheidsvariatiegrafiek 6 en/of de tweede maximum snelheidsvariatiegrafiek 7.

Daar het systeem volgens de huidige uitvinding geen lineaire snelheidslimiet gebruikt, maar een eerste maximum snelheidsvariatiegrafiek 6 en/of een tweede maximum snelheidsvariatiegrafiek 7, wordt de frequentie van snelheidsvariaties van de motor 2 die het compressor/vacuümelement 1 aandrijft, tot een minimum beperkt. Bijgevolg zal, wanneer het compressor/vacuümelement 1 drukvariaties ondervindt, en omdat het vermogen op een nagenoeg constante waarde wordt gehouden, het toerental van de rotor (s) ook variëren. Als het systeem één enkele maximum snelheidsvariatiegrafiek zou gebruiken, zou de motor 2 oscilleren telkens als het toerental van de rotor(s) een hogere of lagere waarde dan die van de limiet zou bereiken. Dat effect zou de kans verhogen dat de motor 2 in storing gaat en zou ook voor schommelingen in de geluidsintensiteit zorgen, wat de toepassingen waarin het systeem zou kunnen worden gebruikt, beperkt.

Door de snelheid aan te passen na een eerste maximum snelheidsvariatiegrafiek 6 en/of een tweede maximum snelheidsvariatiegrafiek 7, zal het systeem de snelheid van de rotor(s) niet onmiddellijk aanpassen wanneer een drukverandering wordt gedetecteerd, maar wanneer de waarde van de snelheid gelijk is aan of kleiner is dan en/of gelijk is aan de waarden op de grenslijn van de tweede maximum snelheidsvariatiegrafiek 7 en/of de eerste maximum snelheidsvariatiegrafiek 6.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm volgens de huidige uitvinding wordt, wanneer het systeem een daling in druk ondervindt, de snelheid aangepast na de tweede maximum variatiegrafiek 7 en/of wanneer het systeem een stijging in druk ondervindt, wordt de snelheid aangepast na de eerste snelheidsvariatiegrafiek 6.

Om de werking van het systeem te optimaliseren en variaties in snelheid te verminderen, bepalen de eerste maximum snelheidsvariatiegrafiek 6 en de tweede maximum snelheidsvariatiegrafiek 7 een hysteresisachtig gedrag voor de snelheid van het compressor/vacuümelement 1. Hierdoor houdt de werkwijze volgens de huidige uitvinding de motor 2 in een hoog bereik van functionele parameters, waardoor het rendement van het systeem hoog blijft.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm volgens de huidige uitvinding omvat de werkwijze verder de stappen van: het nagenoeg constant houden van de snelheid van het compressor/vacuümelement 1 tot de vooraf ingestelde drukwaarde van de drukregelklep 3 is bereikt; en nadat de drukwaarde is bereikt: het verhogen van de snelheid van het compressor/vacuümelement 1 volgens de tweede maximum snelheidsvariatiegrafiek 7; en/of het verlagen van de snelheid van het compressor/vacuümelement 1 volgens de eerste maximum snelheidsvariatiegrafiek 6.

Daar het systeem de drukregelklep 3 gebruikt en daar het fluïdumkanaal V16 een fluïdumstroom door het kleplichaam toelaat tot een vooraf ingestelde snelheid van het compressor/vacuümelement is bereikt, wordt de drukwaarde ter hoogte van het compressor/vacuümelennent 1 op een nagenoeg constante waarde gehouden tot de optimale werkingsparameters zijn bereikt. Omdat de druk ter hoogte van het compressor/vacuümelement 1 constant wordt gehouden, wordt ook het vermogen van de motor 2 op een nagenoeg constante waarde gehouden.

Nadat de ingestelde snelheid is bereikt, wordt het fluïdumkanaal V10 bij voorkeur afgekoppeld van de f luïdumtoevoer, waardoor de klep 3 in een open positie wordt gebracht en de druk binnen het proceskanaal 4 direct kan worden beïnvloed door het compressor/vacuümelement 1 bij een maximumrendement.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm volgens de huidige uitvinding wordt, als het systeem een vacuümelement 1 omvat, de druk binnen het vacuümelement 1 op een nagenoeg constante waarde gehouden, tot een vooraf ingestelde drukwaarde is bereikt ter hoogte van het instroomkanaal 5. Bij voorkeur is de vooraf ingestelde drukwaarde lager dan 600 mbar, meer bij voorkeur lager dan 500 mbar en het meest bij voorkeur bedraagt die ongeveer 400 mbar.

In het kader van de huidige uitvinding dient ervan te worden uitgegaan dat de vooraf ingestelde drukwaarde kan worden geselecteerd afhankelijk van ofwel de drukwaarde waarbij het vacuümelement 1 opstart, ofwel de vereisten aan het proceskanaal 4, ofwel het drukverschil tussen de drukwaarde waarbij het vacuümelement 1 opstart en de gewenste druk ter hoogte van het proceskanaal 4.

Wanneer de drukwaarde waarbij het vacuümelement 1 opstart atrnosfeerdruk is, en de vooraf ingestelde drukwaarde ongeveer 400 mbar is, is er in het systeem een drukverschil van ongeveer 600 mbar, wat voldoende is om de olie-injectie binnen een oliegeinjecteerde vacuümpomp in stand te houden.

Bij voorkeur zal, wanneer het vacuümelement 1 wordt gestart, de motor de rotor(s) aandrijven aan een vooraf bepaalde startsnelheid en de snelheid geleidelijk verhogen tot de ingestelde snelheid is bereikt en wordt het vacuümelement 1 vervolgens aangesloten op het proceskanaal 4, zoals hierboven uitgelegd.

Bij voorkeur, maar zonder enige beperking, is de vooraf bepaalde startsnelheid niet hoger dan de maximumsnelheid die de motor kan bereiken bij de vooraf ingestelde drukwaarde. De vooraf bepaalde startsnelheid kan worden geselecteerd als om het even welke waarde tussen 600 en 4600 rpm, afhankelijk van het compressor/vacuümelement 1 dat wordt gebruikt.

In het geval dat het systeem een vacuümelement 1 omvat, kan de snelheid bijvoorbeeld, zonder enige beperking, ongeveer 3500 rpm zijn.

Voor een efficiëntere en makkelijkere regeling van de snelheid van het compressor/vacuümelement, bereikt de tweede maximum snelheidsvariatiegrafiek 7 geen vooraf ingestelde minimum snelheidswaarde 8 van het compressor/vacuümelement 1. Bijgevolg kan de compressor of vacuümpomp binnen optimale werkingsparameters worden gehouden.

In een andere uitvoeringsvorm volgens de huidige uitvinding wordt, om de motor 2 nog meer te beschermen, in de werkwijze volgens de huidige uitvinding de stroom gemeten die door de motorwikkelingen gaat; en wordt de gemeten stroom vergeleken met een maximum toegelaten stroom. In één uitvoeringsvorm volgens de huidige uitvinding wordt, als de gemeten stroom lager is dan de maximum toegelaten stroom, de snelheid van de motor verhoogd volgens de eerste maximum snelheidsvariatiegrafiek 6 of de tweede maximum snelheidsvariatiegrafiek 7.

Bij voorkeur wordt, als de gemeten stroom hoger is dan de maximum toegelaten stroom, de snelheid van de motor verlaagd volgens de eerste maximum snelheidsvariatiegrafiek 6 of de tweede maximum snelheidsvariatiegrafiek 7. Door een dergelijke stap toe te passen, wordt verzekerd dat de omvormer, die deel uitmaakt van de motor 2, niet in veiligheid gaat. Een dergelijk effect is ongewenst omdat het een reset van het systeem kan veroorzaken wat een vertraging zou betekenen in het bereiken van de gewenste drukwaarde aan het proceskanaal 4 en bijgevolg een verminderde efficiëntie van de compressor of vacuümpomp.

Een ander gevolg van het uitvoeren van een dergelijke stap bestaat erin dat de motor 2 van de compressor of vacuümpomp binnen optimale parameters blijft, zonder het risico van overbelasting. Bijgevolg kan het rendement van het systeem in het hoge bereik worden gehouden doorheen de volledige werkingscyclus zonder de levensduur van de motor 2 in het gedrang te brengen.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm volgens de huidige uitvinding wordt, voor een efficiëntere regeling van de snelheid, als de stroom die door de motorwikkelingen gaat hoger is dan de maximum toegelaten stroom, de eerste maximum snelheidsvariatiegrafiek 6 of de tweede maximum snelheidsvariatiegraflek 7 omgezet naar lagere waarden (figuur 3) en/of wordt de vooraf ingestelde minimum snelheidswaarde 8 van het compressor/vacuümelement 1 omgezet naar hogere waarden. Bovendien wordt, als de stroom die door de motorwikkelingen gaat lager is dan de maximum toegelaten stroom, de eerste maximum snelheidsvariatiegrafiek 6 of de tweede maximum snelheidsvariatiegrafiek 7 omgezet naar hogere waarden en/of wordt de vooraf ingestelde minimum snelheidswaarde 8 van het compressor/vacuümelement 1 omgezet naar lagere waarden.

Door een dergelijke stap toe te passen beïnvloedt de werkwijze volgens de huidige uitvinding niet rechtstreeks de snelheid van het compressor/vacuümelement 1, maar de eerste maximum snelheidsvariatiegrafiek 6 en/of de tweede maximum snelheidsvariatiegrafiek 7 en/of de huidige minimum toegelaten snelheidswaarde 8 die de snelheidslimieten creëren waartussen het compressor/vacuümelement 1 kan werken.

Bijgevolg worden de snelheids- en geluidsschommelingen tot een minimum beperkt.

Bij voorkeur zet de compressor of vacuümpomp de eerste maximum snelheidsvariatiegrafiek 6 en/of de tweede maximum snelheidsvariatiegrafiek 7 en/of de vooraf ingestelde minimum toegelaten snelheidswaarde 8 om wanneer de stroom gemeten in de motorwikkelingen een waarde bereikt die hoger is dan een maximum toegelaten stroom plus een tolerantie geselecteerd tussen 0,1 - 2 A (Ampère).

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm volgens de huidige uitvinding meet de stuureenheid de druk aan het instroomkanaal aan een bemonsteringsfrequentie geselecteerd tussen 100 - 400 msec (milliseconden), meer bij voorkeur meet de stuureenheid de druk aan het instroomkanaal 5 aan een bemonster!ngsfrequentie van 200 msec.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm omvat de stuureenheid een drukregelaar, een snelheidsregelaar en een begrenzingsfunctie.

Bij voorkeur vergelijkt de drukregelaar de gemeten drukwaarde binnen het proceskanaal 4 met de gevraagde drukwaarde en berekent de snelheid van het element die nodig is om de gevraagde drukwaarde te bereiken.

In het kader van de huidige uitvinding moet onder de gevraagde drukwaarde worden verstaan de drukwaarde die nodig is ter hoogte van het externe proces en geselecteerd is door de gebruiker van het compressor/vacuümelement 1.

Bij voorkeur bepaalt de begrenzingsfunctie twee snelheidswaarden voor elke gemeten drukwaarde: één maximum snelheidswaarde die overeenkomt met de waarde gevonden op de grenslijn van de eerste maximum snelheidsvariatiegrafiek 6 of de tweede maximum snelheidsvariatiegrafiek 7, als een virtuele curve evenwijdig aan de snelheides wordt getekend als gaande door die gemeten drukwaarde, en een tweede minimumwaarde gevonden op de grafiek van de vooraf ingestelde minimum snelheidswaarde 8, bepaald op het snijpunt tussen de virtuele curve en de grafiek van de vooraf ingestelde minimum snelheidswaarde 8.

De begrenzingsfunctie vergelijkt verder de gevraagde snelheid met de twee bepaalde maximum- en minimumsnelheidswaarden. Als de gevraagde snelheid hoger is dan de maximumsnelheidswaarde, wordt een ingestelde snelheid bij voorkeur aangepast aan de maximumsnelheidswaarde.

Als de gevraagde snelheid lager is dan de minimumwaarde, wordt de ingestelde snelheid bij voorkeur aangepast aan de minimumwaarde.

Als de gevraagde snelheid niet hoger is dan de maximumsnelheidswaarde of lager dan de minimumwaarde, beïnvloedt de begrenzingsfunctie bij voorkeur de ingestelde snelheid niet, die gelijk zal zijn aan de gevraagde snelheid.

Bij voorkeur vergelijkt de snelheidsregelaar de ingestelde snelheid met de gemeten snelheid en past de snelheid van de motor aan in functie van de ingestelde snelheid.

Bovendien meet de stuureenheid bij voorkeur de stroom die door de motorwikkelingen gaat en vergelijkt de gemeten waarde met een vooraf bepaalde maximumwaarde. Als de waarde van de gemeten stroom hoger is dan de vooraf bepaalde maximumwaarde, wijzigt de stuureenheid bij voorkeur de maximumsnelheidswaarde en/of de minimumsnelheidswaarde.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm volgens de huidige uitvinding zet, als de gemeten stroom hoger is dan de vooraf bepaalde maximumwaarde, de stuureenheid bij voorkeur de maximumsnelheidswaarde om naar lagere waarden en/of de minimumsnelheidswaarde om naar hogere waarden.

In het kader van de huidige uitvinding moet onder een omzetting van een waarde worden verstaan een lagere of hogere waarde gevonden op een virtueel getekende curve op een grafiek, waarbij de virtueel getekende curve evenwijdig is aan één van de assen, in dit geval aan de snelheidas, en getekend wordt als gaande door de gemeten waarde.

In het kader van de huidige uitvinding dient ervan te worden uitgegaan dat de stuureenheid een elektronische module is die een toestand van minstens één component van het compressor/vacuümelement 1 kan wijzigen.

In het kader van de huidige uitvinding dient ervan te worden uitgegaan dat wanneer wordt gespecificeerd dat de stuureenheid de toestand van een component beïnvloedt op een bepaalde manier zoals bijvoorbeeld, maar niet beperkt tot: de snelheid van de motor van het compressor/vacuümelement 1 verhoogt of verlaagt, of het compressor/vacuümelement 1 verbindt met het proceskanaal 4, de stuureenheid een signaal genereert, bijvoorbeeld een elektrisch signaal, dat de toestand van de minstens één component verandert.

In een andere uitvoeringsvorm volgens de huidige uitvinding vergelijkt de stuureenheid verder de gemeten stroomwaarde met een vooraf bepaalde minimumwaarde. Als de gemeten waarde lager is dan de vooraf bepaalde minimumwaarde, zet de stuureenheid de maximumsnelheidswaarde om naar hogere waarden en/of de minimumsnelheidswaarde om naar lagere waarden.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm volgens de huidige uitvinding wijzigt, als de gemeten stroom hoger is dan de vooraf bepaalde maximumwaarde of lager dan een vooraf bepaalde minimumwaarde, de stuureenheid de maximumsnelheidswaarde en/of de minimumsnelheidswaarde van het compressor/vacuümelement 1 ook als de gemeten snelheid niet hoger is dan de maximumsnelheidswaarde of lager dan de minimumwaarde. Hierdoor kan een compressor/vacuümelement 1 dat een stuureenheid volgens de huidige uitvinding gebruikt, bij hoge waarden van de koppelmodulus werken zowel bij hoge als bij lage snelheden.

Bij voorkeur houdt de stuureenheid rekening met een tolerantie tussen 0,1 -- 2 A (Ampère) vóór ze de maximumsnelheidswaarde en/of de minimumsnelheidswaarde wij zigt.

Omdat de stuureenheid een dergelijke vergelijking doorvoert, wordt de snelheid van het compressor/vacuümelement 1 niet rechtstreeks en onmiddellijk gewijzigd zoals dat het geval is bij bestaande systemen, maar wordt de maximumsnelheidswaarde en/of de minimumsnelheidswaarde aangepast, wat resulteert in minder snelheidsschommelingen voor het compressor/vacuümelement 1 en bijgevolg minder geluidsschommelingen.

Bij voorkeur wordt de snelheidsbegrenzing SI (figuur 2) bepaald door de mechanische begrenzing van het compressor/vacuümelement 1, zoals de begrenzing opgelegd door een van de volgende elementen: motor 2, omvormer, schakel frequentie van de omvormer, lagers, materialen gebruikt voor rotor(s) of behuizing, geluidslimiet of dergeli j ke.

Als het systeem een vacuümelement 1 omvat, wordt de snelheidsbegrenzing S2 bepaald door de drukregelklep 3.

In het kader van de huidige uitvinding dient ervan te worden uitgegaan dat de eerste maximum snelheidsvariatiegrafiek 6, de tweede maximum snelheidsvariatiegrafiek 7, de snelheidsbegrenzing SI en/of de snelheidsbegrenzing S2 kan worden geselecteerd afhankelijk van het compressor/vacuümelement 1 dat wordt gebruikt en/of de vereisten aan het instroomkanaal 5,

De huidige uitvinding is verder gericht op een stuureenheid,. die wordt geconfigureerd om de snelheid van een compressor/vacuümelement te regelen.

In het kader van de huidige uitvinding dient ervan te worden uitgegaan dat de stuureenheid een integraal bestanddeel van de compressor of vacuümpomp kan zijn of een externe module kan zijn die communiceert met de compressor of vacuümpomp.

De stuureenheid omvat een datacommunicatie-interface om parameters te ontvangen in verband met de stroom van een motor die het compressor/vacuümelement aandrijft. Bij voorkeur omvat de stuureenheid verder middelen om de data die ontvangen wordt van de motor 2 te vergelijken met een vooraf bepaalde stroomwaarde die is opgeslagen in een databank.

Die middelen om de data die ontvangen wordt van de motor 2 te vergelijken met een vooraf bepaalde stroomwaarde kunnen bijvoorbeeld een processor zijn die gemonteerd is ter hoogte van de stuureenheid of op een externe locatie.

Bij voorkeur omvat de compressor of vacuümpomp een drukregelklep 3 (figuur 4 of figuur 5) die bestemd is om te worden gemonteerd op een instroomkanaal 5, waarbij het instroomkanaal 5 in rechtstreekse fluïdumcommunicatie staat met het compressor/vacuümelement 1.

Als het systeem een vacuümelement 1 omvat, regelt de klep 3 bij voorkeur de druk binnen in het vacuümelement 1 door het volume fluïdum dat tussen een proceskanaal 4 en het vacuümelement 1 aan te passen in functie van het verschil tussen de drukwaarde in het vacuümelement 1 en een vooraf ingestelde drukwaarde.

Bij voorkeur kan de vooraf ingestelde drukwaarde worden geselecteerd afhankelijk van de vereisten voor de drukwaarde ter hoogte van het proceskanaal 4. Een dergelijke waarde kan bijvoorbeeld om het even welke geselecteerde waarde binnen het interval zijn, zonder daarbij beperkt te zijn tot: 200-800 mbar,

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm volgens de huidige uitvinding bedraagt, als het systeem een vacuümelement omvat, de vooraf ingestelde drukwaarde ongeveer 400 mbar.

Bij voorkeur houdt de drukregelklep 3 de drukwaarde binnen het vacuümelement 1 op een nagenoeg constante waarde vóór de drukwaarde aan het instroomkanaal 5 een vooraf ingestelde drukwaarde bereikt. Bijgevolg daalt het koppel ter hoogte van het vacuümelement 1 en kan de snelheid van het vacuümelement 1 stijgen, zonder de levensduur van de motor 2 in het gedrang te brengen en zonder enige significante schommelingen in snelheid en/of geluidsintensiteit te ondervinden.

Nadat de vooraf ingestelde drukwaarde is bereikt, bereikt het vacuümelement 1 nominale werkingsparameters en omvat de stuureenheid bij voorkeur middelen om het vacuümelement 1 aan te sluiten op een proceskanaal 4. Hierdoor kan het vacuümelement 1 een relatief hoge snelheid en rendement bereiken tot het aangesloten wordt op het proceskanaal 4.

Bij voorkeur omvat dat middel om het compressor/vacuümelement 1 aan te sluiten op een proceskanaal 4 een elektrisch signaal gegenereerd door de stuureenheid.

Als het systeem een compressorelement 1 omvat, kan het compressorelement 1 worden aangesloten op het proceskanaal 4 onmiddellijk nadat het systeem wordt ingeschakeld.

Bij voorkeur omvat de stuureenheid verder een datacommunicatiekanaal voor het versturen van een controlesignaal naar de motor 2 om het toerental van de motor te verhogen of te verlagen als de ontvangen stroomparameters niet tussen een vooraf bepaalde maximum-en/of minimumstroomwaarde liggen.

Bij voorkeur kan het datacommunicatiekanaal een draadgebonden of een draadloos datakanaal zijn.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm volgens de huidige uitvinding wordt het toerental van de motor 2 verlaagd volgens een eerste vooraf bepaalde maximum snelheidsvariatiegrafiek 6 en/of verhoogd volgens een tweede vooraf bepaalde maximum snelheidsvariatiegraf .iek 7.

In nog een andere voorkeurdragende uitvoeringsvorm bepalen de tweede maximum snelheidsvariatiegraf.iek. 7 en de eerste maximum snelheidsvariatiegrafiek 6 een hysteresisachtig gedrag voor de snelheid van het compressor/vacuümelement (figuur 2). Daardoor neemt de frequentie van snelheids- en geluidsintensiteitsschommelingen af.

In een uitvoeringsvorm volgens de huidige uitvinding is, nadat het compressor/vacuümelement 1 verbonden is met het proceskanaal 4, de snelheid van het compressor/vacuümelement 1 relatief hoog en het koppel relatief laag, zodanig dat de druk ter hoogte van het proceskanaal 4 wordt beïnvloed bij een maximumrendement.

Eens de vereiste druk ter hoogte van het proceskanaal 4 is bereikt, verlaagt de stuureenheid bij voorkeur de snelheid van het compressor/vacuümelement 1 en kan de drukwaarde worden behouden. Als de drukwaarde ter hoogte van het proceskanaal 4 verandert, regelt de stuureenheid volgens de huidige uitvinding de snelheid van het compressor/vacuümelement 1 volgens de eerste maximum snelheidsvariatiegrafiek 6 en/of de tweede maximum snelheidsvariatiegrafiek 7, zoals hierboven beschreven.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm volgens de huidige uitvinding (figuur 3) omvat de stuureenheid middelen om de eerste maximum snelheidsvariatiegraflek 6 om te zetten naar lagere waarden en/of de vooraf ingestelde minimum snelheidswaarde 8 van het compressor/vacuümelement 1 om te zetten naar hogere waarden, als de stroom die door de motorwikkelingen gaat hoger is dan de maximum toegelaten stroom. Bovendien omvat de stuureenheid een middel om de eerste maximum snelheidsvariatiegraflek 6 om te zetten naar hogere waarden en/of de vooraf ingestelde minimum snelheidswaarde 8 van het compressor/vacuümeiement 1 om te zetten naar lagere waarden, als de stroom die door de motorwikkelingen gaat lager is dan de maximum toegelaten stroom.

Bij voorkeur omvat dat middel een algoritme uitgevoerd door de processor.

Door dat middel beïnvloedt de stuureenheid volgens de huidige uitvinding de snelheid van het compressor/vacuümeiement 1 niet rechtstreeks, maar de eerste maximum snelheidsvariatiegrafiek 6 en/of de tweede maximum snelheidsvariatiegrafiek 7 en/of de huidige minimum snelheidswaarde 8, die de snelheidslimieten creëren waartussen het compressor/vacuümeiement 1 mag werken.

Bijgevolg worden de snelheids- en geluidsschommelingen tot een minimum beperkt.

Bij voorkeur omvat de stuureenheid verder middelen om een tolerantie toe te passen geselecteerd tussen 0,1 - 2 A (Ampère) vóór de eerste maximum snelheidsvariatiegrafiek 6 en/of de tweede maximum snelheidsvariatiegrafiek 7 en/of de vooraf ingestelde minimum snelheidswaarde 8 wordt omgezet.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm volgens de huidige uitvinding zet, wanneer de stroom die door de motorwikkelingen gaat hoger is of lager dan een maximum toegelaten stroom, de stuureenheid slechts één snelheidswaarde van de eerste maximum variatiegrafiek 6 en/of van de vooraf ingestelde minimum snelheidswaarde 8 om. Hierdoor is er minder berekeningsvermogen nodig.

De huidige uitvinding is verder gericht op een compressor of vacuümpomp die is voorzien van een drukregelklep 3 en een stuureenheid volgens de huidige uitvinding.

De huidige uitvinding is verder gericht op een gebruik van een stuureenheid volgens de huidige uitvinding voor het behouden van de snelheid van een compressor/vacuümelement 1 tussen een eerste maximum snelheidsvariatiegrafiek 6 en een tweede maximum snelheidsvariatiegrafiek 7.

De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeeld beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvorm, doch een dergelijke werkwijze kan worden verwezenlijkt in allerlei varianten zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.

Claims (14)

1. Conclusies .

   1. Een werkwijze voor het regelen van de snelheid van een compressor/vacuümelement (1), waarbij de werkwijze de stappen omvat van: - het starten van het compressor/vacuümelement (1); - het regelen van de druk binnen het compressor/vacuümelement (1} door het volume fluïdum dat tussen een proceskanaal (4) en het compressor/vacuümelement (1) stroomt in functie van het verschil tussen de drukwaarde in het compressor/vacuümelement ¢1) en een vooraf ingestelde drukwaarde; daardoor gekenmerkt dat de werkwijze verder de stappen omvat van: - het aansluiten van het compressor/vacuümelement (1) op een proceskanaal (4) nadat de snelheid van het compressor/vacuüm (1) een vooraf ingestelde snelheidswaarde heeft bereikt; en - het aanpassen van de snelheid van het compressor/vacuümelement (1) zodanig dat het vermogen van het compressor/vacuümelement ¢1) op een nagenoeg constante waarde wordt gehouden.
2. 2. Een werkwijze volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat, wanneer de druk in een instroomkanaal (5) toeneemt, waarbij het instroomkanaal {5} in rechtstreekse fluïdumcommunicatie staat met een compressor/vacuümelement (1), de snelheid van het compressor/vacuürnelement (1) wordt geregeld volgens een vooraf bepaalde eerste maximum snelheidsvariatiegrafiek (6).
3. 3. Een werkwijze volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat, wanneer de druk in het instroomkanaal (5) toeneemt, waarbij het instroomkanaal (5) in rechtstreekse fluïdumcommunicatie staat met een compressor/vacuümelement (1), de snelheid van het compressor/vacuümelement (1) wordt geregeld volgens een vooraf bepaalde tweede maximum snelheidsvariatiegrafiek (7).
4. 4. Een werkwijze volgens conclusie 2 en 3, daardoor gekenmerkt dat de eerste maximum snelheidsvariatiegrafiek (6) en de tweede maximum snelheidsvariatiegrafiek (7) een hysteresisachtig gedrag bepalen voor de snelheid van het compressor/vacuümelement (1).
5. 5. Een werkwijze volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat de werkwijze verder de stappen omvat van : - het voorzien van een drukregelklep (3) op een instroomkanaal (5), waarbij het instroomkanaal (5) in rechtstreekse fluïdumcommunicatie staat met een compressor/vacuümelement (1); - het nagenoeg constant houden van de snelheid van het compressor/vacuümelement (1) tot de vooraf ingestelde drukwaarde van de drukregel klep (3) is bereikt; en nadat de drukwaarde is bereikt: - het verhogen van de snelheid van het compressor/vacuümelement (1) volgens de eerste maximum snelheidsvariatiegrafiek (6); en/of - het verlagen van de snelheid van het compressor/vacuümelement (1) volgens de tweede maximum snelheidsvariatiegrafiek (7).
6. 6. Een werkwijze volgens conclusie 3, daardoor gekenmerkt dat de tweede maximum snelheidsvariatiegrafiek (7) geen minimum vooraf ingestelde snelheidswaarde (8) van het compressor/vacuümelement (1) bereikt.
7. 7. Een werkwijze volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat de vooraf ingestelde drukwaarde lager is dan 600 mbar, meer bij voorkeur lager is dan 500 mbar en meest bij voorkeur ongeveer 400 mbar bedraagt.
8. 8. Een werkwijze volgens conclusie 5 die de stappen omvat van: - het meten van de stroom die door de motorwikkelingen gaat; - het vergelijken van de gemeten stroom met een maximum toegelaten stroom; - als de gemeten stroom hoger is dan de maximum toegelaten stroom, wordt de snelheid van de motor verlaagd volgens de eerste maximum snelheidsvariatiegrafiek (6) of de tweede maximum snelheidsvariatiegrafiek (7).
9. 9. Een werkwijze volgens conclusie 8 die de stappen omvat van; - als de stroom die door de motorwikkelingen gaat hoger is dan de maximum toegelaten stroom, wordt de eerste maximum snelheidsvariatiegrafiek (6) of de tweede maximum snelheidsvariatiegrafiek (7) omgezet naar lagere waarden en/of wordt de vooraf ingestelde minimum snelheidswaarde (8) van het compressor/vacuümelement (1) omgezet naar hogere waarden; en/of - als de stroom die door de motorwikkelingen gaat lager is dan de maximum toegelaten stroom, wordt de eerste maximum snelheidsvariatiegrafiek (6) of de tweede maximum snelheidsvariatiegrafiek (7) omgezet naar hogere waarden en/of wordt de vooraf ingestelde minimum snelheidswaarde (8) van het compressor/vacuümelement (1) omgezet naar lagere waarden. 1.0. Een stuureenheid die geconfigureerd is om de snelheid van een compressor/vacuümelement (1) te regelen, waarbij de stuureenheid omvat: - een datacommunicatie-interface om parameters te ontvangen in verband met de stroom van een motor (2) die het compressor/vacuümelement (1) aandrijft; - middelen om de data ontvangen van de motor (2) te vergelijken met een vooraf bepaalde stroomwaarde opgeslagen in een databank; - een drukregelklep (3) die bestemd is om te worden gemonteerd op een instroomkanaal (5) , waarbij dat instroomkanaal (5) in rechtstreekse fluïdumcommunicatie staat met het compressor/vacuümelement (1), waarbij de klep (3) de druk regelt binnen in het compressor/vacuümelement (1) door het volume fluïdum dat tussen een proceskanaal (4) en het compressor/vacuümelement (1) stroomt aan te passen in functie van het verschil tussen de drukwaarde binnen het compressor/vacuümelement (1) en een vooraf ingestelde drukwaarde; daardoor gekenmerkt dat de stuureenheid verder omvat - middelen voor het aansluiten van het compressor/vacuümelement (1) op een proceskanaal (4) nadat de snelheid van het compressor/vacuümelement (1) een vooraf ingestelde snelheidswaarde heeft bereikt; - een datacommunicatiekanaal voor het versturen van een controlesignaal naar de motor (2) om het toerental van de motor (2) te verhogen of te verlagen als de ontvangen stroomparameters niet tussen een vooraf bepaalde maximum- en/of minimumstroomwaarde liggen.
10. 11. De stuureenheid volgens conclusie 10, daardoor gekenmerkt dat het toerental van de motor wordt verlaagd volgens een eerste vooraf bepaalde maximum snelheidsvariatiegrafiek (6) en/of verhoogd volgens een tweede vooraf bepaalde maximum snelheidsvariatiegrafiek (7).
11. 12. De stuureenheid volgens conclusie 11, daardoor gekenmerkt dat de tweede maximum snelheidsvariatiegrafiek (7) en de eerste maximum snelheidsvariatiegrafiek (6) een hystérésis gedrag bepalen voor de snelheid van het compressor/vacuümelement (1).
12. 13. De stuureenheid volgens conclusie 10, daardoor gekenmerkt dat het datacommunicatiekanaal een draadgebonden of draadloos datakanaal kan zijn en/of dat de middelen om de data die ontvangen wordt van de motor (2) te vergelijken met een vooraf bepaalde stroomwaarde, een processor omvatten.
13. 14. Compressor of vacuümpomp die voorzien is van een drukregelklep (3) en een stuureenheid volgens een van de conclusies 10 tot 13.
14. 15. Een gebruik van een stuureenheid volgens conclusie 10 voor het behouden van de snelheid van een compressor/vacuümelement (1) tussen een eerste maximum snelheidsvariatiegrafiek {6} en een tweede maximum snelheidsvariatiegraflek (7).