DE10346518B4 - Compressor system in modular design - Google Patents
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Abstract
Verdichteranlage (1) umfassend einen Rahmen (2) zur Anbringung einer Verkleidung, in dem die funktionellen Bauteile der Verdichteranlage (1) angeordnet und montiert sind, dadurch gekennzeichnet, dass: – in einem Unterrahmen (6) zumindest ein Antrieb (3), eine Verdichterstufe (4) und ein Druckbehälter (5) angeordnet sind; – auf dem Unterrahmen (6) mehrere Modulrahmen (8) angeordnet sind, welche in zusammengesetzter Form die Grundfläche des Unterrahmens (6) einnehmen, wobei mindestens einer der Modulrahmen (8) ein Einzelmodul (7) enthält, welches in die Verdichteranlage eingebunden ist und ausgewählt ist aus der folgenden Gruppe: – ein Elektronikmodul, – ein Kühlmodul, – ein Trockner, – ein Druckluftfilter, – ein Wasserabscheider, – ein Wärmerückgewinnungsmodul.Compressor system (1) comprising a frame (2) for mounting a panel in which the functional components of the compressor unit (1) are arranged and mounted, characterized in that: - in a subframe (6) at least one drive (3), a Compressor stage (4) and a pressure vessel (5) are arranged; - On the subframe (6) a plurality of module frame (8) are arranged, which take in composite form the base of the subframe (6), wherein at least one of the module frame (8) includes a single module (7), which is integrated into the compressor unit and is selected from the following group: - an electronics module, - a cooling module, - a dryer, - a compressed air filter, - a water separator, - a heat recovery module.
Description
Die Erfindung betrifft eine Verdichteranlage gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a compressor system according to the preamble of claim 1.
Bekannte Verdichteranlagen bestehen aus einem Gehäuse, in welchem die einzelnen Bauteile der Verdichteranlagen angeordnet sind. Hierbei muß im Gehäuse zumindest der Antrieb, mindestens eine Verdichterstufe, ggf. ein Getriebe, der Druckbehälter, die Elektrik sowie eine Kühlung und optional weitere Bauteile wie Filter, Trockner, Abscheider und Schallschutzelemente untergebracht sein sowie die Verkabelungen und Rohrverbindungen dieser Bauteile.Known compressor systems consist of a housing in which the individual components of the compressor systems are arranged. In this case, at least the drive, at least one compressor stage, possibly a transmission, the pressure vessel, the electrical system and cooling and optional other components such as filters, dryers, separators and soundproofing must be accommodated in the housing and the wiring and pipe connections of these components.
Eine besondere Anforderung bei der Fertigung von Verdichteranlagen ist hierbei die Verwirklichung kundenspezifischer Anpassungen der jeweiligen Grundmodelle. Diese Anpassungen sind erforderlich auf Grund der jeweiligen Anforderungen an die Anlage, die auf der einen Seite durch den technischen Einsatz einer Verdichteranlage und zum anderen durch die Gegebenheiten des Aufstellungsortes und daraus resultierende länderspezifische Abweichungen bedingt sind. Zu letzterem sind beispielsweise klimatische Bedingungen zu nennen, da u. a. die Temperatur und die Luftfeuchtigkeit der Ansaugluft zu berücksichtigende Parameter bei der Konstruktion einer Verdichteranlage sind. Eine weitere Anpassung ist auf Grund der unterschiedlichen Frequenz-Standards zwischen Europa (50 Hz) und den U.S.A. (60 Hz) beim verwendeten Elektrikmodul erforderlich.A special requirement in the production of compressor systems is the realization of customer-specific adaptations of the respective basic models. These adjustments are necessary due to the respective requirements of the plant, which are due to the technical use of a compressor plant on the one hand and the conditions of the site and the resulting country-specific deviations. To the latter, for example, climatic conditions are mentioned, as u. a. the temperature and the humidity of the intake air are parameters to be considered in the construction of a compressor unit. Further adaptation is required due to the different frequency standards between Europe (50 Hz) and the U.S.A. (60 Hz) for the electrical module used.
In der Praxis führt dies dazu, dass Verdichteranlagen angepaßt an die kundenspezifischen Anforderungen montiert werden müssen. Der Aufwand für die Montage einer solchen Anlage ist hierbei angesichts der geringen Stückzahlen recht hoch. Durch den zusätzlichen Montageaufwand ist zum einen die Wirtschaftlichkeit betroffen bzw. werden die Herstellungskosten für eine Verdichteranlage erhöht. Zum anderen verlängern sich die Lieferzeiten, da erst nach Auftragsvergabe mit der Montage der geforderten Verdichteranlage begonnen werden kann.In practice, this means that compressor systems must be adapted to the customer-specific requirements. The effort for the installation of such a system is quite high in view of the low quantities. Due to the additional assembly costs, on the one hand, the economy is affected or the production costs for a compressor installation are increased. On the other hand, the delivery times are extended, since it is only after the order has been placed that the required compressor installation can be started.
Eine weitere Anforderung ist, dass Verdichteranlagen nachträglich um- bzw. aufgerüstet werden können sollen. Als Beispiel soll hier der erst im täglichen Einsatz als erforderlich erkannte Einbau eines Trockners oder eines Wasserabscheiders genannt werden. Der erforderliche Montageaufwand ist bei bekannten Verdichteranlagen hoch, da der Aus- und Einbau der Komponenten innerhalb der räumlichen Enge des Gehäuses erfolgen muß.Another requirement is that compressor systems should be retrofitted or retrofitted. As an example, the installation of a dryer or a water separator, which was only recognized as necessary in daily use, should be mentioned here. The required assembly work is high in known compressor systems, since the removal and installation of the components must be within the spatial narrowness of the housing.
Zudem sind bei Einbau bzw. Austausch einer Komponente entsprechende Befestigungspunkte beispielsweise am Gehäuse des Verdichters erforderlich, die einen nachträglichen Einbau einer zusätzlichen Komponente erschweren können.In addition, upon installation or replacement of a component corresponding attachment points, for example, on the housing of the compressor are required, which can complicate a subsequent installation of an additional component.
Neu entwickelte Bauteile für Verdichteranlagen können zudem das Problem aufwerfen, dass diese räumlich nicht in den Gehäusen bereits bestehender Verdichteranlagen unterzubringen sind, da keine einheitlichen räumlichen Vorgaben für die Maße der Bauteile bestehen. Auch bestehen bei der Neuentwicklung von Verdichteranlagen Abstimmungsprobleme bei der externen Entwicklung von Einzelmodulen durch Zulieferfirmen auf Grund nicht einheitlich bestimmter Randparameter wie beispielsweise Abmaß, Befestigungspunkte oder Anschlüsse.Newly developed components for compressor systems can also pose the problem that they are not spatially to be accommodated in the housings of existing compressor systems, since there are no uniform spatial specifications for the dimensions of the components. There are also problems with the new development of compressor systems in the external development of individual modules by suppliers on the basis of non-uniformly determined boundary parameters such as dimensions, attachment points or connections.
Eine weitere kundenspezifische Anpassung ist die Wahl des Antriebs einer Verdichteranlage, wobei primär zwischen Keilriemen- und Getriebe- bzw. direktgetriebenen Verdichteranlagen unterschieden wird. Es bestehen hierfür länderspezifische Bevorzugungen, die es bei einer weltweiten Vermarktung von Verdichteranlagen erforderlich machen, auch in dieser Hinsicht variabel anbieten zu können.Another customer-specific adaptation is the choice of the drive of a compressor system, which is primarily a distinction between V-belt and gearbox or directly driven compressor systems. There are country-specific preferences for this, which make it necessary to be able to offer variable supply in the worldwide marketing of compressor systems.
Im Stand der Technik sind Verdichteranlagen mit Keilriemen und solche mit Getriebe grundlegend unterschiedlich konstruiert, so dass ein Hersteller hier Verdichteranlagen anbieten muß, die lediglich in etwa 10% gleiche Bauteile aufweisen. Hierdurch entstehen Nachteile im Montageaufwand, bei Logistik und Lagerhaltung.In the prior art compressor systems with V-belts and those with gearboxes are designed fundamentally different, so that a manufacturer must offer compressor systems here, which have only about 10% of the same components. This results in disadvantages in assembly costs, logistics and warehousing.
Die
Aus der
In der
Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe darin, eine Verdichteranlage zu schaffen, die bei einer vorgegebenen äußeren Form vielfältige Anpassungsmöglichkeiten an unterschiedliche Anwendungen gestattet. Die Verdichteranlage soll eine schnelle Montage der Bauteile und gleichzeitig einen einfachen und montagefreundlichen Austausch bzw. ein Nach- und Umrüsten von Einzelkomponenten ermöglichen. Schließlich wurde angestrebt, die zukünftige Entwicklung von Bauteilen durch eindeutige räumliche Zuordnungen und Größenvorgaben innerhalb der Verdichteranlage sicherzustellen und eine Verdichteranlage mit großer Variantenvielfalt in einer Grundkonstruktion zu verwirklichen.Against this background, an object is to provide a compressor system that allows a variety of customization options for different applications with a given external shape. The compressor system is intended to enable rapid assembly of the components and at the same time a simple and easy-to-install replacement or retrofitting and retrofitting of individual components. Finally, the future development of components was aimed for through unique spatial allocations and size specifications within To ensure the compressor system and to realize a compressor system with a large variety of variants in a basic design.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1.The invention solves this problem with the features of claim 1.
Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Gegenstand.The dependent claims have advantageous developments of the invention the subject.
Die Verdichteranlage umfasst einen Rahmen zur Anbringung einer Verkleidung, in dem die funktionellen Bauteile der Verdichteranlage angeordnet und montiert sind. Zur Vermeidung der angeführten Nachteile handelt es sich nun allerdings um eine neuartige Konstruktion, wobei in einem Unterrahmen zumindest der Antrieb, mindestens eine Verdichterstufe und ein Druckbehälter angeordnet sind und auf diesen Unterrahmen mindestens ein weiterer Modulrahmen zur Aufnahme weiterer Einzelmodule aufgesetzt sind.The compressor system comprises a frame for mounting a panel in which the functional components of the compressor system are arranged and mounted. To avoid the mentioned disadvantages, however, it is now a novel construction, wherein at least the drive, at least one compressor stage and a pressure vessel are arranged in a subframe and at least one further module frame for receiving further individual modules are placed on this subframe.
Durch diese Lösung können auf einer Grundplattform im Unterrahmen die primären und unverzichtlichen Bauteile angeordnet werden. In den auf diesem Unterrahmen aufgesetzten weiteren Modulrahmen sind ebenfalls Einzelmodule angeordnet, die in die Verdichteranlage eingebunden sind, wie beispielsweise das Elektrikmodul. Die Anordnung in separaten Modulrahmen, die unabhängig vom Unterrahmen montiert und angeordnet werden können ermöglicht die angestrebte Flexibilität, zum einen was die Positionierung der Einzelmodule und zum anderen was die Wahl der Einzelmodule anbetrifft.Through this solution, the primary and indispensable components can be arranged on a base platform in the subframe. In the mounted on this subframe further module frame individual modules are also arranged, which are integrated in the compressor system, such as the electrical module. The arrangement in separate module frames, which can be mounted and arranged independently of the subframe allows the desired flexibility, on the one hand as for the positioning of the individual modules and the other as for the choice of the individual modules.
So sind beispielsweise in einem räumlich jeweils einheitlichen Modulrahmen verschieden konfigurierte Elektrikmodule vorgesehen. In der Praxis bedeutet das, dass bei der kundenspezifischen Anpassung der Verdichteranlage das erforderliche Elektrikmodul im entsprechenden Modulrahmen gewählt und montiert wird.For example, differently configured electrical modules are provided in a spatially identical module frame. In practice, this means that in the customization of the compressor system, the required electrical module is selected and mounted in the corresponding module frame.
Bei der Montage ist zudem vorteilhaft, dass das angesprochene Elektrikmodul mit seinem Modulrahmen mit weiteren Modulrahmen zu einer selbsttragenden Gehäuseeinheit verschraubt wird, die dann auf den Unterrahmen aufgesetzt wird.When mounting is also advantageous that the addressed electrical module is screwed with its module frame with other module frame to form a self-supporting housing unit, which is then placed on the subframe.
Hierbei ist es gerade eine besondere Eigenschaft der Erfindung, dass die zusammenmontierten Modulrahmen nicht zwingend Einzelmodule tragen müssen.It is just a special feature of the invention that the assembled module frame does not necessarily have to carry individual modules.
Es ist vorgesehen, dass auch Modulrahmen für lediglich optionale Einzelmodule verbaut werden. Somit besteht hier die Möglichkeit, entweder bereits bei der kundenspezifischen Zusammenstellung und Montage der Verdichteranlage gewünschte optionale Einzelmodule, beispielsweise einen Trockner, mit zu verbauen, oder bewußt Modulrahmen frei zu lassen, in die auch nachträglich mit nur geringem Montageaufwand ein optionales Einzelmodul eingesetzt werden kann. Gerade dies vermeidet die genannten Nachteile des Standes der Technik, da klare räumliche Vorgaben und Positionen die Nach- und Umrüstung der Verdichteranlage ganz erheblich vereinfachen. Ein weiter wesentlicher Vorteil ergibt sich in der Möglichkeit, auf sich ändernde gesetzliche bzw. behördliche Auflagen für Verdichteranlagen flexibel reagieren zu können, da eine Anpassung der Verdichteranlage durch den Einbau eines entsprechenden Einzelmoduls gewährleistbar ist.It is envisaged that module frames will also be installed for only optional single modules. Thus, there is the possibility here either with the customer-specific composition and installation of the compressor system desired optional individual modules, such as a dryer to install, or deliberately leave module frame free, in which also later with little installation effort an optional single module can be used. This avoids the aforementioned disadvantages of the prior art, since clear spatial specifications and positions greatly simplify the retrofitting and upgrading of the compressor system. A further significant advantage results in the ability to react flexibly to changing legal or regulatory requirements for compressor systems, since an adaptation of the compressor system by installing a corresponding single module is guaranteed.
In diesem Zusammenhang ist ebenfalls vorteilhaft, dass bei der Neuentwicklung und Fertigung von Einzelmodulen, die in neue oder bereits bestehende Verdichteranlagen integriert werden sollen, klaren Vorgaben in Bezug auf Abmaß, Befestigungspunkte und Anschlüsse durch den für den Einbau vorgesehene Modulrahmen gegeben sind. Das heißt, bei der externen Entwicklung eines beispielsweise Wasserabscheiders ist bei Angabe der Verdichteranlage bekannt, welcher Modulrahmen für den Einbau dieses Einzelmoduls vorgesehen ist und somit, welche der zuvor genannten Parameter bei der Entwicklung einzuhalten sind. Weitergehend ist zweckmäßigerweise vorgesehen, dass die zu verbauenden Einzelmodule direkt in geeigneten Modulrahmen vormontiert geliefert werden, was sowohl Vorteile beim Transport als auch bei der Montage hat.In this context, it is also advantageous that in the new development and production of individual modules, which are to be integrated in new or existing compressor systems, clear specifications are given in terms of dimension, attachment points and connections through the intended for installation module frame. That is, in the external development of an example water separator is known when specifying the compressor unit, which module frame is provided for the installation of this single module and thus, which of the aforementioned parameters are to be observed during development. Furthermore, it is expediently provided that the individual modules to be installed are delivered directly preassembled in suitable module frames, which has advantages during transport as well as during assembly.
In Bezug auf die konkrete Ausgestaltung der Modul- und Unterrahmen sind viele Variationen denkbar, die nicht abschließend beschrieben werden sollen.With regard to the concrete design of the module and subframe many variations are conceivable, which should not be described exhaustively.
Bei einer vorteilhaften Bauform ist beispielsweise eine Zwischenplatte auf dem Unterrahmen vorgesehen. Auch können die Modulrahmen bereits als Gehäuse vorgesehen sein.In an advantageous design, for example, an intermediate plate is provided on the subframe. Also, the module frame may already be provided as a housing.
Um ebenfalls die Antriebsanordnung variieren zu können sind in einer vorteilhaften Bauform der Maschine die Verdichterstufe und der Antrieb der Verdichteranlage so angeordnet, dass der Antrieb wahlweise als Getriebe- bzw. direktgetriebener Antrieb oder als Keilriemenantrieb angeschlossen werden kann. Hierfür ist zum einen die Stellung des Antriebs in Bezug auf die Drehrichtung der Verdichterstufe zu berücksichtigen, um das entstehende Rückstellmoment zur Keilriemenspannung nutzen zu können. Zum anderen müssen die Abmaße des Unterrahmens die seitliche Versetzung des Antriebes gegenüber der Verdichterstufe beim Keilriemenantrieb ermöglichen. Zweckmäßigerweise verfügt die Bodenplatte des Unterrahmens bereits über die entsprechenden Bohrungen für das Umsetzen des Antriebs je nach Antriebskonfiguration.In order to be able to vary the drive arrangement, the compressor stage and the drive of the compressor installation are arranged in an advantageous design of the machine so that the drive can be connected either as a gear or directly driven drive or as a V-belt drive. For this purpose, on the one hand to take into account the position of the drive with respect to the direction of rotation of the compressor stage to use the resulting restoring torque for V-belt tension can. On the other hand, the dimensions of the subframe must allow the lateral displacement of the drive relative to the compressor stage in V-belt drive. Conveniently, the bottom plate of the subframe already has the corresponding holes for the conversion of the drive depending on the drive configuration.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigenEmbodiments of the invention are described below with reference to drawings. Show it
Die perspektivische Ansicht der Verdichteranlage
Rechts vom Unterrahmen
Die Modulrahmen
Bei der Montage der erfindungsgemäßen Verdichteranlage
Hierbei ist entscheidend, dass die Anordnung von Verdichterstufe
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Verdichteranlagecompressor plant
- 22
- Rahmenframe
- 33
- Antriebdrive
- 44
- Verdichterstufecompressor stage
- 55
- Druckbehälterpressure vessel
- 66
- Unterrahmensubframe
- 77
- Einzelmoduleindividual modules
- 88th
- Modulrahmenmodule frame
- 99
- Bodenplattebaseplate
- 1010
- Eckstützencorner posts
- 1111
- Zwischenplatteintermediate plate
- 1212
- Kühlmodulcooling module
- 1313
- ElektrikmodulElectrical module
- 1414
- optionales Moduloptional module
- 1515
- SchallschutzmodulNoise control module
- 1616
- Getriebetransmission
- 1717
- Keilriemenfan belt
- 1818
- Bohrungendrilling
- 1919
- Gehäusecasing
- 2020
- Öffnungenopenings
Claims (14)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2003146518 DE10346518B4 (en) | 2003-10-02 | 2003-10-02 | Compressor system in modular design |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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