DE10013098A1

DE10013098A1 - Anlage zur Erzeugung von Druckluft

Info

Publication number: DE10013098A1
Application number: DE10013098A
Authority: DE
Inventors: Masakazu Hase; Masakazu Aoki; Hiroyuki Matsuda
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1999-04-14
Filing date: 2000-03-17
Publication date: 2000-10-26
Anticipated expiration: 2020-03-18
Also published as: DE10013098C2; JP4248077B2; US6287083B1; JP2000297765A

Abstract

Die Anlage zur Erzeugung von Druckluft hat wenigstens einen Kompressor mit variabler Drehzahl und eine Vielzahl von Kompressoren mit konstanter Drehzahl, die zueinander parallel geschaltet sind. Der Kompressor mit variabler Drehzahl und die Vielzahl von Kompressoren mit konstanter Drehzahl werden kapazitätsmäßig unter Verwendung eines Drucks in einem Luftspeicher geregelt, in den die Förderluft aus den Kompressoren abgeführt wird. Sowohl der obere Grenzdruck, bei welchem der Kompressor mit variabler Drehzahl in seinen Lastbetriebsmodus aus seinem Lastfrei-Betriebsmodus überführt wird, als auch ein unterer Grenzdruck, bei welchem der Kompressor mit variabler Drehzahl in seinen Lastfrei-Betriebsmodus aus seinem Lastbetriebsmodus überführt wird, sind zwischen einem Obergrenzen-Umschaltdruck, bei welchem alle Kompressoren mit konstanter Drehzahl in ihren Lastbetrieb aus ihrem Lastfrei-Betrieb überführt werden, und einem Untergrenzen-Umschaltdruck eingestellt, bei welchem alle Kompressoren mit konstanter Drehzahl aus ihrem Lastfrei-Betrieb in ihren Lastbetrieb umgeschaltet werden. Mit dieser Anordnung ist es möglich, eine Leistungsverbrauchskennlinie zu erzielen, die im wesentlichen proportional zum Luftverbrauch ist.

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zum Komprimieren von Gas, wie Luft, also zur Erzeugung von Druck luft, und insbesondere auf eine solche Anlage, bei welcher ein Kompressor mit variabler Geschwindigkeit, der so ausgelegt ist, daß er seine Drehzahl zur Einstellung seiner Förderlei stung ändert, und ein Kompressor mit konstanter Drehzahl par allel betrieben werden.

Eine Anlage zur Erzeugung von Druckluft, die leistungsmäßig gesteuert wird, ist beispielsweise in dem japanischen offenge legten Patent Nr. H9-250485 offenbart. Der in diesem Dokument offenbarte Kompressor ist an seinem Druckluft-Auslaßkanal mit einem Drucksensor versehen, der einen Förderdruck mißt. Bei dieser Anordnung wird eine PID-Regelung für die Drehzahl des Kompressors unter Verwendung des so gemessenen Förderdrucks durchgeführt, um den Kompressor leistungsmäßig zu steuern.

Bei einer solchen Anordnung, bei welcher konventionell eine Vielzahl von Kompressoren betrieben werden, die in Reihe ge schaltet sind, werden die Lastdrucke (Startdrucke) und Last freidrucke (Ruhedrucke) der Kompressoren so eingestellt, daß sie allmählich voneinander verschieden sind. In diesem Fall verläuft die Änderung des Leistungsverbrauchs (%) bezüglich eines Luftverbrauchs (%) durch einen Kompressor derart, daß der Leistungsverbrauch linear verringert wird, wenn der Luft verbrauch verringert wird, entweder in einem Ansaugdrosselsy stem (S1) oder in einem Kombinationssystem (S2), in welchem ein System zum Wiederholen des Lastbetriebs und des Lastfrei- Betriebs durch Reduzierung des Förderdrucks mit einem Ansaug drosselsystem kombiniert ist. Dabei werden jedoch etwa 30% (im Falle des Systems S1) oder 70% (im Falle des Systems S2) der Nennleistung verbraucht, auch wenn der Luftverbrauch null wird.

Wenn eine Vielzahl von Kompressoren, beispielsweise zwei, mit der oben erwähnten Kennlinie automatisch parallel betrieben und angehalten werden, erhält man die Kennlinien S1, S2, wie sie in Fig. 2 gezeigt sind. Wie sich deutlich aus dieser Figur ergibt, ist der Betrieb von zwei Kompressoren mit Volumina, die im wesentlichen einander gleich sind, hinsichtlich Kraft einsparung vorteilhaft im Vergleich mit dem Betrieb eines ein zigen Kompressors, der ein Förderluftvolumen hat, welches zweimal so groß ist wie das der vorstehend erwähnten zwei Kom pressoren.

Im Gegensatz dazu hat in einem System (R1), das den oben er wähnten Kompressor mit variabler Drehzahl benutzt, der in dem oben erwähnten japanischen offengelegten Patent Nr. H9-150485 offenbart ist, ein Leistungsverbrauch (%) bezüglich eines Luftverbrauchs (%) eine Kennlinie, die im wesentlichen eine direkt proportionale Kurve bildet, jedoch etwas davon abweicht, wenn der Luftverbrauch übermäßig niedrig ist. Wenn der Luftverbrauch null wird, wird der Leistungsverbrauch auf etwa 10% der Nennleistung abgesenkt. Dementsprechend kann man im Falle des Betriebs von zwei Kompressoren, von denen jeder die gleiche Kennlinie hat, eine Kennlinie R1, die in Fig. 2 gezeigt ist, erhalten, die hinsichtlich Leistungseinsparung verglichen mit der der Systeme S1, S2 hervorragend ist. Obwohl der Kompressor mit variabler Drehzahl diese vorteilhafte Kenn linie hat, benötigt man einen Mechanismus für die variable Drehzahl, beispielsweise einen Inverter bzw. Wechselrichter, was den Nachteil mit sich bringt, daß die Kosten der Anlage höher werden.

Kurze Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung entstand im Hinblick auf die Nach teile bei dem oben erwähnten Stand der Technik. Dementspre chend besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung darin, den Leistungsverbrauch während eines Parallelbetriebs einer Viel zahl von Kompressoren zu verringern.

Für diesen Zweck wird gemäß einem ersten Aspekt der vorliegen den Erfindung eine Anlage zur Erzeugung von Druckluft bereit gestellt, die wenigstens einen Kompressor mit konstanter Dreh zahl, der den Lastbetrieb und den Lastfrei-Betrieb unter Ein- Aus-Steuerung wiederholt, einen Kompressor mit variabler Dreh zahl, der von einem Motor mit einem Inverter bzw. Wechselrich ter angetrieben wird, eine gemeinsame Rohrleitung oder einen Luftspeicher, in welchem Förderluft sowohl aus dem Kompressor mit konstanter Drehzahl als auch aus dem Kompressor mit varia bler Drehzahl geleitet wird, eine Meßeinrichtung zum Messen eines Förderdrucks der Förderluft, die in der gemeinsamen Rohrleitung oder dem Luftspeicher vorgesehen ist, und eine Reguliereinrichtung zum Regulieren des Förderdrucks auf einen Solldruck unter Verwendung des Kompressors mit variabler Dreh zahl hat, wobei die Reguliereinrichtung den Förderdruck des Kompressors mit variabler Drehzahl während des Betriebs auf einen Solldruck zwischen einem Förderdruck des Kompressors mit konstanter Drehzahl während des Lastbetriebs und einem Förder druck des gleichen Kompressors während des Lastfrei-Betriebs regelt.

Wenn gemäß diesem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung der Verbrauch der Druckluft abnimmt, wird der Kompressor mit va riabler Drehzahl über den Lastfrei-Betrieb mit einer unteren Grenzdrehzahl angetrieben. Wenn dieser Lastfrei-Betrieb für eine vorgegebene Zeit andauert, möchte man den Kompressor mit variabler Drehzahl abschalten. Wenn der Verbrauch der Druck luft abnimmt, möchte man weiterhin, daß der Lastfrei-Betrieb und der Lastbetrieb für den Kompressor mit variabler Drehzahl an der unteren Grenzdrehzahl wiederholt werden, und außerdem, daß der Förderdruck des Kompressors mit variabler Drehzahl während des Lastbetriebs und der Förderdruck dieses Kompres sors während des Lastfrei-Betriebs jeweils so gesteuert wer den, daß sie in einen Bereich zwischen dem Förderdruck des Kompressors mit konstanter Drehzahl während des Lastbetriebs und dem Förderdruck des gleichen Kompressors während des Last frei-Betriebs fallen. Außerdem wird eine Vielzahl von Kompres

Es ist ferner erwünscht, daß sowohl der Solldruck, bei welchem der Kompressor mit variabler Drehzahl vom Lastbetrieb auf den Lastfrei-Betrieb umschaltet, als auch der Solldruck, bei wel chem der Kompressor mit variabler Drehzahl vom Lastfrei-Be trieb in den Lastbetrieb umschaltet, so gesteuert werden, daß beide Solldrucke zwischen einen Solldruck, bei welchem alle Kompressoren mit konstanter Drehzahl von dem Lastbetrieb in den Lastfrei-Betrieb umgeschaltet werden, und einen Solldruck Fallen, bei welchem alle Kompressoren mit konstanter Drehzahl von dem Lastfrei-Betrieb in den Lastbetrieb umgeschaltet wer den. Vorzugsweise werden die Solldrucke, bei denen die Kom pressoren mit konstanter Drehzahl von dem Lastbetrieb in den Lastfrei-Betrieb umgeschaltet werden, und die Solldrucke, bei welchem diese von dem Lastfrei-Betrieb in den Lastbetrieb um geschaltet werden, jeweils so eingestellt, daß sie voneinander verschieden sind.

Darüber hinaus können Eingabeeinrichtungen zum Eingeben eines Solldrucks für den Kompressor mit variabler Drehzahl und Ein stelleinrichtungen zum Einstellen des Förderdrucks oder des Anlaufdrucks des Kompressors mit variabler Drehzahl während des Lastbetriebs auf einen Wert vorgesehen werden, der niedri ger ist als der Solldruck, wobei der Förderdruck oder Ruhe druck während des Lastfrei-Betriebs auf einen Wert eingestellt wird, der höher als der Solldruck ist.

Der Kompressor mit konstanter Drehzahl und der Kompressor mit variabler Drehzahl können ferner mit automatischen Einstell einrichtungen versehen werden, so daß ihre Solldrucke automa tisch so eingestellt werden, daß sie zwischen dem Förderdruck oder dem Anlaufdruck während des Lastbetriebs und ihrem För derdruck oder Ruhedruck während des Lastfrei-Betriebs liegen.

Der Kompressor mit konstanter Drehzahl und der Kompressor mit variabler Drehzahl können außerdem mit Einrichtungen zum auto matischen Unterbrechen ihres Betriebs versehen sein, wenn sich der Lastfrei-Betrieb fortsetzt und eine vorgegebene Lastfrei- Zeit überschreitet. Bei dieser Anordnung kann die Lastfrei- Sollzeit des Kompressors mit variabler Drehzahl so eingestellt werden, daß sie länger ist als die Lastfrei-Sollzeit des Kom pressors mit konstanter Drehzahl.

Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung regelt zum Erreichen der vorstehend erwähnten Ziele bei der vorstehend beschriebenen Lufterzeugungsanlage die Reguliereinrichtung den Förderdruck des Kompressors mit variabler Drehzahl auf einen Solldruck zwischen dem Förderdruck des Kompressors mit kon stanter Drehzahl während des Lastbetriebs und dessen Förder druck während des Lastfrei-Betriebs, und es sind eine Druckmeßeinrichtung zum Messen des Förderdrucks, eine Spei chereinrichtung zum Speichern eines Drucks, bei welchem der Förderdruck von seiner steigenden Richtung in seine Fallende Richtung bei Abnahme des Luftverbrauchs übergeht als Lastfrei- Betriebsdruck oder Ruhedruck des Kompressors mit konstanter Drehzahl, und eines Drucks, bei welchem der Förderdruck von seiner Fallenden Richtung in seine steigende Richtung übergeht als ein Lastbetriebsdruck oder ein Ruhedruck des Kompressors mit konstanter Drehzahl, und eine Einstelleinrichtung zum Ein stellen des Solldrucks des Kompressors mit variabler Drehzahl auf einen Wert zwischen den so gespeicherten zwei Drucken vor gesehen, wobei ein von der Druckmeßeinrichtung gemessener Druck mit dem Solldruck des Kompressors mit variabler Drehzahl verglichen wird und vorzugsweise der Lastfrei-Betriebsdruck oder Ruhedruck des Kompressors mit konstanter Drehzahl auf einen Wert eingestellt wird, der höher ist als der Solldruck des Kompressors mit variabler Drehzahl, und der Lastbetriebs druck oder Anlaufdruck des Kompressors mit konstanter Drehzahl auf einen Wert eingestellt wird, der niedriger ist als sein Solldruck.

Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird zum Erreichen der vorstehend erwähnten Ziele eine Anlage zur Er zeugung von Druckluft bereitgestellt, die eine Vielzahl von Kompressoren mit konstanter Drehzahl, welche einer Ein-Aus- Steuerung unterliegen, so daß sie den Lastbetrieb und den Lastfrei-Betrieb bei einer vorgegebenen Drehzahl wiederholen, einen Kompressor mit variabler Drehzahl, der von einem Motor mit einem Inverter angetrieben wird, eine gemeinsame Rohrlei tung, durch welche die Förderluft von den Kompressoren abge führt wird, und eine Reguliereinrichtung zum Durchführen einer derartigen Regulierung hat, so daß die Vielzahl der Kompresso ren mit konstanter Drehzahl entsprechend einem Luftverbrauch aufeinanderfolgend arbeiten oder nicht arbeiten, wobei jedoch der Kompressor mit variabler Drehzahl immer arbeitet.

Vorzugsweise werden ferner ein Lastbetriebsdruck und ein Last frei-Betriebsdruck des Kompressors mit variabler Drehzahl so eingestellt, daß sie zwischen den Lastbetrieb-Anlaufdrucken und den Lastfrei-Anlaufdrucken aller Kompressoren mit konstan ter Drehzahl liegen. Der Kompressor mit variabler Drehzahl kann ferner mit einem Ansaugdrosselventil versehen sein, wo durch die Reguliereinrichtung den Betriebsmodus umschaltet, nämlich zwischen einem Betriebsmodus, in welchem die Drehzahl des Motors zum Antrieb dieses Kompressors geändert wird, und einem I-Typ Lastfrei-Betriebsmodus oder einem U-Typ Lastfrei- Betriebsmodus, in welchem die Drehzahl des Motors auf einer unteren Grenzdrehzahl unter Drehzahlsteuerung gehalten wird, während das Ansaugdrosselventil genutzt wird.

Kurzbeschreibung mehrerer Ansichten der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Systemansicht, die eine Ausführungsform der Anlage zur Erzeugung von Druckluft gemäß der vorliegenden Er findung veranschaulicht.

Fig. 2 ist eine Ansicht, die den Leistungsverbrauch einer An lage zur Erzeugung von Druckluft erklärt, bei welcher zwei Kompressoren in Kombination auf herkömmliche Weise betrieben werden.

Fig. 3 ist ein Druck-Zeit-Diagramm, das sich auf die in Fig. 1 gezeigte Ausführungsform der Anlage für die Herstellung von Druckluft bezieht.

Fig. 4 ist eine Ansicht zur Erläuterung der Beziehungen zwi schen den Kompressoren einer weiteren Ausgestaltung der vor liegenden Erfindung.

Fig. 5 ist ein Steuerzeitdiagramm, das sich beispielsweise auf die in Fig. 1 gezeigte Anlage zur Erzeugung von Druckluft be zieht.

Fig. 6 ist eine Ansicht zur Erläuterung der Leistungsver brauchskennlinien.

Ins einzelne gehende Beschreibung der Erfindung

Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfin dung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.

Fig. 1 ist eine Systemansicht, die eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage zur Erzeugung von Druckluft dar stellt. Bei dieser Ausführungsform werden zum Komprimieren von Luft drei Kompressoreinheiten 13a, 13b, 13c verwendet. Die Kompressoreinheit 13a mit variabler Drehzahl hat eine An triebsvorrichtung 11a mit variabler Drehzahl, beispielsweise einen Inverter bzw. Wechselrichter, und eine Reguliervorrich tung 10a zur Durchführung der PID-Regelung der Antriebsvor richtung 11a. Durch die PID-Regelung wird außerdem der Förder druck so reguliert, daß er konstant ist. Insbesondere wird die Frequenz der Stromquelle 12a für einen Motor 2a so geändert, daß sie die Drehzahl des Motors 2a ändert, um die Drehzahl eines Kompressors 1a zu ändern.

Wenn der Kompressor 1a angetrieben wird, wird die Atmosphären luft in den Kompressor 1a durch einen Ansaugfilter 3a und ein Ansaugdrosselventil 4a zugeführt, anschließend in dem Kompres sor 1a verdichtet und dann in einen Ölabscheider 5a geführt. Die Druckluft, aus der die Ölkomponenten in dem Ölabscheider 5a entfernt worden sind, strömt über ein Rückschlagventil 7 in einen Nachkühler 6a, um darin gekühlt zu werden, und anschlie ßend in einen Luftspeicher 15. Das aus der Druckluft in dem Ölabscheider 5a entfernte Öl wird durch den Ölkühler 9a ge kühlt und dann für die Einspritzung in den Kompressor 1a zu rückgeführt, um mehrere Teile des Kompressors 1a zu schmieren, während die Druckluft gekühlt wird.

Die Drehzahl des Kompressors 1a wird entsprechend den Aus gangssignalen aus den Drucksensoren 14a, 14b und 14c, die stromab von Rückschlagventilen 7a, 7b, 7c vorgesehen sind, so gesteuert, daß man einen gewünschten Druck erhält, der vorher eingestellt worden ist. Wenn beispielsweise der Förderdruck der Anlage für die Drucklufterzeugung ansteigt, wenn das Volu men der verbrauchten Luft abnimmt, wird die Drehzahl des Mo tors 2a ansprechend auf diese Änderung im Druck gesenkt, und dementsprechend nimmt das Luftvolumen ab, das von dem Kompres sor 1a gefördert wird. Als Folge wird der Förderdruck auf ei nen gewünschten Druck reguliert. Sollte jedoch die Drehzahl des Motors extrem abgesenkt werden, würde der Wirkungsgrad des Kompressors 1a übermäßig verringert oder der Motor würde nicht ausreichend gekühlt. Deshalb erfolgt gewöhnlich eine Einstel lung auf eine Drehzahl als eine untere Grenzdrehzahl, die etwa 15 bis 30% der maximalen Drehzahl des Motors beträgt. Für eine Last, die niedriger ist als die dem unteren Grenzwert entspre chende, wird das Volumen der komprimierten Luft durch Wieder holen beider Betriebsarten bei der unteren Grenzdrehzahl regu liert, d. h. bei dem Lastbetrieb bei der unteren Grenzdrehzahl und bei dem Lastfrei-Betrieb bei der unteren Grenzdrehzahl, bei denen das Ansaugdrosselventil 4a geschlossen ist, während ein Luftabführventil 8a geöffnet ist. Dieses Verfahren ist im einzelnen in dem japanischen offengelegten Patent Nr. H7- 293477 beschrieben, d. h., wenn der Druck höher als der ge wünschte Druck wird, wird der Lastfrei-Betrieb durchgeführt, und wenn der Druck auf den gewünschten Druck abgesenkt wird, wird mit dem Lastbetrieb begonnen.

Ein anderes Verfahren zur Steuerung des Luftvolumens während eines niedrigen Lastbetriebs ist in dem japanischen offenge legten Patent Nr. S55-164792 offenbart. Bei diesem Verfahren wird das Ansaugdrosselventil 4a kontinuierlich gedrosselt. Bei einem anderen Verfahren wird ein Entlüftungsventil 8a geöff net, ohne das Ansaugdrosselventil 4a zu schließen, um so den Druck in dem Ölabscheider abzusenken. Bei dieser Ausführungs form kann jedes dieser Verfahren verwendet werden.

Zunächst wird nachstehend das Prinzip der vorliegenden Erfin dung unter Verwendung eines Beispiels erläutert, bei welchem nur ein einziger Kompressor mit variabler Drehzahl und ein einziger Kompressor mit konstanter Drehzahl betrieben werden. Insbesondere wird eine Kompressoreinheit 13b mit konstanter Drehzahl arbeiten gelassen, während die Kompressoreinheit 13c mit konstanter Drehzahl abgeschaltet bleibt. Der Fluß des Ar beitsdrucks und der Strom des als Schmiermittel verwendeten Öls in der Kompressoreinheit 13b mit konstanter Drehzahl sind die gleichen wie bei der Kompressoreinheit 13a mit variabler Drehzahl, so daß die Einzelheiten davon weggelassen werden. Die von einem Nachkühler 6b abgeführte Luft wird mit der Druckluft in dem Luftbehälter 15 gemischt, die von der Kom pressoreinheit 13a mit variabler Drehzahl gefördert wird. Die Kompressoreinheit 13b mit konstanter Drehzahl unterscheidet sich von der Kompressoreinheit 13a mit variabler Drehzahl da durch, daß sie nur mit konstanter Drehzahl betrieben wird, nachdem sie über eine Starter-Schalttafel 11b gestartet worden ist. Damit die Kompressoreinheit 13b mit konstanter Drehzahl läuft, werden der Lastfrei-Betrieb, in welchem ein Ansaugdros selventil 4b entsprechend einem Ausgangssignal aus den Druck sensoren 14a, 14b, 14c geschlossen worden ist, während das Entlüftungsventil 8b geöffnet ist, und der Lastbetrieb wieder holt, so daß eine kapazitätsmäßige bzw. leistungsmäßige Steue rung der Anlage zur Herstellung von Druckluft durchgeführt wird.

Die Reguliervorrichtung 10b der Kompressoreinheit mit konstan ter Drehzahl ist mit einer Stoppeinrichtung zum Öffnen eines Schaltschützen versehen, um den Betrieb des Motors 2b zu un terbrechen, wenn der Lastfrei-Betrieb über eine Zeit fortge setzt wird, die eine vorgegebene Zeit überschreitet, oder wenn der Druck in dem Luftspeicher einen vorgegebenen Druck über schreitet oder wenn Drucke stromab von den Rückschlagventilen 7a, 7b, 7c (d. h. der Förderdruck der Anlage zur Erzeugung kom primierter Luft) gemessen von Drucksensoren 14a, 14b, 14c zu festgelegten Zeitintervallen einem vorgegebenen Zustand genü gen, so daß die Reguliervorrichtung 10b aktiviert wird. Wenn die Drucksensoren 14a, 14b, 14c einen Fall messen, daß die Drucke stromab von den Rückschlagventilen unter einen vorgege benen Druck abgesunken sind, reaktiviert die Stoppeinrichtung in der Starter-Schalttafel 11b den Schaltschütz, so daß der Motor 2b erneut gestartet wird. Zu vermerken ist, daß ein Ver fahren, bei welchem das Ansaugdrosselventil 4b kontinuierlich gedrosselt oder dergleichen ist, zusätzlich zu dem vorstehend erwähnten Verfahren verwendet werden kann, bei welchem der Lastbetrieb und der Lastfrei-Betrieb wiederholt werden.

Bei dieser Ausführungsform ist ein Luftspeicher 15 vorgesehen. Der Speicher 15 ist jedoch entbehrlich, d. h. die komprimierte, von den Kompressoreinheiten geförderte Luft kann in eine ge meinsame Rohrleitung eingeführt werden, aus der die Druckluft direkt verbraucht wird. Außerdem kann der Förderdruck der An lage zur Erzeugung von Druckluft durch einen der Förderdrucke aus den zugehörigen Kompressoren oder durch einen Mittelwert dieser Förderdrucke dargestellt werden.

Obwohl die Vielzahl der Drucksensoren stromab von den Rück schlagventilen vorgesehen und mit einer gemeinsamen Rohrlei tung so gekoppelt sind, daß die zwei Kompressoreinheiten bei der vorstehend erwähnten Ausführung gesteuert werden, kann anstelle der Vielzahl von Drucksensoren ein Gemeinschafts drucksensor mit dem Luftspeicher verbunden werden.

Gemäß der Erfindung haben die für die Regulierung der Kompressoreinheiten verwendeten Drucke eine Beziehung, die sich durch die folgende Gleichung wiedergeben läßt:

PUb < P2 < P1 < P1b (1)

wobei P1 ein gewünschter Druck zum Regulieren der Drehzahl der Kompressoreinheit mit variabler Drehzahl, P2 ein Lastfrei- Druck der Kompressoreinheit mit variabler Drehzahl, PUb ein Entlast-Betriebsdruck oder ein Ruhedruck der Kompressoreinheit 13b mit konstanter Drehzahl und PLb ein Lastbetriebsdruck oder ein Startdruck sind. Diese Beziehung kann für jede der Kom pressoreinheiten eingestellt werden oder es kann der Druck einer der Kompressoreinheiten eingestellt werden, während der Druck der anderen Kompressoreinheit automatisch durch die Reguliervorrichtungen 10a, 10b eingestellt wird.

Als nächstes wird die Arbeitsweise der verschiedenen Bauteile dieser Ausführungsform unter Bezugnahme auf Fig. 3 erläutert, bei welcher der Zeitverlauf längs der Ordinate und der Förder druck der Anlage längs der Abszisse aufgetragen sind und in der die jeweiligen Betriebsarten der Kompressoreinheiten 13a mit variabler Drehzahl und der Kompressoreinheit 13b mit kon stanter Drehzahl gezeigt sind, wenn sich der Luftverbrauch ändert. Zu vermerken ist, daß der Kompressor 1a mit variabler Drehzahl seinen Lastbetrieb und seinen Lastfrei-Betrieb wie derholen kann, wenn der Luftverbrauch weniger als 30% beträgt.

Wenn der Luftverbrauch zu einem oberen Grenzwert (200%) kommt, der durch die beiden Kompressoreinheiten maximal erreicht wer den kann, wird die Kompressoreinheit 13a mit variabler Dreh zahl mit ihrer vollen Drehzahl betrieben, während die Kompres soreinheit 13b mit konstanter Drehzahl im Lastbetriebsmodus arbeitet (Schritt 1).

Während eines Zeitraums, in welchem der Luftverbrauch von 200% auf 130% abnimmt, wird die Drehzahl der Kompressoreinheit 13a mit variabler Drehzahl so reguliert, daß der Förderdruck der Anlage zur Erzeugung von Druckluft der gewünschte Druck P1 wird. Während dieses Zeitraums läuft die Kompressoreinheit 13b mit konstanter Drehzahl in dem Lastbetriebsmodus (Schritt 2).

Wenn der Luftverbrauch auf einen Wert unter 130% absinkt, wird die Drehzahl der Kompressoreinheit 13a mit variabler Drehzahl auf ihren unteren Grenzwert abgesenkt, und dementsprechend kann das Förderluftvolumen nicht mehr durch Verringern der Drehzahl der Kompressoreinheit 13b mit variabler Drehzahl ab sinken. Als Folge wird der Förderdruck der Anlage für die Er zeugung von Druckluft höher. Der Förderdruck der Anlage zur Erzeugung von Druckluft steigt bis auf den Druck P2, und die Kompressoreinheit 13a mit variabler Drehzahl arbeitet in ihrem Lastfrei-Betriebsmodus. Zu dieser Zeit ist das Volumen der Förderluft null. Wenn die Kompressoreinheit 13a mit variabler Drehzahl in den Lastfrei-Betriebsmodus fällt, wird der Förder druck der Anlage zur Erzeugung von Druckluft abgesenkt. Wenn der Förderdruck der Anlage zur Erzeugung von Druckluft auf P1 abgesenkt wird, wird die Kompressoreinheit mit variabler Dreh zahl bei einer unteren Grenzdrehzahl wieder arbeiten gelassen, d. h. es wird der Lastbetrieb bewirkt. Im Bereich eines Luft verbrauchs von 200 bis 130% wird der oben erwähnte Betrieb wiederholt, um das Volumen der Förderluft zu regulieren. In dieser Betriebsperiode setzt die Kompressoreinheit 13b mit konstanter Drehzahl ihren Lastbetrieb fort (Schritt 3).

Wenn der Luftverbrauch auf 100% absinkt, wird die Kompresso reinheit 13a mit variabler Drehzahl bei dem unteren Grenzwert in dem Lastfrei-Betriebsmodus arbeiten gelassen. Wenn der Luftverbrauch weiter abnimmt, können die beiden Kompressorein heiten ihre Förderluftvolumina nicht weiter verringern, so daß der Förderdruck der Anlage zur Erzeugung von Druckluft wieder höher wird (Schritt 4).

Wenn der Förderdruck der Anlage zur Erzeugung von Druckluft auf PUb steigt, fällt die Kompressoreinheit 13b mit konstanter Drehzahl in ihren Lastfrei-Betriebsmodus. Dadurch werden die Volumina der Förderluft aus beiden Kompressoren null. Als Fol ge wird der Druck zu diesem Zeitpunkt niedriger. Wenn der För derdruck der Anlage zur Erzeugung von Druckluft auf P1 ab sinkt, wird der Lastfrei-Betriebsmodus der Kompressoreinheit 13a mit variabler Drehzahl aufgehoben, und dementsprechend arbeitet die Kompressoreinheit mit variabler Drehzahl unter Drehzahlregulierung. Dementsprechend wird das Absinken des Drucks unterbrochen, und deshalb wird der Förderdruck der An lage zur Erzeugung von Druckluft auf dem gewünschten Druck P1 aufgrund des Betriebs der Kompressoreinheit mit variabler Drehzahl unter Drehzahlregulierung gehalten. Inzwischen wird die Kompressoreinheit mit konstanter Drehzahl noch in dem Lastfrei-Betriebsmodus gehalten. Außerdem läuft eine vorher eingestellte Zeit T_b an einem Zeitmesser ab, und die Kompresso reinheit 13b mit konstanter Drehzahl wird abgeschaltet (Schritt 5).

Wenn der Luftverbrauch in dem abgesenkten Bereich von 100 bis 130% liegt, wird die Kompressoreinheit 13a mit variabler Dreh zahl unter Drehzahlregulierung so betrieben, daß der Förder druck auf P1 gehalten wird. Wenn der Luftverbrauch auf einen Wert in einem Bereich von 30% bis 0% absinkt, wiederholt die Kompressoreinheit 13a mit variabler Drehzahl wieder ihren Lastbetrieb und ihren Lastfrei-Betrieb bei einer unteren Grenzdrehzahl, und dementsprechend wird der Förderdruck der Anlage zur Erzeugung von Druckluft auf einem Wert zwischen P1 und P2 gehalten (Schritt 6). Wenn der Luftverbrauch auf 0% absinkt, setzt die Kompressoreinheit 13a mit variabler Dreh zahl ihren Lastfrei-Betrieb bei der unteren Grenzdrehzahl fort (Schritt 7). Die oben erwähnten Schritte 1 bis 7 führen das Betriebsmuster aus, bei dem der Luftverbrauch von 200 auf 0% absinkt.

Bei der Kompressoreinheit 13a mit variabler Drehzahl kann ebenfalls ein Zeitmesser vorgesehen werden. Dieser Zeitmesser dient dazu, den Betrieb automatisch zu unterbrechen, wenn der Lastfrei-Betrieb fortgesetzt wird. In diesem Fall wird eine Einstellzeit Ta an dem Zeitmesser für die Kompressoreinheit 13a mit variabler Drehzahl so eingestellt, daß sie länger ist als die Einstellzeit Tb an dem Zeitmesser für die Kompres soreinheit 13b mit konstanter Drehzahl. Wenn somit der Luft verbrauch auf 0% absinkt, kann die Kompressoreinheit mit va riabler Drehzahl automatisch angehalten werden.

Als nächstes wird ein Ablauf erläutert, bei welchem der Luft verbrauch von 0 auf 100% ansteigt. Wenn der Luftverbrauch von 0 auf 100% ansteigt, wird die Kompressoreinheit 13a mit varia bler Drehzahl in der Folge arbeiten gelassen, die umgekehrt ist zu dem oben erwähnten Betriebsablauf, der ausgeführt wird, wenn der Luftverbrauch abnimmt (Schritte 8 und 9). Wenn der Luftverbrauch auf einen 100% übersteigenden Wert ansteigt, kann der gewünschte Druck P1 durch die Kompressoreinheit 13a mit variabler Drehzahl auch dann aufrechterhalten werden, wenn die Kompressoreinheit mit variabler Drehzahl mit voller Dreh zahl arbeitet, da der Luftverbrauch von der Kompressoreinheit 13a mit variabler Drehzahl nicht übertroffen werden kann. Als Folge wird der Förderdruck der Anlage zur Erzeugung von Druck luft allmählich abgesenkt.

Wenn der Förderdruck der Anlage zur Herstellung von Druckluft auf PLb absinkt, wird die Kompressoreinheit 13b mit konstanter Drehzahl gestartet, die dann ihren Lastbetrieb ausführt. Auf grund dieses Lastbetriebs der Kompressoreinheit 13b mit kon stanter Drehzahl steigt der Förderdruck der Anlage zur Her stellung von Druckluft. Wenn dieser Druck bis auf P1 ansteigt, wird die Kompressoreinheit 13a mit variabler Drehzahl und der Drehzahlregulierung so arbeiten gelassen, daß das Förderluft volumen reguliert wird. Wenn der Förderdruck der Anlage zur Erzeugung von Druckluft weiter auf P2 ansteigt, wiederholt die Kompressoreinheit 13a mit variabler Geschwindigkeit ihren Lastbetrieb und Lastfrei-Betrieb bei ihrer minimalen Drehzahl. Während dieses Zeitraums setzt die erneut gestartete Kompres soreinheit 13b mit konstanter Drehzahl ihren Lastbetrieb fort (Schritte 10, 11).

Wenn der Luftverbrauch weiter auf einen Wert von mehr als 130% ansteigt, wird die Kompressoreinheit 13a mit variabler Dreh zahl wieder in dem Drehzahl-Reguliermodus (Schritt 12) arbei ten gelassen, und die Kompressoreinheit 13a mit variabler Drehzahl arbeitet mit voller Drehzahl, wenn der Luftverbrauch 200% erreicht. Die Kompressoreinheit 13b mit konstanter Dreh zahl wird weiterhin in ihrem Lastbetrieb gehalten.

Wie oben erwähnt, wird bei der Anlage zur Erzeugung von Druck luft in dieser Ausgestaltung die Kompressoreinheit 13a mit variabler Drehzahl, die unter Drehzahlregulierung arbeiten ge lassen wird zum Regulieren des Förderluftvolumens verwendet, wodurch eine ideale Kapazitätsregulierung bzw. Steuerung des Leistungsvermögens erreicht werden kann. Das bedeutet, daß es, weil der Leistungsverbrauch sich im wesentlichen proportional zu dem Luftverbrauch ändert, möglich ist, Verbrauchsleistung einzusparen. Bei der vorstehend erwähnten Ausführungsform kann, obwohl eine Beziehung, die durch die vorstehend erwähnte Gleichung (1) vorher eingestellt worden ist, anstelle der Ein stellung der vorstehend erwähnten Beziehung ein optimaler Druck automatisch eingestellt werden. Diese Einstellung kann auch von Nicht-Fachleuten auf dem Gebiet von Kompressoren feh lerlos eingestellt werden mit dem Vorteil der Stromeinsparung. Dieses Verfahren kann in einem solchen Fall effektiv sein, in welchem die Kompressoreinheit mit konstanter Drehzahl betrie ben worden ist, nachdem die Kompressoreinheit 13a mit varia bler Drehzahl installiert worden ist und die Druckeinstellung unklar ist. Ein Beispiel dieser Einstellung wird nachstehend erläutert. In einer Rohrleitung, durch welche Luft von dem Luftspeicher 15 abgeführt wird, ist ein Ventil mit einem ein stellbaren Öffnungsgrad vorgesehen. Bei der automatischen Ein stellung wird das Ventil allmählich geschlossen oder geöffent. Dadurch kann das Phänomen erhalten werden, daß der Luftver brauch abnimmt oder zunimmt. Bei dieser Anordnung ist eine Speichereinrichtung zum Speichern einer Zeitabfolge eines Drucksignals, das von den Drucksensoren 14a oder 14b kommt, entweder für die Steuervorrichtung 10a für die Kompressorein heit 13a mit variabler Drehzahl oder für die Steuervorrichtung 10b für die Kompressoreinheit 13b mit konstanter Drehzahl vor gesehen.

Wenn das in der Luftleitung vorgesehene Ventil allmählich ge schlossen wird, nimmt der Förderdruck der Anlage zur Erzeugung von Druckluft zunächst zu. In einem Bereich, in welchem der Druck des Luftspeichers auf einen vorgegebenen Druck durch Ändern der Drehzahl der Kompressoreinheit 13a mit variabler Drehzahl reguliert werden kann, wird der Druck nicht merkbar verändert. Außerhalb des Drehzahlregulierbereichs der Kompres soreinheit 13a mit variabler Drehzahl nimmt jedoch der Druck zu. Wenn die Kompressoreinheit 13a mit variabler Drehzahl in ihrem Lastbetriebsmodus und in ihrem Lastfrei-Betriebsmodus bei ihrer unteren Grenzdrehzahl arbeiten kann, nimmt der Druck in dem Luftspeicher zu und wird in diesem Bereich verringert. Dieser Druck ist dabei derjenige, der vorher für die Kompres soreinheit 13a mit variabler Drehzahl eingestellt worden ist, und wenn dementsprechend der Druck in dem Luftspeicher von seiner aufsteigenden Richtung in seine Fallende Richtung bei einem Druckwert, der von diesem eingestellten Druck verschie den ist, überführt wird, stellt der Druckwert einen Lastfrei- Betriebsdruck oder einen Ruhedruck der Kompressoreinheit 13b mit konstanter Drehzahl dar, die parallel zu der Kompres soreinheit 13a mit variabler Drehzahl angeordnet ist. Dieser Betriebspunkt entspricht B in Fig. 3.

In gleicher Weise wird das Ventil in der Rohrleitung allmäh lich geöffnet, während der Förderdruck der Anlage zur Erzeu gung von Druckluft absinkt. In dem Bereich, in welchem die Drehzahl der Kompressoreinheit 13a mit variabler Drehzahl re guliert werden kann, sinkt der Druck nicht merklich ab. Wenn er jedoch außerhalb des Drehzahlregulierbereichs kommt, sinkt der Förderdruck der Anlage für die Erzeugung von Druckluft ab. Die Drucke, mit der dis Kompressoreinheit 13a mit variabler Geschwindigkeit in ihrem Lastfrei-Betriebszustand oder in ih rem Lastbetriebszustand arbeiten gelassen wird, wurden vorher bei der Kompressoreinheit 13a für variable Geschwindigkeit eingestellt. Wenn also der Druck von der fallenden Richtung in die steigende Richtung an einem anderen Punkt als bei diesen Drucken übergeht, stellt der Druck an diesem Punkt seinen Lastbetriebsdruck oder Startdruck der Kompressoreinheit 13b mit konstanter Drehzahl dar, die parallel zu der Kompres soreinheit 13a mit variabler Geschwindigkeit angeordnet ist. Dieser Betriebspunkt entspricht C in Fig. 3.

Dieser Druck ist in den Reguliervorrichtungen 10a, 10b einge speichert oder wird dort angezeigt. Ferner sind ein gewünsch ter Druck, ein Lastfrei-Betriebsdruck und dergleichen der Kom pressoreinheit 13a mit variabler Drehzahl in der Reguliervor richtung eingespeichert. Diese Werte werden bei dieser Anord nung so eingegeben, daß sie der Gleichung (1) genügen. Alter nativ kann in die Reguliervorrichtung ein Programm zum automa tischen Erhalten von Werten eingespeichert werden, die der Gleichung (1) genügen. Soweit der durch Gleichung (1) darge stellten Beziehung genügt wird, kann der gleiche Effekt auch dadurch erhalten werden, entweder die Einstellung der Kompres soreinheit 13a für variable Drehzahl oder die Einstellung der Kompressoreinheit 13b für konstante Drehzahl zu ändern. Zu vermerken ist, daß, obwohl die eingestellten Werte der oben erwähnten Drucke in der Reguliervorrichtung 10a oder 10b in dieser Ausgestaltung gespeichert sind, diese Werte in einer anderen Regulier- bzw. Regelvorrichtung gespeichert werden können.

Im folgenden wird ein spezielles Beispiel unter der Bezugnahme auf Fig. 1 bis 3 und 6 erläutert, bei welchem eine Vielzahl von Kompressoreinheiten mit konstanter Drehzahl arbeiten ge lassen werden. Insbesondere wird der Fall erläutert, bei wel chem die Kompressoreinheiten 13b, 13c mit konstanter Drehzahl arbeiten.

Jeder der Kompressoren hat eine Ausgangsleistung von 37 kW, und das Volumen des Luftspeichers beträgt 1,24 m³. Die Kompres soren werden alle in einem Lastfrei-Betriebsmodus unter Ver wendung eines Ansaugdrosselventils betrieben. Der sogenannte U-Typ-Lastfrei-Betrieb ist ein Lastfrei-Betrieb, bei welchem der Öffnungsgrad des Ansaugdrosselventils kontinuierlich ver ringert wird, während der sogenannte I-Typ-Lastfrei-Betrieb ein Lastfrei-Betrieb ist, bei welchem das Ansaugdrosselventil geschlossen wird und gleichzeitig der Druck auf der Stromauf seite des Rückschlagventils abnimmt, wodurch der Förderdruck des Kompressors abgesenkt wird, während der sogenannte Lastbe trieb jeder andere Betrieb ist, der nicht den vorstehend er wähnten Lastfrei-Betrieben entspricht.

Die Drehzahl der Kompressoreinheit 13a mit variabler Drehzahl wird so geändert, daß der Förderdruck des Kompressors auf ei nen Regulierdruck P1 von 0,62 MPa eingestellt wird. Der Start druck P2 des I-Typ-Lastfrei-Betriebs, bei welchem der Förder druck der Kompressoreinheit 13a mit variabler Drehzahl gleich zeitig mit dem Schließen des Ansaugdrosselventils verringert wird, während die untere Grenzdrehzahl der Kompressoreinheit mit variabler Drehzahl aufrechterhalten wird, wird auf 0,65 MPa eingestellt. Zu vermerken ist, daß der Druck P1', bei wel chem die Kompressoreinheit aus dem I-Typ-Lastfrei-Betrieb zu rückkehrt, auf 0,62 MPa eingestellt ist.

Ferner ist der Regulierdruck PUb, bei welchem die Kompressoreinheit 13b mit konstanter Drehzahl ihren I-Typ- Lastfrei-Betrieb beginnt, auf 0,69 MPa eingestellt, während ein Druck PLb, bei welchem die Kompressoreinheit aus dem I- Typ-Lastfrei-Betrieb zurückkehrt, d. h. aus dem automatischen Wiederanlaufdruck, auf 0,60 MPa eingestellt ist, während der Druck für den Anlauf des U-Typ-Lastfrei-Betriebs auf 0,69 MPa eingestellt ist. In gleicher Weise ist der Druck PUc, bei wel chem die Kompressoreinheit mit konstanter Drehzahl ihren I- Typ-Lastfrei-Betrieb beginnt, auf 0,67 MPa eingestellt, wäh rend der Druck PLc, bei welchem sie aus dem I-Typ-Lastfrei- Betrieb zurückkehrt, d. h. dem automatischen Anlaufdruck, auf 0,58 MPa eingestellt. Der Druck, bei welchem der U-Typ-Last frei-Betrieb beginnt, ist auf 0,69 MPa eingestellt.

Bei den vorstehend erwähnten Einstellungen kann der Rückkehr druck oder der automatische Wiederanlaufdruck PLc der Kompres soreinheit 13c mit konstanter Drehzahl durch den Rückkehrdruck oder den automatischen Wiederanlaufdruck PLb der Kompres soreinheit 13b mit konstanter Drehzahl ersetzt werden.

Fig. 4 zeigt die Beziehungen unter den eingestellten Werten der Drucke. Obwohl bei der Kompressoreinheit 13b mit konstan ter Drehzahl der Anlaufdruck des I-Typ-Lastfrei-Betriebs so eingestellt ist, daß er gleich dem des U-Typ-Lastfrei-Betriebs ist, wird zunächst der I-Typ-Lastfrei-Betrieb ausgeführt.

Fig. 5 zeigt das Zeitablaufdiagramm für den Betrieb der Anlage zur Erzeugung von Druckluft, für den die Betriebsdrucke der Kompressoreinheiten wie oben erwähnt eingestellt sind. Da das maximale Förderluftvolumen einer jeden Kompressoreinheit von 100% gebildet wird, kann ein maximales Förderluftvolumen von 300% insgesamt von den drei Kompressoren erreicht werden. Fig. 5 zeigt auch Änderungen bei dem Förderdruck der Anlage zur Erzeugung von Druckluft, bei der Inverter- bzw. Wechsel richterausgangsfrequenz und bei dem Leistungsverbrauch der Kompressoreinheit 13a mit variabler Drehzahl sowie bei dem Leistungsverbrauch der Kompressoreinheiten 13b, 13c mit kon stanter Drehzahl, wenn der Luftverbrauch von einem maximalen Luftverbrauch von 300% auf 0%, wo keine Luft mehr verbraucht wird, geändert wird oder wenn im Gegensatz dazu der Luftver brauch von 0% auf 300% geändert wird.

Der Betrieb beginnt in einem solchen Zustand, daß die Kompres soreinheit 13a mit variabler Drehzahl und die Kompressorein heiten 13b, 13c mit konstanter Drehzahl mit der Ausgangslei stung von 100% betrieben werden und daß der Förderdruck der Anlage zur Erzeugung von Druckluft, d. h. der Sekundärdruck des Rückschlagventils 7a, auf 0,62 MPa eingestellt ist.

Der Luftverbrauch wird von 300 auf 230% geändert, während der Förderdruck P₀ auf 0,62 MPa gehalten wird (Schritt 21). Zu die sem Zeitpunkt ist die Drehzahl der Kompressoreinheit 13a mit variabler Drehzahl so abgesunken, daß verhindert wird, daß der Förderdruck P₀ den Regulierdruck P1 von 0,62 MPa überschreitet. Demzufolge wird der Druck auf einem im wesentlichen konstanten Wert gehalten, während der Leistungsverbrauch absinkt. Da der Förderdruck P₀ (0,62 MPa) inzwischen niedriger als der Regu lierdruck PUb (0,69 MPa) der Kompressoreinheit 13b mit kon stanter Drehzahl und niedriger als der Regulierdruck PUc (0,67 MPa) der Kompressoreinheit 13c mit konstanter Drehzahl ist, wird der Lastbetrieb bewirkt. Außerdem erreichen das För dervolumen der Druckluft und der Leistungsverbrauch jeweils 100%.

Die Kompressoreinheiten 13b, 13c mit konstanter Drehzahl haben die oben erwähnte Eigenschaft, daß das Fördervolumen der Druckluft um so niedriger ist, je größer der Wert des Lei stungsverbrauchs ist. Inzwischen wird der Wert des Leistungs verbrauchs der Kompressoreinheit 13a mit variabler Drehzahl im wesentlichen nicht geändert, auch wenn der Wert für das För derluftvolumen geändert wird. In dieser Ausgestaltung werden die beiden Kompressoreinheiten 13b, 13c mit konstanter Dreh zahl so betrieben, daß ihre Fördervolumina für die komprimier te Luft und ihre elektrischen Leistungsverbrauche jeweils auf 100% eingestellt sind, während der Wert des Leistungsver brauchs niedrig eingestellt ist, so daß eine Änderung des För derluftvolumens der Anlage zur Erzeugung von Druckluft der Kompressoreinheit 13a mit variabler Drehzahl aufgebürdet wird, wodurch es möglich ist, eine Einsparung an elektrischer Lei stung zu bewirken.

Der Luftverbrauch wird aus einem Zustand, in welchem er 230% beträgt, abgesenkt, während der Förderdruck P₀ 0,62 MPa ist, und zwar auf 200% (Schritt 22). Die Kompressoreinheit 13a mit variabler Drehzahl hat bereits ihren unteren Grenzwert er reicht und kann deshalb ihr Förderluftvolumen nicht mehr wei ter absenken. Wenn der Luftverbrauch sinkt, nimmt der Förder druck P₀ allmählich zu. Wenn der Förderdruck P₀ auf den Regu lierdruck P2 (0,65 MPa) ansteigt, wird die Kompressoreinheit mit variabler Drehzahl in dem I-Typ-Lastfrei-Betriebsmodus betrieben. Wenn der Förderdruck jedoch noch niedriger als der Regulierdruck PUb, PUc der Kompressoreinheiten 13b, 13c mit konstanter Drehzahl ist, wird mit dem Lastbetrieb fortgefah ren. Das Fördervolumen der Druckluft und der Leistungsver brauch sind jeweils 100%.

Wenn der Luftverbrauch niedriger als 200% wird, wird der För derdruck P₀ allmählich gesteigert (Schritt 23), da die beiden Kompressoreinheiten 13b, 13c mit konstanter Drehzahl in einem solchen Zustand arbeiten, daß ihre beiden Druckluft-Fördervo lumina jeweils 100% betragen. Wenn der Förderdruck ansteigt und den Regulierdruck PUb von 0,67 MPa übersteigt, wird die Kompressoreinheit 13c mit konstanter Drehzahl in den I-Typ- Lastfrei-Betriebsmodus überführt. Wenn der Förderdruck P₀ auf den Regulierdruck PLc von 0,58 MPa innerhalb von 3 Minuten nach dem Beginn des Lastfrei-Betriebs absinkt, wird die Kom pressoreinheit 13c mit konstanter Drehzahl in den Lastbe triebsmodus aus dem I-Typ-Lastfrei-Betriebsmodus überführt.

Da jedoch beim Schritt 23 mehr als 3 Minuten vergangen sind, bis der Förderdruck höher als der Regulierdruck PLc von 0,58 MPa ausgehend von der Zeit wird, zu der der Betrieb in den I-Typ-Betriebsmodus übergeführt wird, wird die Kompresso reinheit mit konstanter Drehzahl automatisch abgeschaltet. Wenn die Kompressoreinheit 13c mit konstanter Drehzahl abge schaltet worden ist, kann das Fördervolumen der Anlage zur Erzeugung von Druckluft nur durch das der Kompressoreinheit 13b mit konstanter Drehzahl erhalten werden, wodurch der Luft verbrauch um maximal 100% unzureichend ist. Als Folge sinkt der Förderdruck P₀.

Der Förderdruck P₀ sinkt bis zum Regulierdruck P1 von 0,62 MPa ab. Die Kompressoreinheit 13a mit variabler Drehzahl wird von ihrem I-Typ-Lastfrei-Betrieb in den Lastbetriebsmodus über führt, in welchem ihre Drehzahl reguliert wird. Außerdem wird die Drehzahl so erhöht, daß die Druckluft erzeugt wird, die das Defizit ausgleicht. Wenn das Defizit ausgeglichen worden ist, steigt der Förderdruck P₀ wieder auf den Regulierdruck P1 von 0,62 MPa.

Da der Förderdruck P₀ nicht auf den Rückkehrdruck PLc von 0,65 MPa für die Kompressoreinheit 13c mit konstanter Drehzahl abgesunken ist, wird die Kompressoreinheit 13c mit konstanter Drehzahl nicht in den Lastbetriebsmodus überführt. Dementspre chend kommt sie über den I-Typ-Lastfrei-Modus zum Abschalten. Der Förderdruck P₀ steigt außerdem nicht auf den Regulierdruck PUb von 0,69 MPa, so daß die Kompressoreinheit mit konstanter Drehzahl den Lastbetrieb weiterführt.

Der Luftverbrauch wird von 200 auf 130% geändert (Schritt 24). Dementsprechend sinkt die Drehzahl der Kompressoreinheit 13a mit konstanter Drehzahl ab, und dementsprechend wird der För derdruck P₀ auf dem Regulierdruck P1 von 0,62 MPa gehalten. Da der Förderdruck P₀ den Regulierdruck PUb von 0,69 MPa nicht erreicht, setzt die Kompressoreinheit 13b mit konstanter Dreh zahl den Lastbetrieb fort.

Der Luftverbrauch wird von 130% auf 100% geändert, während der Förderdruck auf dem Regulierdruck P1 von 0,62 MPa gehalten wird (Schritt 25). Da die Drehzahl der Kompressoreinheit mit variabler Drehzahl bereits die untere Grenzdrehzahl erreicht hat, sinkt das Förderluftvolumen nicht weiter ab. Wenn der Luftverbrauch abnimmt, nimmt der Förderdruck P₀ allmählich zu. Wenn der Förderdruck P₀ bis zum Regulierdruck P2 von 0,65 MPa ansteigt, wird die Kompressoreinheit 13a mit variabler Dreh zahl in den I-Typ-Lastfrei-Betriebsmodus überführt. Da der Förderdruck P₀ außerdem niedriger ist als der Regulierdruck PUb von 0,69 MPa, führt die Kompressoreinheit 13b für konstante Drehzahl ihren Lastbetrieb weiter. Bei diesem Schritt 25 er zeugt nur die Kompressoreinheit 13b mit konstanter Drehzahl Druckluft.

Da das Fördervolumen der Druckluft der Kompressoreinheit 13b mit konstanter Drehzahl 100% beträgt, wenn der Luftverbrauch weniger als 100% wird, steigt der Förderdruck P₀ allmählich (Schritt 26). Wenn der Förderdruck P₀ 0,62 MPa überschreitet, ist er größer als der Regulierdruck PUb der Kompressoreinheit 13b mit konstanter Drehzahl, und dementsprechend wird die Kom pressoreinheit 13b mit konstanter Drehzahl in den I-Typ-Last frei-Betriebsmodus überführt.

Wenn das Fördervolumen der Druckluft auf 0% sinkt, nachdem die. Kompressoreinheit 13b für konstante Drehzahl in den I-Typ- Lastfrei-Betriebsmodus überführt worden ist, wird das Druck luft-Fördervolumen unzureichend, da der Luftverbrauch nicht 0% ist. Als Folge sinkt der Förderdruck P₀ allmählich. Wenn der Förderdruck P₀ von dem Regulierdruck PUb von 0,69 MPa auf den Regulierdruck Pa von 0,62 MPa der Kompressoreinheit 13a mit variabler Drehzahl abgesunken ist, wird die Kompressoreinheit 13a mit variabler Drehzahl aus dem I-Typ-Lastfrei-Betrieb in den Lastbetrieb überführt, in welchem ihre Drehzahl reguliert wird. Außerdem wird die Drehzahl der Kompressoreinheit 13a mit variabler Drehzahl erhöht, bis der Förderdruck P₀ auf den Regu lierdruck Pa von 0,62 MPa ansteigt, wodurch das Defizit an Luftvolumen ausgeglichen wird. Nach dem Ausgleich des Defizits steigt der Förderdruck P₀ auf den Regulierdruck Pa von 0,62 MPa und wird dann auf diesem Wert gehalten. Der Förderdruck P₀ sinkt nicht auf den Rückkehrdruck P1b der Kompressoreinheit 13b mit konstanter Drehzahl ab. Als Folge wird die Kompresso reinheit 13b mit konstanter Drehzahl nicht in den Lastbe triebsmodus überführt, sondern hält ihren I-Typ-Lastfrei-Be trieb bei.

Das Luftverbrauchsverhältnis wird von 100 auf 30% geändert, wann der Förderdruck der Regulierdruck P1 von 0,62 MPa ist (Schritt 27). Die Drehzahl der Kompressoreinheit 13a mit va riabler Drehzahl wird verringert. Die Kompressoreinheit 13b mit konstanter Drehzahl wird in den I-Typ-Lastfrei-Betriebs modus überführt, und weil ein solcher Zustand, in welchem der Förderdruck P₀ höher als der Rückkehrdruck ist, über eine Zeit fortgesetzt wird, die länger als 3 Minuten ist, wird die Kom pressoreinheit 13b mit konstanter Drehzahl automatisch aus dem I-Typ-Lastfrei-Betriebsmodus abgeschaltet.

Der Luftverbrauchswert wird von 30 auf 0% geändert, wenn der Förderdruck P₀ der Regulierdruck P1 von 0,62 MPa ist (Schritt 28). Da die Kompressoreinheit 13a mit variabler Dreh zahl bereits auf der unteren Grenzdrehzahl arbeitet, sinkt der Förderdruck P₀ nicht weiter ab. Dementsprechend steigt, wenn der Verbrauch abnimmt, der Förderdruck P₀ allmählich an. Wenn der Förderdruck bis auf den Regulierdruck P2 von 0,65 MPa an gestiegen ist, wird die Kompressoreinheit 13a mit variabler Drehzahl in den I-Lastfrei-Betriebsmodus überführt. Aufgrund des Lastfrei-Betriebs der Kompressoreinheit 13a mit variabler Drehzahl wird die Druckluft nicht in den Luftspeicher 15 ein gespeist. Als Folge kann der Förderdruck P₀ nur sinken, jedoch niemals steigen.

Die Kompressoreinheit 13a mit variabler Drehzahl setzt ihren I-Typ-Betrieb fort, bis der Förderdruck P₀ auf den Regulier druck P1 von 0,62 MPa absinkt (Schritt 29). Die oben erwähnte Beschreibung betrifft den Fall, daß der Luftverbrauch verrin gert wird. Im folgenden wird der Fall erläutert, in dem der Luftverbrauch erhöht wird.

Wenn der Luftverbrauch von 0% ansteigt, sinkt der Förderdruck P₀ allmählich (Schritt 30). Wenn der Förderdruck P₀ auf einen Wert abgesunken ist, der niedriger als der Regulierdruck P1 von 0,62 MPa ist, wird die Kompressoreinheit 13a mit variabler Drehzahl von dem I-Typ-Lastfrei-Betriebsmodus in den Drehzahl- Reguliermodus überführt, so daß der Betrieb der Kompressorein heit 13a mit variabler Drehzahl bei der unteren Grenzdrehzahl beginnt. Wenn der Luftverbrauch niedriger als 30% ist, wird die Drehzahl der Kompressoreinheit 13a mit variabler Drehzahl auf der unteren Grenzdrehzahl gehalten.

Wenn der Luftverbrauch von 30% auf 100% geändert wird, erhöht die Kompressoreinheit 13a mit variabler Drehzahl ihre Drehzahl von der unteren Grenzdrehzahl auf die maximale Drehzahl, so daß der Förderdruck P₀ auf dem Regulierdruck P1 von 0,62 MPa gehalten wird, während das Fördervolumen der Druckluft auf 100% erhöht wird (Schritt 31).

Der Luftverbrauch wird auf 100% gehalten (Schritt 32). Die Kompressoreinheit 13a mit variabler Drehzahl setzt ihren Last betrieb fort, während sie ihre maximale Drehzahl aufrechter hält.

Der Luftverbrauch steigt von 100% auf 130% (Schritt 33). Der Förderdruck P₀ sinkt allmählich ab. Wenn der Förderdruck P₀ auf den Rückkehrdruck PLb von 0,60 MPa absinkt, wird die Kompres soreinheit 13b mit konstanter Drehzahl automatisch wieder ge startet, so daß der Lastbetrieb bewirkt wird. Wenn die Kom pressoreinheit 13b mit konstanter Drehzahl in dem Lastbetrieb- Modus arbeitet, nimmt das Fördervolumen der Druckluft um 100% zu, und dementsprechend steigt der Förderdruck P₀. Wenn der Förderdruck P₀ bei seinem Anstieg den Regulierdruck P2 von 0,62 MPa übersteigt, wird die Drehzahl der Kompressoreinheit 13a mit variabler Drehzahl abgesenkt, um den Förderdruck P₀ an einem weiteren Anstieg zu hindern. Dann wird der Förderdruck P₀ auf dem Regulierdruck P1 von 0,62 MPa stabilisiert.

Der Luftverbrauch wird von 130 auf 200% erhöht (Schritt 34). Wenn der Förderdruck P₀ von dem Regulierdruck P1 von 0,62 MPa aus absinkt, wird die Drehzahl der Kompressoreinheit 13a mit variabler Drehzahl bis zu ihrer maximalen Drehzahl erhöht, um das Absinken des Förderdrucks P₀ zu kompensieren, damit der Förderdruck P₀ auf dem Regulierdruck P1 von 0,62 MPa stabili siert wird.

Der Luftverbrauch wird auf 200% gehalten (Schritt 35). Die Kompressoreinheit 13a mit variabler Drehzahl setzt ihren Last betrieb mit der Ausgangsleistung von 100% fort, während der Betrieb der Kompressoreinheit 13a mit variabler Drehzahl auf der maximalen Drehzahl gehalten wird. Zu diesem Zeitpunkt setzt auch die Kompressoreinheit 13b mit konstanter Drehzahl ihren Lastbetrieb mit der Ausgangsleistung von 100% fort.

Der Luftverbrauch wird von 200 auf 230% geändert (Schritt 36). Da nur zwei Kompressoren in Betrieb sind, wird das Fördervolu men der Druckluft unzureichend, so daß der Förderdruck P₀ all mählich absinkt. Wenn der Förderdruck P₀ auf den Rückkehrdruck PLc von 0,58 MPa absinkt, wird automatisch, die Kompressorein heit 13c mit konstanter Drehzahl wieder gestartet und ihr Lastbetrieb bewirkt. Da die Kompressoreinheit 13c mit konstan ter Drehzahl den Lastbetrieb ausführt, wird das Fördervolumen der Druckluft um 100% erhöht. Als Folge überschreitet das För dervolumen der Druckluft den Luftverbrauch, und dementspre chend nimmt der Förderdruck P₀ zu. Wenn der Förderdruck P₀ bis zum Regulierdruck P1 von 0,62 MPa angestiegen ist, wird die Drehzahl der Kompressoreinheit 13a mit variabler Drehzahl so weit verringert, daß der Förderdruck P₀ auf den Förderdruck P1 von 0,62 MPa reguliert wird. Der Förderdruck P₀ steigt auch, wenn die Drehzahl der Kompressoreinheit 13a mit variabler Drehzeit auf den unteren Grenzwert absinkt. Wenn der Förder druck P₀ den Steuerdruck P2 von 0,65 MPa überschreitet, wird die Kompressoreinheit 13a mit variabler Drehzahl in den I-Typ- Lastfrei-Betriebsmodus überführt. Da bei diesem Schritt 36 der Luftverbrauch auf über 200% gehalten wird, jedoch auf weniger als 230%, wiederholt die Kompressoreinheit 13a mit variabler Drehzahl den I-Typ-Lastfrei-Betrieb und den Lastbetrieb bei der unteren Grenzdrehzahl.

Der Luftverbrauch wird von 230 auf 300% erhöht (Schritt 37). Wenn der Förderdruck P₀ von dem Regulierdruck P1 von 0,62 MPa aus absinkt, wird die Drehzahl der Kompressoreinheit 13a mit variabler Drehzahl bis zur maximalen Drehzahl erhöht, um den Förderdruck P₀ auf dem Regulierdruck P1 von 0,62 MPa zu halten.

Während des Verlaufs von Schritt 21 zum Schritt 37 werden die Kompressoreinheiten mit konstanter Drehzahl in den Lastfrei- Betrieb zu dem Zeitpunkt der Umschaltung der Regulierung über führt, wenn das genutzte Luftvolumen sinkt, wobei jedoch in den anderen Zuständen die Kompressoreinheiten mit konstanter Drehzahl entweder im Lastbetriebsmodus laufen oder automatisch abgeschaltet sind. Dies zeigt, daß die Änderung des Luftver brauchs mit der Nutzung des Fördervolumens der Druckluft der Kompressoreinheit 13a mit variabler Geschwindigkeit einge stellt wird. Dadurch kann die Anlage zur Erzeugung von Druck luft unter Einsparung von elektrischer Leistung betrieben wer den.

Bei dieser Ausführungsform wird der Förderdruck der Kompressoreinheit 13a mit variabler Drehzahl auf der Sekundär seite des Rückschlagventils 7a gemessen, während die Förder drucke der Kompressoreinheiten 13b, 13c mit konstanter Dreh zahl, die für die Regulierung eingesetzt werden, ebenfalls auf der Sekundärseite des Rückschlagventils 7a gemessen werden. Die Druckdifferenz zwischen dem sekundärseitigen Druck des Rückschlagventils 7a und dem Druck in dem Luftspeicher ändert sich, wenn die Drehzahl der Kompressoreinheit 13a mit varia bler Drehzahl geändert wird. Wenn die Förderdrucke der Kom pressoreinheiten an den Sekundärseiten der Rückschlagventile gemessen werden, die in den Förderrohren von den Kompres soreinheiten aus vorgesehen sind, sollte der Bereich zwischen den oberen und unteren Grenzwerten für den Druck, bei welchem die Lastbetriebe und Lastfrei-Betriebe umgeschaltet werden, im Hinblick auf die Druckdifferenzen zwischen den Drucken an den Meßstellen und dem Druck in dem Luftspeicher weit eingestellt werden. Wenn die Drucke der Kompressoren in dem Luftspeicher gemessen werden, wird die Entfernung zwischen jedem Kompressor und dem Luftspeicher lang, und dementsprechend wird eine Ände rung im Druck verzögert. Auch wenn das Nutzungsvolumen der Druckluft konstant ist, unterliegt die Drehzahl der Kompresso reinheit 13a mit variabler Drehzahl einer Schwankung, und dem entsprechend ist zu befürchten, daß der Druck in dem Luftspei cher schwankt. Wenn somit eine Vielzahl von Kompressoreinhei ten mit konstanter Drehzahl und Kompressoreinheiten mit varia bler Drehzahl in Kombination gesteuert bzw. geregelt werden, möchte man gewöhnlich den sekundärseitigen Druck des Rück schlagventils für die Kompressoreinheit mit variabler Drehzahl nutzen.

Fig. 6 zeigt eine Situation, in der der Leistungsverbrauch gemäß der vorliegenden Erfindung in dem Fall verringert wird, in welchem vier Kompressoreinheiten mit konstanter Drehzahl mit einer einzigen Kompressoreinheit mit variabler Drehzahl kombiniert sind (Kurve P). Für Vergleichszwecke sind auch ein Fall, bei welchem fünf Kompressoreinheiten mit konstanter Drehzahl vorgesehen sind, die alle kapazitätsmäßig gesteuert sind (Kurve Q), und ein Fall gezeigt, in welchem fünf Kompres soreinheiten mit variabler Drehzahl alle kapazitätsmäßig ge steuert sind (Kurve R). Gemäß dieser Ausführungsform ist es möglich, eine derart ideale Kennlinie zu erhalten, daß der Leistungsverbrauch im wesentlichen linear mit dem Luftver brauch sinkt. Außerdem kann bei dieser Ausführungsform vergli chen mit den kapazitätsmäßigen Steuer- bzw. Regelprozessen (Kurven Q, R), die konventionell genutzt werden, elektrische Leistung bei jedem Luftverbrauch gespart werden. Insbesondere kann bei Verwendung von fünf Kompressoreinheiten, von denen jede einen Leistungsverbrauch von 37 kW hat, wobei vier Kompressoreinheiten mit konstanter Drehzahl arbeiten und eine Kompressoreinheit mit variabler Drehzahl arbeitet, elektrische Leistung von 18 kWh maximal eingespart werden.

Zu vermerken ist, daß bei Verwendung eines Kompressors mit variabler Drehzahl unter Regulierung ein vorgegebener Förder druck genau aufrechterhalten werden kann. Dementsprechend kann der elektrische Leistungsverbrauch aufgrund eines nutzlosen Druckanstiegs reduziert werden, wenn der Solldruck etwas höher als der automatische Rückkehrdruck ist.

Bei der vorstehend erwähnten Ausführungsform wird außerdem der I-Typ-Lastfrei-Betrieb ausgeführt, wenn der Förderdruck P₀ wäh rend des Betriebs der Kompressoreinheit mit variabler Drehzahl an der unteren Grenzdrehzahl steigt. Wenn jedoch der Förder druck P₀, auch bei der unteren Grenzdrehzahl noch weiter steigt, erfolgt eine Verschiebung in den U-Typ-Lastfrei-Betriebsmodus.

Als Kompressoreinheit 13a mit variabler Drehzahl kann eine Kompressoreinheit verwendet werden, die sowohl im I-Typ-Last frei-Betriebsmodus als auch im U-Typ-Betriebsmodus arbeiten kann. In diesem Fall beginnt der U-Typ-Lastfrei-Betrieb, nach dem der Förderdruck P₀ auf einen gewünschten Druck angestiegen ist, und wenn der Förderdruck P₀ einen vorgegebenen Druck über steigt, wenn eine vorgegebene Zeit, beispielsweise 3 Minuten, nach Beginn des U-Typ-Lastfrei-Betriebs abgelaufen sind, kann der Betrieb in den I-Typ-Betriebsmodus von dem U-Typ-Betriebs modus überführt werden. Wenn der sekundäre Druck einen vorge gebenen Wert überschreitet, wenn eine vorgegebene Zeit, wie drei Minuten, abgelaufen ist, nachdem die Kompressoreinheit 13a mit variabler Drehzahl in den I-Typ-Lastfrei-Betriebsmodus übergeführt worden ist, kann jede der Kompressoreinheiten mit konstanter Drehzahl, der in Betrieb ist, in den I-Typ-Be triebsmodus überführt werden.

Obwohl bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform erläu tert worden ist, daß nur eine einzige Kompressoreinheit mit variabler Drehzahl verwendet wird, kann eine Vielzahl von Kom pressoreinheiten mit variabler Drehzahl für den Zweck des Stand-by-Betriebs für einen Ausfall zum Einsatz kommen. Die Umschaltreihenfolge für die Kompressoren mit konstanter Dreh zahl sollte nicht festgelegt werden, sondern sie soll im Hin blick auf ihre Betriebszeiten geeigneterweise geändert werden.

Wie vorstehend dargelegt wurde, werden gemäß der vorliegenden Erfindung dann, wenn die Änderung des Luftverbrauchs durch Verwendung einer Vielzahl von Kompressoren auszugleichen ist, die Kompressoren kapazitätsmäßig bzw. entsprechend ihrem För dervolumen so geregelt, daß sie den Leistungsverbrauch linear ändern und es dadurch möglich ist, den nutzlosen Leistungsver brauch zu reduzieren.

Claims

1. Anlage zur Erzeugung von Druckluft

- mit wenigstens einem Kompressor mit konstanter Dreh zahl, der den Last- und Lastfrei-Betrieb bei einer vorgegebenen Drehzahl unter Ein-Aus-Steuerung wie derholt,
- mit einem Kompressor mit variabler Drehzahl, der von einem Motor mit ainem. Inverter angetrieben wird,
- mit einer gemeinsamen Rohrleitung, in welche Förder luft von dem Kompressor mit konstanter Drehzahl und Förderluft von dem Kompressor mit variabler Drehzahl eingeführt wird,
- mit einer Meßeinrichtung, die in der Rohrleitung oder einem Luftspeicher vorgesehen ist, um einen Druck der Förderluft zu messen und um den Förder druck auf einen vorgegeben Solldruck durch Verwen dung des Kompressors mit variabler Drehzahl zu regu lieren,
- wobei der Förderdruck des Kompressors mit variabler Drehzahl in Betrieb auf den Solldruck reguliert wird, der zwischen einen Förderdruck des Kompressors mit konstanter Drehzahl während des Lastbetriebs und einen Förderdruck des Kompressors mit konstanter Drehzahl während des Lastfrei-Betriebs fällt.

2. Anlage zur Erzeugung von Druckluft nach Anspruch 1, bei welcher der Kompressor mit variabler Drehzahl in dem Lastfrei-Betriebsmodus bei einer unteren Grenzdrehzahl betrieben wird, wenn der Verbrauch an Druckluft zunimmt, und bei welcher der Betrieb des Kompressors mit variabler Drehzahl gestoppt wird, wenn der Lastfrei-Betrieb über eine vorgegebene Zeit fortgesetzt wird.

3. Anlage zur Erzeugung von Druckluft nach Anspruch 1, bei welcher der Kompressor mit variabler Drehzahl den Last frei-Betrieb und den Lastbetrieb bei einer unteren Grenz drehzahl wiederholt, wenn der Verbrauch an Druckluft ab nimmt, und bei welcher beide Förderdrucke während des Last- und Lastfrei-Betriebs des Kompressors mit variabler Drehzahl zwischen dem Förderdruck des Kompressors mit konstanter Drehzahl während des Lastbetriebs und dem För derdruck des Kompressors mit konstanter Drehzahl während des Lastfrei-Betriebs reguliert werden.

4. Anlage zur Erzeugung von Druckluft nach Anspruch 1, bei welcher eine Vielzahl von Kompressoren mit konstanter Drehzahl parallel zueinander geschaltet sind.

5. Anlage zur Erzeugung von Druckluft nach Anspruch 4, bei welcher ein Solldruck, bei welchem der Kompressor mit variabler Drehzahl von dem Lastbetriebsmodus in den Last frei-Betriebsmodus überführt wird, und ein Solldruck, bei welchem der Kompressor mit variabler Drehzahl von dem Lastfrei-Betriebsmodus in den Lastbetriebsmodus überführt wird, zwischen einem Solldruck, bei welchem alle Kom pressoren mit konstanter Drehzahl von dem Lastbetriebsmo dus in den Lastfrei-Betriebsmodus überführt werden, und einem Solldruck eingestellt werden, bei welchem alle Kom pressoren mit konstanter Drehzahl von dem Lastfrei-Be triebsmodus in den Lastbetriebsmodus überführt werden.

6. Anlage zur Erzeugung von Druckluft nach Anspruch 5, bei welcher der eingestellte Druck, bei welchem die Kompres soren mit konstanter Drehzahl von dem Lastbetrieb in den Lastfrei-Betrieb überführt werden, unter den Kompressoren mit konstanter Drehzahl unterschiedlich ist, und bei wel cher der Solldruck, bei dem die Kompressoren mit konstan ter Drehzahl von dem Lastfrei-Betrieb in den Lastbetrieb überführt werden, unter den Kompressoren mit konstanter Drehzahl unterschiedlich ist.

7. Anlage zur Erzeugung von Druckluft nach Anspruch 1, wel che weiterhin eine Eingabeeinrichtung zum Eigeben eines Solldrucks der Anlage zur Erzeugung von Druckluft und eine Einstelleinrichtung zum Einstellen eines Förder drucks oder eines Startdrucks des Kompressors mit varia bler Drehzahl während des Lastbetriebs auf einen Wert, der niedriger als der Solldruck der Anlage zur Erzeugung von Druckluft ist, und zum Einstellen eines Förderdrucks und eines Ruhedrucks das Kompressors mit variabler Dreh zahl während des Lastfrei-Betriebs auf einen Wert auf weist, der höher ist als der eingestellte Wert der Anlage zur Erzeugung von Druckluft.

8. Anlage zur Erzeugung von Druckluft nach Anspruch 1, wel che weiterhin eine automatische Einstelleinrichtung zum automatischen Einstellen des Solldrucks zwischen einem Förderdruck oder einem Startdruck des Kompressors mit variabler Drehzahl während des Lastbetriebs und einem Förderdruck oder Ruhedruck des Kompressors mit variabler Drehzahl während des Lastfrei-Betriebs aufweist.

9. Anlage zum Erzeugen von Druckluft nach Anspruch 1, bei welcher der Kompressor mit variabler Drehzahl und der Kompressor mit konstanter Drehzahl jeweils mit Einrich tungen zum automatischen Stoppen der Kompressoren verse hen sind, wenn der Lastfrei-Betrieb über einen Zeitraum fortgesetzt wird, der eine vorgegebene Lastfrei-Zeit überschreitet, wobei die eingestellte Lastfrei-Zeit des Kompressors mit variabler Drehzahl länger ist als die eingestellte Lastfrei-Zeit des Kompressors mit konstanter Drehzahl.

10. Anlage zur Erzeugung von Druckluft

- mit wenigstens einem Kompressor mit konstanter Dreh zahl, der den Last- und Lastfrei-Betrieb bei einer vorgegebenen Drehzahl unter Ein-Aus-Steuerung wie derholt,
- mit einem Kompressor mit variabler Drehzahl, der von einem einen Inverter aufweisenden Motor angetrieben wird,
- mit einer gemeinsamen Rohrleitung, in welche sowohl die Förderluft aus dem Kompressor mit konstanter Drehzahl als auch die Förderluft aus dem Kompressor mit variabler Drehzahl gefördert wird,
- mit einer Reguliereinrichtung zum Regulieren eines Förderdrucks eines Kompressors mit variabler Dreh zahl auf einen vorgegebenen Solldruck unter Verwen dung des Kompressors mit variabler Drehzahl derart, daß die Regulierung des Förderdrucks des Kompressors mit variabler Drehzahl auf den Solldruck erfolgt, der zwischen einen Förderdruck des Kompressors mit konstanter Drehzahl während des Lastbetriebs und einen Förderdruck des Kompressors mit konstanter Drehzahl während des Lastfrei-Betriebs fällt,
- mit einer Meßeinrichtung zum Messen des Förder drucks,
- mit einer Speichereinrichtung zum Speichern als Lastfrei-Betriebsdruck oder als Ruhedruck des Kom pressors mit konstanter Drehzahl eines Drucks, bei welchem der Förderdruck aus einer steigenden Rich tung in eine Fallende Richtung übergeht, wenn der Luftverbrauch abnimmt, und zum Speichern als Lastbe triebsdruck oder als Startdruck des Kompressors mit konstanter Drehzahl eines Drucks, bei welchem der Förderdruck von einer Fallenden Richtung in eine steigende Richtung übergeht, und
- mit einer Einrichtung zum Einstellen des Solldrucks des Kompressors mit variabler Drehzahl auf einen Wert zwischen diesen zwei gespeicherten Drucken.

11. Anlage zur Erzeugung von Druckluft nach Anspruch 10, bei welcher ein von der Meßeinrichtung gemessener Druck mit dem Solldruck des Kompressors mit variabler Drehzahl ver glichen wird und dementsprechend der Lastfrei-Betriebs druck oder Ruhedruck des Kompressors mit konstanter Dreh zahl so eingestellt wird, daß er höher ist als der Soll druck des Kompressors mit variabler Drehzahl, während der Lastbetriebsdruck oder Startdruck des Kompressors mit konstanter Drehzahl so eingestellt wird, daß er niedriger ist als der Solldruck des Kompressors mit variabler Dreh zahl.

12. Anlage zur Erzeugung von Druckluft

- mit einer Vielzahl von Kompressoren mit konstanter Drehzahl, welche den Lastbetrieb und den Lastfrei- Betrieb unter einer Ein-Aus-Steuerung wiederholen,
- mit einem Kompressor mit variabler Drehzahl, der von einem einen Inverter aufweisenden Motor angetrieben wird,
- mit einer gemeinsamen Rohrleitung, durch welche För derluft geführt wird, die von den Kompressoren abge führt wird, und
- mit einer Reguliereinrichtung zum Ausführen einer solchen Regulierung, daß die Vielzahl der Kompresso ren mit konstanter Drehzahl entsprechend einem Luft verbrauch so betrieben werden, daß die Vielzahl der Kompressoren mit konstanter Drehzahl nacheinander arbeiten gelassen und angehalten werden und der Kom pressor mit variabler Drehzahl immer arbeitet.

13. Anlage zur Erzeugung von Druckluft nach Anspruch 12, bei welcher der Lastbetriebs-Startdruck und der Lastfrei-Be triebsstartdruck des Kompressors mit variabler Drehzahl beide zwischen dem Lastbetriebs-Startdruck und dem Last frei-Betriebsstartdruck aller Kompressoren mit konstanter Drehzahl liegend eingestellt sind.

14. Anlage zur Erzeugung von Druckluft nach Anspruch 13, bei welcher der Kompressor mit variabler Drehzahl eine An saugdrosselventil hat und die Reguliereinrichtung den Betrieb zwischen einem Betriebsmodus, in welchem die Drehzahl des Kompressors mit variabler Drehzahl geändert wird, und einem I-Typ-Lastfrei-Betriebsmodus umschaltet, in welchem das Ansaugdrosselventil verwendet wird, wäh rend die Drehzahl des Motors auf einem unteren Grenzwert der Drehzahlregulierung gehalten wird.

15. Anlage zur Erzeugung von Druckluft nach Anspruch 13, bei welcher der Kompressor mit variabler Drehzahl ein Ansaug drosselventil hat und die Reguliereinrichtung den Betrieb zwischen einem Betriebsmodus, in welchem die Drehzahl des Kompressors mit variabler Drehzahl geändert wird, und einem U-Typ-Lastfrei-Betriebsmodus umschaltet, in welchem das Ansaugdrosselventil verwendet wird, während die Dreh zahl des Motors auf einer unteren Grenzdrehzahl der Dreh zahlregulierung gehalten wird.

16. Anlage zur Erzeugung von Druckluft nach Anspruch 13, bei welcher ein erstes Rückschlagventil und eine erste Druck meßeinrichtung in der Nähe des ersten Rückschlagventils stromab von wenigstens einem der Vielzahl von Kompresso ren mit konstanter Drehzahl vorgesehen sind, während ein zweites Rückschlagventil und eine zweite Druckmeßeinrich tung in der Nähe des zweiten Rückschlagventils stromab von dem Kompressor mit variabler Drehzahl vorgesehen sind und die Reguliereinrichtung den Betrieb aller Kompresso ren entsprechend dem Druck reguliert, der durch die erste und zweite Druckmeßeinrichtung gemessen wird.