Verfahren und Einrichtung zur Verhinderung des Rückwärtslanfens eines Umlaufverdichters bei unerwarteter Stillsetzung. Bei umlaufenden Verdichtern besteht die Gefahr, dass sie bei unerwartetem Stillsetzen, wie dies beispielsweise bei elektrischem An trieb durch Ausbleiben des Stromes, etwa in folge Kurzschlusses oder Leitungsdefektes, vorkommen kann, unter der Belastung durch die auf der Druckseite eines solchen Verdich ters aufgespeicherte Pressgasmenge rückwärts laufen und hierbei Anlass zu erheblichen Be triebsstörungen geben. Diese Gefahr ist ganz besonders gross, wenn zum Antrieb eines Ver dichters eine schnellaufende Kraftmaschine dient.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist, diesem Übelstand vorzubeugen, was erfin dungsgemäss dadurch bewerkstelligt wird, dass der Verdichter beim Aufhören des Zu flusses des Betriebsmittels zur Antriebsma schine des Verdichters auf entlasteten Leer lauf geschaltet wird, so dass die Bewegungs energie der umlaufenden Teile des Verdich ters befähigt ist, diesen noch im Auslaufen vorwärts zu treiben.
Bei einem zweistufigen Verdichter mit Zwischenkühler und Konden- satbehälter kann ausserdem die Schaltung auf Leerlauf in der Weise erfolgen, dass ein Teil der im Zwischenkühler und Kondensatbehäl- ter enthaltenen Pressgasmenge abgelassen wird, wodurch die Läufer des Verdichters vorwärts getrieben werden.
Dem Verfahren gemäss der Erfindung ist eine besonders vor teilhafte Anwendung beschieden bei Ver dichtern mit elektrischem Antrieb, da in die sem Fall auch bei normalem Betrieb ein un belastetes Anlaufen und Auslaufen möglich gemacht werden kann.
Die beigegebenen Zeichnungen stellen zwei Ausführungsbeispiele von Einrichtun gen zur Durchführung des Verfahrens gemäss der Erfindung dar, und zwar zeigen in sche matischer Darstellung: Fig. 1 einen einstufigen und Fig. 2 einen zweistufigen Umlaufverdichter mit elektri schem Antrieb, Fig. 3 eine Detailvariante in grösserem Massstabe.
Der Verdichter gemäss Fig. 1 ist mit einer Ansauge-Reguliervorrichtung R an und für sich bekannter Art ausgerüstet, die ein selbst tätiges Absperrventil 1 in der Saugleitung und ein mit letzterem gekuppeltes, mit der Druck seite des Verdichters durch eine Leitung 13 in Kommunikation stehendes Entlastungs ventil 2 aufweist. In der Druckleitung D ist ein Rückschlagventil 3 eingebaut.
Um mit Hilfe der Reguliervorrichtung R den Leer lauf des Verdichters herbeiführen zu können, wenn das Betriebsmittel für die den Verdich ter antreibende (nicht dargestellte) Kraftma schine, im angenommenen Beispiel also der elektrische Strom unerwartet aussetzt, ist ein Elektromagnet 4 vorgesehen, der bei einge schaltetem Elektromotor unter Strom steht, aber selbstverständlich stromlos wird beim Aussetzen der Stromzufuhr zum Antriebsmo tor. Der Eisenkern dieses Elektromagnetes wirkt über einen zweiarmigen Hebel 5 auf die Spindel 5' des der Ansauge-Reguliervor- richtung R beigeordneten Doppelventils 6, 7.
Die Spindel 5' steht im gezeichneten Beispiel unter der Belastung eines Gewichtes 8, an dessen Stelle aber auch zum Beispiel eine Fe der treten könnte. Das Ventil 6 stellt zeit weise eine Verbindung her zwischen dem ebenfalls zur Reguliervorrichtung R gehöri gen, unter Netzdruck stehenden Behälter !1 und einem über dem Antriebskolben 10 für das Absperrventil 1 der Saugleitung befind lichen Raum des zylindrischen Ventilgehäu ses 0 her, während das Ventil 7 zur Entlüf tung des eben erwähnten Raumes über dem Kolben 10 bestimmt ist. Zur Steuerung des Elektromagnetes 4 ist ein sogenanntes Hilfs schütz 11 vorgesehen, auf welches bei Er läuterung des Ausführungsbeispiels gemäss Fig. 2 näher eingegangen ist.
Beim normalen Betrieb hält das Schütz 11 den Stromkreis des Elektromagnetes 4 ge schlossen. Der Eisenkern des letzteren hält hierbei, entgegen der Belastung der Ventil spindel 5' durch das Gewicht 8, das Ventil 6 in der Schlussstellung, das Ventil 7 hingegen in der Offenstellung. Der Antriebskolben 10 ist daher nur von unten her durch die im Ventilgehäuse 0 befindliche Schraubenfeder 12 belastet und hält so das Absperrventil 1. in der Offenstellung und das Entlastungsven til 2 in der Schlussstellung. Der Verdichter kann daher normal arbeiten und durch die Druckleitung D ins Netz fördern, an welches der Behälter 9 angeschlossen zu denken ist.
Sobald aber der Stromzufluss zum Antriebs motor unterbrochen wird, wird auch der Elektromagnet 4 stromlos; da dann der Eisenkern nicht mehr unter dem Enfluss des elektromagnetischen Feldes steht, kann das Gewicht. 8 die Ventilspindel 5' nach unten schieben, wobei das Ventil 7 geschlossen und das Ventil 6 geöffnet wird.
Nunmehr wirkt der im Behälter 9 herrschende Druck durch die Leitungen 9', 9" auf den bisher durch die Feder 12 nach oben gedruckten Kolben 10 im Gehäuse 0, der im Niedergehen das Ven til 1 schliesst und; das Entlastungsventil 2 öffnet. Der Verdichter befindet sich dabei im entlasteten Leerlauf, wobei die Energie des Läufers völlig ausreicht, um den Verdichter im richtigen Drehsinn vollends auslaufen zu lassen, wobei die auf der Druckseite befind liche Pressgasmenge durch die Leitung 13 und das Entlastungsventil 2 ins Freie aus strömt.
Beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 2 ist die Niederdruckstufe des zweistufigen Verdichters mit N, die Hochdruckstufe mit H bezeichnet. Ferner ist ein Zwischenkühler Z und ein Kondensatbehälter K vorgesehen. Die Ansauge-Reguliervorrichtung ist mit dem Buchstaben R angedeutet; sie ist gleich ein gerichtet zu denken wie diejenige des bereits beschriebenen Ausführungsbeispiels, insbe sondere mit verschiedenen Ventilen wie 1, 2. 6 und 7.
Die Druckseite der Niederdruck stufe N ist mit einem Rückschlagventil 14 ausgerüstet, um ein Zurückströmen der im Zwischenkühler Z und im Kondensatbehäl- ter g enthaltenen Pressgasmenge in den Ver dichter unter allen Umständen zu verhin dern.
Die Ansauge-Reguliervorrichtung R ist an der Saugseite der Niederdruckstufe N an- geordnet, das Entlastungsventil 2 desselben steht aber durch die Leitung 15 in Kom munikation mit der Druckseite der Hoch druckstufe H. In die Druckleitung D ist ein Rückschlagventil 3 eingebaut.
Da bei einer Schaltung auf Leerlauf die Verbindung zwischen dem Kondensatbehälter und dem Eintrittstutzen der Hochdruckstufe H nicht unterbrochen ist, kann sich die im Zwischenkühler Z und im Kondensatbehälter h aufgespeicherte Pressgasmenge durch den Hochdruckteil H des Verdichters entleeren und die Läufer beider Stufen im normalen Drehsinn auslaufend vorwärts treiben. Die Druckseite der Niederdruckstufe könnte mit tels eines weiteren Entlastungsventils (wie 2) noch besonders entlüftet werden.
Sowohl bei dem soeben beschriebenen, als auch beim ersten Ausführungsbeispiel ist die Möglichkeit vorhanden, dass auch bei norma lem Ingangsetzen und Stillsetzen der An triebsmaschine ein unbelastetes Anlaufen und Auslaufen des Verdichters stattfinden kann, wobei unliebsame Stromstösse vermieden wer den können.
Solange der Antriebsmotor des Verdich ters und der Elektromagnet 4 stromlos sind und demgemäss durch das Gewicht 8 die Ven tile der Ansauge-Reguliervorrichtung R auf Leerlauf eingestellt sind, ist der Verdichter selbstverständlich entlastet.
Die Verschie bung des Gewichtes 8 und damit die Um schaltung der Ventile der Reguliervorrich tung R wird mit Hilfe des bereits erwähn ten Hilfsschützes 11 in Verbindung mit einer in die Schaltung eingebauten (nicht gezeich neten) Verzögerungseinrichtung bewerkstel ligt, in der Weise, dass das Hilfsschütz nach erfolgtem Einschalten des Antriebsmotors den Stromkreis des Elektromagnetes 4 erst schliesst, der Verdichter also erst dann be lastet wird, wenn die Anlage die volle Be triebsdrehzahl erreicht hat.
Beim Stillsetzen des Antriebsmotors wirkt sich die Verzöge rungseinrichtung in der Weise aus, dass zu nächst das Hilfsschütz abfällt und den Stromkreis des Elektromagnetes 4 unter- bricht, und sodann, nach Ablauf einer be stimmten, eben durch die Verzögerungsein richtung gesteuerten Zeit auch der Haupt schalter herausfällt. Die elektrische Verzöge rungseinrichtung mit dem zugehörigen Hilfs schütz lässt sich unschwer in jede Anlassvor- richtung für den Antriebs-Elektromotor ein bauen.
Um die eben beschriebene Verzögerungs- einrichtung zugleich zur Regelung des Netz druckes verwenden zu können, ist noch wie in Fig. 1 zu sehen ist, ein von dem im Be hälter 9 herrschenden Druck beeinflusster Druckschalter 16 vorgesehen, der den Strom kreis des Elektromagnetes 4 unterbricht, so bald der Höchstdruck im Behälter 9 erreicht ist, und denselben nach dem Unterschreiten eines bestimmten Mindestdruckes wieder schliesst.
Der Druckschalter 16 kann auch zum Ausschalten des Anlassers des Antriebs motors, also zum Stillsetzen der Verdichter anlage, mithin als Aussetzregulierorgan her angezogen werden, wodurch der Elektromag net 4 ebenfalls stromlos wird und die An- sauge-Reguliervorrichtung B in Tätigkeit tritt.
Die in Fig. 3 dargestellte Detailvariante betrifft einen zur Ansauge-Reguliervorrich- tung P gemäss Fig. 1 gehörigen Teil, bei wel chem der Elektromagnet 4 mit einem Ge wichtsregulator bekannter Art zusammen wirkt, der folgendermassen eingerichtet ist:
In einem Zylinder 17 ist ein kolbenförmi- ger Steuerschieber 18 verschiebbar geführt, der von unten her mittels der Leitung 19 durch den im Behälter 9 (Fug. 1) herrschen den Druck beaufschlagt gedacht ist, und von oben her durch ein mit ihm verbundenes Ge wicht 20 belastet ist, das in seiner tiefsten Lage durch seitwärts auszuweichen fähige Zusatzgewichte 21 vermehrt wird.
Der Steuerschieber 18 hängt mittels einer Schleife 25 an einem gniehebelsystem 23, 24, das einerseits von dem Elektromagneten 4 und anderseits von einem Gewicht 22 beeinflusst wird. Die Schleife 25 soll dem Steuerschie ber von eben diesem System umabhängige Be wegungen ermöglichen. In der tiefsten Stellung des Steuerschie bers 18 steht die ihn streckenweise durch setzende Bohrung 26 einerseits mit den Ent lüftungsöffnungen 28 in der Wand des Zy linders 17 und anderseits mit der Leitung 27 in Kommunikation, die in den über dem Kolben 10 befindlichen Raum des zur An sauge-Reguliervorrichtung R gemäss Fig. 1 gehörigen Gehäuses O führt.
Diese Stellung des Steuerschiebers 18 entspricht dem norma len Betrieb des Verdichters, ist also vorhan den, wenn der Elektromagnet 4 eingeschaltet ist und der Druck im Behälter 9 (Fig. 1) den Höchstwert noch nicht erreicht hat. In der höchtsmöglichen Stellung des Steuerschiebers 18 wird eine Verbindung zwischen den vor hin erwähnten, an den Behälter 9 angeschlos sen gedachten Leitungen 19 und der an das Gehäuse O angeschlossen zu denkenden Lei tung 27 hergestellt und werden die Entlüf tungsöffnungen 28 zugedeckt,
so dass der Kolben 10 der Ansauge-Reguliervorrichtung R durch den Druck im Behälter 9 beauf- schlagt und der entlastete Leerlauf des Ver dichters auf die schon beschriebene Weise herbeigeführt wird. Diese Stellung des Steuerschiebers 18 kann entweder durch Stromloswerdung des Elektromagnetes 4, wo bei durch Einwirkung des Gewichtes 22 der Eisenkern desselben ausgezogen wird, oder unabhängig davon durch den 'über die Lei tung 19 wirkenden Netzdruck herbeigeführt werden, sobald dieser gross genug ist, um die durch die Gewichte 20 und 21 erfolgende Be lastung des Steuerschiebers 18 zu überwin den.
Beim Hochgehen des Steuerschiebers 18 werden die Gewichte 21 nach der Seite hin verdrängt, so dass' dann nur noch das Gewicht 20 wirkt, wobei der Schieber 18 rasch vol lends in seine obere Endstellung gelangen kann. Sobald der Mindestdruck im Netz bezw. im Behälter 9 erreicht ist, kehrt der Steuerschieber 18 unter der Einwirkung des Gewichtes 20 in seine untere Endstellung zu rück, wobei der Verdichter wieder auf nor male Förderung umgestellt wird. Die untere Endstellung des Schiebers 18 wird durch die beim Niedergehen zurückrollenden Zusatz- gewichte 21 festgehalten bis zum nächsten Spiel.
Ein unter dem Druck von Seiten der Lei tung 19 bezw. des Behälters 9 stehender Druckschalter 30, der den Anlasser des An triebsmotors oder den Stromkreis des Elek tromagnetes 4 oder beide steuert, ist auf einen etwas niedrigeren Druck als der vorhin beschriebene Gewichtsregler 18, 20, 21 ein gestellt, so dass dieser letztere nur dann in Tätigkeit zu treten braucht, wenn jener Druckschalter 30 einmal versagen sollte.