BE1026001B1

BE1026001B1 - Ontlader voor een compressor en onderhoud daarvan en compressor voorzien van een ontlader

Info

Publication number: BE1026001B1
Application number: BE2018/5079A
Authority: BE
Inventors: Schamphelaere Pieter De; Kristof Adrien Laura Martens; Daniel Joseph Smith
Original assignee: Atlas Copco Airpower Naamloze Vennootschap
Priority date: 2018-02-09
Filing date: 2018-02-09
Publication date: 2019-09-09
Also published as: JP2021513631A; BR112020016187A2; TWI696777B; EP3749860B1; CN209569142U; CN110131136B; US20210003125A1; JP7089037B2; TW201937086A; EP3749860A1; BE1026001A1; PL3749860T3; US11572875B2; BR112020016187B1; ES2900359T3; WO2019155272A1; CN110131136A

Abstract

Ontlader voor een compressor, welke ontlader (1) een behuizing (2) omvat met een inlaat (3) en een uitlaat (4), waarbij de ontlader (1) verder voorzien is van een zuigerstang (5) die heen en weer beweegbaar in de behuizing (2) is opgesteld, waarbij op één uiteinde (5a) van de zuigerstang (5) een klep (7) is voorzien voor het kunnen afsluiten van de uitlaat (4) en waarbij op het andere uiteinde (5b) van de zuigerstang (5) een zuiger (8) is aangebracht welke zuiger (8) heen en weer beweegbaar is aangebracht in een daartoe voorziene halte (9) van de ontlader (1), welke halte (9) minstens gedeeltelijk begrensd wordt door een deksel (10) dat op de behuizing (2) is aangebracht en dat eveneens deel uitmaakt van de ontlader (1), waarbij afdichtingsmiddelen (11) voorzien zijn voor het lekvrij bewegen van de zuiger (8) in de voornoemde halte (9), waarbij de halte (9) waarin de zuiger (8) heen en weer beweegbaar is aangebracht, minstens gedeeltelijk in het deksel (10) voorzien is.

Description

Ontlader voor een compressor en onderhoud daarvan en compressor voorzien van een ontlader.

De huidige uitvinding heeft betrekking op een ontlader voor een compressor en meer specifiek op een ontlader met een verbeterd onderhoud.

Een ontlader of 'unloaded genaamd in het Engels, is een klep die ter plaatse van de inlaat van een compressor wordt gemonteerd en die de hoeveelheid lucht die een compressor kan aanzuigen zal regelen. Door het openen en sluiten van de luchtinlaat van de compressor met behulp van de ontlader, kan de capaciteit van de compressor geregeld worden.

Een probleem bij de bestaande ontladers situeert zich bij het onderhoud van de ontlader, waarbij de dichting en de glijring op geregelde tijdstippen, ongeveer jaarlijks, moeten worden vervangen. Hierbij moet de ontlader gedemonteerd worden.

In de bestaande ontlader van figuur bijvoorbeeld moet voor het vervangen van de dichting en de glij ring, de ontlader losgemaakt worden van de compressor en vervolgens moet het deksel verwijderd worden via acht voorgespannen bouten. Vervolgens kan de zuigerstang losgekoppeld worden van de zuiger door de ring, de schroef en de sluitring uit elkaar te halen. Kortom, er zijn vele handelingen nodig om tot de dichting en de glijring te kunnen komen. Hierdoor is de kans op fouten of vergissingen groter.

BE2018/5079

Bovendien dienen al deze handelingen in de omgekeerde volgorde opnieuw uitgevoerd worden bij het terug monteren van de ontlader op de compressor, na vervanging van de dichting en de glijring.

Een ander probleem is dat een typische ontlader ongeveer dertig kilogram weegt, wat van het demonteren van de ontlader van de compressor een zware klus maakt.

Een bijkomend probleem is dat de compressor, eens de ontlader verwijderd is, een grote opening vertoont waarin vuil of dergelijke kan terechtkomen. Dit vuil komt rechtstreeks in de inlaat van de compressor terecht en kan daar grote schade aanrichten.

Nog een ander probleem doet zich voor bij het opnieuw monteren na onderhoud. Hierbij gaat de dichting op de zuiger na de plaatsing grotendeels blind en geforceerd in de ontlader vastgezet worden, waardoor deze beschadigd kan geraken, met als resultaat een niet afdoende afdichting.

US 6,397,892 beschrijft een gelijkaardige bekend type ontlader voor het variëren van het inwendige volume van een reciprocerende compressorcilinder. Bij het demonteren voor onderhoud moet het volledige deksel, bestaande uit de onderdelen 76, 74, 78, 72 en 40, worden losgemaakt. De zuigerstang komt hierbij echter niet vrij te liggen, zodat het niet mogelijk is om de dichting en/of de glijring van de zuiger te vervangen.

BE2018/5079

De huidige uitvinding heeft tot doel aan minstens één van de voornoemde en/of andere nadelen een oplossing te bieden.

Hiertoe betreft de uitvinding een ontlader voor een compressor, welke ontlader een behuizing omvat met een inlaat en een uitlaat, en waarbij de ontlader verder voorzien is van een zuigerstang die heen en weer beweegbaar in de behuizing is opgesteld, waarbij op één uiteinde van de zuigerstang een klep is voorzien voor het kunnen afsluiten van de uitlaat en waarbij op het andere uiteinde van de zuigerstang een zuiger is aangebracht welke zuiger heen en weer beweegbaar is aangebracht in een daartoe voorziene holte van de ontlader, welke holte minstens gedeeltelijk begrensd wordt door een deksel dat op de behuizing is aangebracht en eveneens deel uitmaakt van de ontlader, waarbij afdichtingsmiddelen voorzien zijn voor het lekvrij bewegen van de zuiger in de voornoemde holte, met als kenmerk dat de holte waarin de zuiger heen en weer beweegbaar is aangebracht, minstens gedeeltelijk in het deksel voorzien is.

De voordelen zijn dat het deksel zodanig is uitgevoerd, dat door het verwijderen van het deksel, de glijring en de dichting gemakkelijk bereikbaar zijn.

Hierdoor dient niet de volledige ontlader gedemonteerd te worden voor de vervanging van de afdichtingsmiddelen. Enkel het deksel dient verwijderd te worden, waarbij dit deksel slechts een fractie weegt van de volledige ontlader, typisch slechts anderhalve kilogram, en bijgevolg veel gemakkelijker te manipuleren is.

BE2018/5079

Dit heeft ook tot gevolg dat het aantal handelingen dat moet worden uitgevoerd om de afdichtingsmiddelen te vervangen, beperkt kan worden. Zo moet bijvoorbeeld de zuigerstang niet meer losgemaakt worden van de zuiger.

Bovendien zal de inlaatopening van de compressor niet bloot komen te liggen, zodat er geen risico is dat er vuil of dergelijke in de compressor terechtkomt.

Het is voor de uitvinding niet uitgesloten dat de holte volledig in het deksel is voorzien.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm is het deksel uitgevoerd als een cilindrische mantel en een kap waarbij de zuiger heen en weer beweegbaar is aangebracht in de mantel.

Alternatief kan het deksel bijvoorbeeld ook dikker worden uitgevoerd en voorzien worden van een boring waarin de zuiger heen en weer beweegbaar is aangebracht.

In een bijzondere uitvoeringsvorm zijn de afdichtingsmiddelen voorzien tussen een afdichtingsvlak van de zuiger en een afdichtingsvlak van het deksel.

Hiermee wordt bedoeld dat de afdichtingsmiddelen zullen zorgen voor de afdichting tussen de zuiger en de holte in het deksel. De voornoemde afdichtingsvlakken van de zuiger en het deksel zullen met elkaar in contact komen.

BE2018/5079

In een andere uitvoeringsvorm omvatten de voornoemde afdichtingsmiddelen van de zuiger een dichting en/of een gli j ring,

Deze dichting kan bijvoorbeeld een enkelwerkende dichting omvatten.

Bij voorkeur is het deksel afneembaar bevestigd op de behuizing door middel van bouten.

In een bijzondere uitvoeringsvorm is de voornoemde holte volledig in het deksel vervat of gelegen.

De zuiger en de afdichtingsmiddelen zijn vrij bereikbaar wanneer het deksel verwijderd is.

In een specifieke uitvoeringsvorm is het deksel voorzien van een handvat of handgreep.

De uitvinding betreft eveneens een werkwijze voor het vervangen van de afdichtingsmiddelen van een ontlader zoals hiervoor beschreven, waarbij deze werkwijze de volgende stappen omvat:

a) het demonteren van het deksel van de behuizing zodat de zuiger vrij bereikbaar komt te liggen;

b) het vervangen van één of meerdere afdichtingsmiddelen; en

c) het monteren van het deksel op de behuizing.

De uitvinding heeft verder ook betrekking op een compressor voorzien van een compressorelement met een inlaat voor

BE2018/5079 samen te persen gas en een uitlaat voor samengeperst gas, welke compressor voorzien is van een ontlader met de kenmerken van conclusie 1, welke ontlader met zijn uitlaat is aangesloten op de voornoemde inlaat voor samen te persen gas .

Met het inzicht de kenmerken van de huidige uitvinding beter aan te tonen, is hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, een voorkeurdragende uitvoeringsvorm beschreven van een ontlader volgens de uitvinding, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin:

figuur 1 schematisch een bestaande uitvoering van een ontlader weergeeft;

figuur 2 schematisch een voorkeurdragende uitvoeringsvorm van een gemonteerde ontlader volgens de uitvinding weergeeft;

figuur 3 schematisch het gedeelte weergeeft dat in figuur 2 is aangeduid met F3; en figuur 4 schematisch een voorkeurdragende uitvoeringsvorm van een gedemonteerde ontlader volgens de uitvinding weergeeft.

Figuur 1 toont een bestaande uitvoering van een ontlader 1.

De ontlader 1 omvat een behuizing 2 met een inlaat 3 en een uitlaat 4.

De uitlaat 4 is bedoeld om aangesloten te worden op de inlaat van een compressor. De inlaat 3 van de ontlader 1 kan voorzien worden van of aangesloten worden op een

BE2018/5079 inlaatfilter, welke het gas dat wordt aangezogen door de compressor zal zuiveren.

De ontlader 1 is verder voorzien van een zuigerstang 5 die heen en weer beweegbaar in de ontlader 1 is opgesteld in een daartoe voorziene boring 6 in de behuizing 2.

Aan één uiteinde 5a is de zuigerstang 5 voorzien van een klep 7 voor het kunnen afsluiten van de voornoemde uitlaat 4 door het heen en weer bewegen van de zuigerstang 5 in de behuizing 2.

Op het andere uiteinde 5b van de zuigerstang 5 is een

zuiger 8 aangebracht, welke	heen en weer beweegbaar	is
aangebracht	in	een daartoe	voorziene holte 9 van	de
ontlader 1.
De holte 9	is	aangebracht	in de behuizing 2 en wordt

minstens gedeeltelijk begrensd door een deksel 10 dat op de behuizing 2 gemonteerd kan worden.

Zoals duidelijk uit de figuur 1 af te leiden is, zal door het heen en weer bewegen van de zuiger 8 in de holte 9 op de gekende wijze, de klep 7 bewogen kunnen worden om de uitlaat 4 van de ontlader 1 al dan niet af te sluiten.

Om de zuiger 8 te bewegen, wordt gebruik gemaakt van een drukverschil in de holte 9 tussen de boven- en onderkant van de zuiger 8. Om het lekken van gas over de zuiger 8 ten gevolge van dit drukverschil te voorkomen, zijn er afdichtingsmiddelen 11 voorzien, welke aangebracht zijn aan

BE2018/5079 de omtrek van de zuiger 8.

Voor het vervangen van deze afdichtingsmiddelen 11 dient de ontlader 1 van de compressor verwijderd te worden en vervolgens moet het deksel 10 verwijderd worden door de voorgespannen bouten 12 los te maken. Daarna kan de klep 7 losgemaakt worden van de zuigerstang 5 en kan de zuiger 8 uit de ontlader 1 genomen worden door de zuigerstang 5 omhoog te brengen tot de zuiger 8 uit de holte 9 komt, om dan de af dichtingsmiddelen 11 te verwijderen en te vervangen.

Figuur 2 geeft een gemonteerde ontlader 1 volgens de uitvinding weer.

De opbouw van de ontlader 1 komt gedeeltelijk overeen met de opbouw van de gekende ontlader uit figuur 1.

Een belangrijk verschil is dat de voornoemde holte 9 in dit geval is aangebracht in het deksel 10. Het deksel 10 is hiertoe in dit voorbeeld uitgevoerd als een cilindrische mantel 13 en een kap 14 of anders verwoord, als een soort van 'hoedje' op een bovenaan afgevlakte behuizing 2. Tussen het deksel 10 en de behuizing 2 wordt, in dit geval een afdichting, bijvoorbeeld in de vorm van een o-ring 15, aangebracht, doch, dit is volgens de uitvinding niet strikt noodzakelijk. Tevens kan vanzelfsprekend ook een ander type van afdichting dan een O-ring worden aangewend. De holte 9 situeert zich als een vrije binnenruimte tussen het deksel 10 en de behuizing 2.

BE2018/5079

Het deksel 10 is volgens een voorkeurdragend kenmerk van de uitvinding verder voorzien van een handvat of handgreep 16 die, in dit voorbeeld, is aangebracht bovenop het deksel 10, maar ook aan een zijkant daarvan kan worden voorzien.

De zuigerstang 5 loopt via een boring 6 in de behuizing 2 door tot in de voornoemde vrije ruimte 9 onder het deksel

10, zodat de zuiger 8	op en	neer kan bewegen	in het	deksel
10,. meer bepaald in	de	voornoemde holte	9 of	vrije
binnenruimte.
De zuiger 8 is	aan	zijn omtrek	voorzien	van
afdichtingsmiddelen 11	, zoals weergegeven in	figuur 3	. Deze

omvatten in dit voorbeeld een glijring 17 en een dichting 18, welke zorgen voor de afdichting tussen de zuiger 8 en de binnenzijde 19 van het deksel 10.

De dichting 18 is in dit geval een enkelwerkende dichting 18, zoals weergegeven in de figuur. Dit wil zeggen dat deze volledig zal afsluiten in één richting. In dit geval in de richting van de klep 7 naar de bovenzijde van het deksel 10 toe. De uitvinding is niet beperkt tot een uitvoeringsvorm die een glijring 17 en een dichting 18 omvat, doch, er zijn ook andere mogelijkheden voor het uitvoeren van de voornoemde afdichtingsmiddelen, bijvoorbeeld door enkel een dichting 18 of enkel een glijring 17 te voorzien.

Voor het vervangen van de dichting 18 en de glijring 17 moet in dit geval enkel het deksel 10 losgemaakt en verwijderd worden van de behuizing 2 door de bouten 12 los te maken en het deksel 10 op te heffen met behulp van het

BE2018/5079 handvat of de handgreep 16, zoals voorgesteld in de figuren 2 en 4.

Het spreekt voor zich dat de verbinding tussen de behuizing 2 en het deksel 10 op velerlei wijzen kan worden verwezenlijkt en niet beperkt is tot een boutverbinding. Zo kan bijvoorbeeld gebruik worden gemaakt van klemmiddelen, schroeven of dergelijke.

Door verwijdering van het deksel 10 komt de omtrek van de zuiger 8 vrij te liggen en zijn de dichting 18 en de glijring 17 gemakkelijk bereikbaar voor vervanging, door deze eruit te nemen en een nieuwe dichting 18 en/of glijring 17 terug te plaatsen. De dichting 18 en de glijring 17 blijven tevens correct op hun plaats zitten wanneer het deksel 10 over de zuiger 8 op de behuizing 2 wordt gezet en vastgemaakt wordt door middel van de bouten

12. De zuigerstang 5 blijft gefixeerd in de boring 6 van de behuizing 2. Bovendien zal bij het terugplaatsen van het deksel 10 op de behuizing 2, het deksel 10 van boven naar onder over de enkelwerkende dichting 18 schuiven, waarbij deze dichting 18 niet beschadigd kan worden.

Andere voordelen zijn dat de gehele ontlader 1 niet van de compressor moet worden gedemonteerd aangezien de behuizing 2 op de inlaat van de compressor gemonteerd mag blijven, en dat de zuiger 8 en/of de klep 7 niet moeten worden losgemaakt van de zuigerstang 5. Verder blijft de inlaat van de compressor afgesloten van vuil, aangezien de ontlader 1 zelf niet wordt gedemonteerd.

BE2018/5079

De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeeld beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvormen, doch een ontlader volgens de uitvinding zoals gedefinieerd door de conclusies, kan volgens allerlei 5 varianten worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.

Claims

Conclusies .

1.- Ontlader voor een compressor, welke ontlader (1) een behuizing (2) omvat met een inlaat (3) en een uitlaat (4) , en waarbij de ontlader (1) verder voorzien is van een zuigerstang (5) die heen en weer beweegbaar in de behuizing (2) is opgesteld, waarbij op één uiteinde (5a) van de zuigerstang (5) een klep (7) is voorzien voor het kunnen afsluiten van de uitlaat (4) en waarbij op het andere uiteinde (5b) van de zuigerstang (5) een zuiger (8) is aangebracht welke zuiger (8) heen en weer beweegbaar is aangebracht in een daartoe voorziene holte (9) van de ontlader (1), welke holte (9) minstens gedeeltelijk begrensd wordt door een deksel (10) dat op de behuizing (2) is aangebracht en dat eveneens deel uitmaakt van de ontlader (1), waarbij afdichtingsmiddelen (11) voorzien zijn voor het lekvrij bewegen van de zuiger (8) in de voornoemde holte (9), daardoor gekenmerkt dat de holte (9) waarin de zuiger (8) heen en weer beweegbaar is aangebracht, minstens gedeeltelijk in het deksel (10) voorzien is.
2. - Ontlader volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat het deksel (10) uitgevoerd is als een cilindrische mantel (13) en een kap (14) waarbij de zuiger (8) heen en weer beweegbaar is aangebracht in de mantel (13).
3. - Ontlader volgens conclusie 1 of 2, daardoor gekenmerkt dat afdichtingsmiddelen (11) voorzien zijn tussen een

BE2018/5079 afdichtingsvlak van de zuiger (8) en een afdichtingsvlak van het deksel (10) .
4. - Ontlader volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat voornoemde afdichtingsmiddelen (11) een dichting (18) en/of een glijring (17) omvatten.
5. - Ontlader volgens conclusie 4, daardoor gekenmerkt dat de voornoemde afdichtingsmiddelen (11) een dichting (18) omvatten, en dat deze dichting (18) een enkelwerkende dichting (18) omvat.
6. - Ontlader volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het deksel (10) afneembaar bevestigd is op de behuizing (2) door middel van bouten (12) .
7. - Ontlader volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat voornoemde holte (9) van de behuizing (2) volledig in het deksel (10) is gelegen of vervat.
8. - Ontlader volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de zuiger (8) en de afdichtingsmiddelen (11) vrij bereikbaar zijn wanneer het deksel (10) verwijderd is.
9. - Ontlader volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het deksel (10) voorzien is van een handvat of handgreep (16).

BE2018/5079
10.- Werkwijze voor het vervangen van de afdichtingsmiddelen van een ontlader (1) volgens één van de voorgaande conclusies, welke werkwijze de volgende stappen omvat :

- het demonteren van het deksel (10),

- het vervangen van één of meerdere afdichtingsmiddelen (11) ,

- het monteren van het deksel (10).
11.- Compressor voorzien van een compressorelement met een inlaat voor samengeperst voorzien is samen te persen gas en een uitlaat voor gas, daardoor gekenmerkt dat de compressor van een ontlader (1) volgens één van de conclusies 1 tot 9, welke ontlader (1) met zijn uitlaat (4) is aangesloten op de voornoemde inlaat voor samen te persen gas .