DE2734299A1 - Drehluftkompressor - Google Patents

Description

DREHLUFTKOMPRES SOR

Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen bei Drehluftkompressoren und betrifft insbesondere die Beschaffung einer Drehluftkompressoranlage, insbesondere die Anlage für einen Schraubenverdichter, mit einem vorteilhaften Steuersystem für ein Einlaß- bzw. Ansaugventil, in welchem das Einlaßventil beim Start in geschlossenem Zustand ist.

Herkömmliche Drehluftkompressoren sind mit dem gewöhnlichen 01-zuführungssystem ausgestattet, welches auf den Druck anspricht, der sich in dem Luftbehälter nach dem Anlauf entwickelt, um schmierendes, kühlendes Öl zum Kompressor zuzuführen. Es besteht jedoch vor der gewöhnlichen Druckölzuführung das Bedürfnis nach einem mehr unmittelbaren Ölstrom zum Kompressor beim Anlaufen, um eine weitere Vorsorge gegen eine Wärmebeschädigung des Kompressors zu schaffen. Es ist auch beim Anlaufen des Kompressors erwünscht, die gewöhnliche Anlaufbeanspruchung des Motors auf ein Minimum zu reduzieren.

Demgemäß ist es Aufgabe dieser Erfindung, in einem Drehkompressorluftsystem ekle Anordnung vorzusehen, die auf die Gewähr* leistung der vorgenannten Zwecke gerichtet ist.

Erfindungsgemäß ist ein Drehluftkompressorsystem vorgesehen mit einem von einem Motor angetriebenen Drehluftkompressor, einem Lufteinlaßdurchgang zum Kompressor, einem mit dem Kompressor

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verbundenen Luftbehälter mit einem Olsumpf an seinem Boden, einer Ölleitung, welche den Sumpf mit dem Kompressor verbindet, einem Drosselklappeneinlaßventil im Einlaßdurchgang, welches den Zustrom in den Kompressor steuert, einen normalerweise geschlossenen Zustand hat und mit einem kleinen Loch versehen ist für das Zulassen eines beschränkten Frischluftstromes zum Kompressor, während das Einlaßventil geschlossen ist, wobei der Kompressor geeignet ausgestaltet ist, daß er auf das Drehen beim Start hin in der Ölleitung eine Saugwirkung erzeugt und einen Tei1vakuumzustand sich im Kompressor entwickeln läßt, weil das Einlaßventil sich im geschlossenen Zustand befindet, wobei sich eine starke Saugkraft im Kompressor entwickelt und Öl aus dem Sumpf über die Ölleitung in den Kompressor hineinzieht .

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit der einzigen Zeichnung, die ein schematisches Diagramm eines Drehluftkompressorsystems gemäß der Erfindung veranschaulicht.

Die Kompressoranlage weist ein Drehluftende oder einen Kompressor 10 herkömmlicher Bauart, z.B. einen herkömmlichen Schraubenverdichter auf, der von einem Elektromotor 11 angetrieben wird.

Einlaß- oder Frischluft strömt durch ein Filter 12 in einen

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EinlaOdurchgang 13. Nach dem Einschalten des Motors läuft der Kompressor an oder beginnt das Drehen und zieht Einlaßluft in beschränktem Volumen durch eine Öffnung oder ein kleines Loch in einem geschlossenen Einlaßventil 14 ein. Das Einlaßventil ist normalerweise beim Anlaufen unter der Vorspannung eines federbelasteten, den Kolben I5 betätigenden Ventils geschlossen.

Der geschlossene Zustand des Einlaßventils und die beschränkte Luftaufnahme beim Anlaufen des Kompressors entwickeln zu dieser Zeit ein Teilvakuum im Kompressor. Dies istyinsofern vorteilhaft, weil sich hierdurch eine zeitweilige Entlastung des Kompressors ergibt, wodurch infolgedessen der Motor in die Lage versetzt wird, die anfängliche Trägheit des Kompressors beim Start mit minimaler Beanspruchung zu überwinden.

Das Vakuum ist ferner insofern vorteilhaft, blJb es die Saugseite des Kompressors bei dessen Drehanlauf kühlendes und schmierendes Öl aus dem gewöhnlichen Ölsumpf am Boden des gewöhnlichen Behälters 16 in den Kompressor hinein zu ziehen veranlaßt. Dieses Öl wird über die gewöhnlichen Zuführleitungen 171 welche den Sumpf mit dem Kompressor verbinden, hereingezogen. Herkömmliche Solenoidabschaltventile 18 für die Ölzuführung, die normalerweise geschlossen sind und in den Ölzuführleitungen angeordnet sind, können sich gleich-

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zeitig mit dem Einschalten des Motors öffnen.

Mit Hilfe dieser Anordnung ist ein anfänglicher, geschmierter und gekühlter Zustand des Kompressors unmittelbar beim Anlaufen geschaffen. Dies erfolgt, bevor der Behälter in üblicher Veise mit Luft aus dem Kompressor unter Druck gesetzt ist, um Öl aus dem Sumpf über die Zuführleitungen zum Kompressor zu zwingen.

Der beschränkte Frischluftstrom, der in den Kompressor eintritt, vermischt sich mit dem in den Kompressor hineingezogenen Öl, und das komprimierte oder verdichtete Luft/öl-Gemisch wird durch ein Absperr- bzw. Rückschlagventil 19 zum Behälter entladen. Das Öl setzt sich infolge Schwerkraft aus der Behälterluft zum Sumpf unten ab, um zum Kompressor umgewälzt zu werden. In den ÖlzufUhrleitungen sind geeignete Ölkühler 21 angeschlossen.

Ein Minimaldruckventil 22 verhindert anfänglich, daß ein Strom Behälterluft aus einem Auelaßdurchgang 23 durch ein Rückschlagventil 2k zu einer Bedarfswartungsleitung 25 fließt· Hierdurch kann sich der Behälterluftdruck schnell aufbauen, um das öl aus dem Sumpf unter Druck zu setzen und einen volleren ölstroa vorzusehen, der zur Kühlung und Schmierung des Kompressor· während seines beschleunigten Betriebes nach dem Start erforderlich ist.

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Der geschlossene Zustand des Einlaßventils lh beim Anlaufen ist gemäß der Ausgestaltung kurz, und es ist beabsichtigt, es allmählich so zu öffnen, daß der Kompressor aus seinem entlasteten oder leicht belasteten Zustand in einen vollbelasteten Zustand gefahren werden kann.

Venn sich der Druck im Behälter allmählich aufbaut, wird das Einlaßventil durch den Kolben 15 veranlaßt, sich allmählich zu öffnen. Dies erfolgt, sobald Druckluft aus dem Behälter über eine Steuerleitung 26 zu dem dicken Endstück des Kolbenzylinders 27 ausströmt und allmählich die Vorspannung der Kolbenfeder 28 überwindet. Der hierfür erforderliche Druck ist kleiner als der, der zum Öffnen des Minimaldruckventils 22 erforderlich ist. Deshalb öffnet das letztgenannte Ventil erst, um die Möglichkeit vorzusehen, daß Behälterluft zur Vartungs- bzw. Hausanschlußleitung 25 strömt, wenn der Behälterdruck sich genügend aufgebaut hat, um eine Druckeinspritzung des SumpfÖls über die Zuführleitungen 17 in den Kompressor hinein zu bewirken, und wenn das Einlaßventil zuerst vollständig geöffnet ist, um den Kompressor vollständig zu laden.

Der über die Steuerleitung 26 zum Kolben in einer Öffnungsrichtung des Einlaßventils aufzubringende Druck wird so gesteuert, daß er einen exakten Wert nicht überschreitet, der durch einen Druckregulator 29 und eine einstellbare Entlüftungsöffnung 31 bestimmt ist, die beide in der Steuerleitung

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angeschlossen sind. Ein Ablesedruckmeßgerät 32 hilft dem Bedienungsmann hierbei. Ein Filter 30 dient der Reinigung von Restöl aus der Luft, die über die Steuerleitung fließt.

Um das Einlaßventil in die Lage zu versetzen, den Einlaßluft strom zum Kompressor so abzustimmen oder zu regulieren, daß er dem Bedürfnis der Anschlußleitung angepaßt ist, und das Einlaßventil in die Lage^su versetzen, daß es schließt, um die Einlaßluft zum Kompressor abzuschalten, wenn der Anschlußleitungsdruck über ein bestimmtes Maximum hinausgeht, ist eine Leitungseinrichtung 33 vorgesehen, welche der Federseite des Kolbenzylinders 27 bei der Anschlußleitung 25 zugeordnet ist.

Die Leitungseinrichtung weist eine Leitungsschleife 3k auf, die an einem Ende mit der Anschlußleitung verbunden ist und an ihrem anderen Ende mit der Federseite des Kolbenzylinders verbunden ist. Ein Filter 35 dient der Reinigung von Restöl aus der in die Leiterschleife hineinströmenden Luft. Eine Öffnung 36 läßt Luft aus der Anschlußleitung über die Leitungsschleife zu einer Druckreguliereinrichtung 37 ausströmen.

Wenn der Anschlußleitungsdruck auf die Druckeinstellung der Reguliereinrichtung 37 ansteigt, öffne$6ie letztere und schafft dadurch die Möglichkeit, daß die Anschlußleitungsluft über die Leitungsschleife aufgegeben wird und den Kolben in Sohließrich-

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tung bewegt, um die Regulierung der Frischluft zum Kompressor zu beginnen. Der Druck der über die Leitungsschleife zum Kolbenzylinder strömenden Luft wird so gesteuert, daß er einen genauen Wert, der von der Reguliereinrichtung 37 und einer zugeordnete» einstellbaren entlüftungsöffnung 38 bestimmt 1st, nicht hinausgeht.

Eine Naben- oder Belpaßleltung 39» die In der Leitungsschleife angeschlossen 1st, sorgt für den Nebenschluß der Reguliereinrichtung 37f wenn der Druck in der Anschlußleitung ein vorbeatimmtes Maximum erreicht, damit die Luft aus der Anschlußleitung direkt zum Kolbenzylinder strömen kann und das Einlaßventil schließen und den Kompressor entlasten kann.

Die Strömung durch die Nebenschlußleitung wird von einen Dreiwege-Solenoidsteuerventil k'\ gesteuert. Ein Differenz-Druckschalter k2, der auf Druckveränderungen in der Anschlußleitung anspricht, steuert den Betrieb des Ventils 41. Der Schalter hat eine Niederdruckeinstellung entsprechend dem, was zum öffnen der Reguliereinrichtung 37 erforderlich ist; und hat eine höhere oder Maximaleinstellung, um das Schließen des Einlaßventils zu bewirken.

Beim Starten und wenn der Druck in der Anschlußleitung unter der unteren Einstellung des Schalters 42 liegt, stehen die Verbindungen 1 und 2 des Ventile 4i in Verbindung mit der

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ψ-

Federseite des Kolbenzylinders, und zwar über die Nebenleitung

um

39 mit der Entlüftungsöffnung 38, eingefangene Luft aus dem Zylinder zu entlüften und den Kolben in die Lage^uversetzen sich in einer Öffnungsrichtung des Einlaßventils zu bewegen. Wenn der Anschlußleitungsdruck die untere Einstellung des Schalters 42 erreicht, welche der Einstellung der Reguliereinrich-

tung entspricht, schaltet das Steuerventil 41 zu seinen Verbindungen 3 und 1. Hierdurch wird die Leitungsschleife Jk über die Nebenschlußleitung mit der Entlüftungsöffnung in Verbindung gebracht, um die exakte gesteuerte Druckströmung durch die Reguliereinrichtung 37 zum Kolbenzylinder zu bewirken, sobald die Regulierung beginnt»

Venn der Druck in der Anschlußleitung über die maximale Einstellung des Zylinders 42 ansteigt, verschiebt sich das Ventil 41 zu seinen Verbindungen 3 und 2. Infolgedessen strömt die Anschlußleitungsluft direkt über die Nebenschlußleitung zur Federseite des Kolbenzylinders und drückt den Kolben zum Schließen des Einlaßventils, wodurch der Kompressor entladen bzw, entlastet wird. Eine geeignete Druckreguliereinrichtung kj steht in der Nebenschlußleitung aufstromig vom Schalter 42 in Verbindung, um eine gesteuerte Druckströmung der Behälterluft direkt zum Kolbenzylinder zu erhalten. Ein Sichtdruckmeßgerät 45 ist in der Nebenschlußleitung angeschlossen. Sobald der Druckschalter 42 auf dem zunehmenden Druckanstieg anspricht, öffnet sich das gewöhnliche Entlüftungssolenoidventil kk automatisch , um den Behälter abzublasen.

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Nachdem der Behälter ausgeblasen worden ist bzw. sich entleert hat und der Druck in der Anschlußleitung wieder unter die Maximaleinstellung des Schalters 42 abgefallen ist, bewegt sich das Steuerventil 41 wieder in seine Verbindungen 1 und 3 zurück und nimmt die Regulierung wieder auf. In herkömmlicher Weise schließt auch das Entlüftungsventil hh automatisch*

Wenn der Kompressor schließlich nach Abschalten des Motors angehalten wird, öffnet sich das Entlüftungsventil kk und bläst den Behälter ab; das Steuerventil 4i schiebt sich in seine Verbindungen 2 und 1 zurück und läßt eingefangene Luft aus der Federseite des Kolbenzylinders ausströmen; und ÖlzufUhrventile 18 schließen automatisch in herkömmlicher Weise, um zu vermeiden, daß Öl unter Druck der Behälterluft den Kompressor überflutet, bevor der Behälter richtig ausgeblasen worden ist.

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Leerseite

Claims (8)

Patentansprüche

1.)Anlage für einen D_rehluftkompressor mit einem von einem Motor angetriebenen Drehluftkompreβsor, einem Lufteinlaßdurchgang zum Kompressor und einem Behälter, der mit dem an seinem Boden einen Ölsumpf aufweisenden Kompressor verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ölleitung (17) den Sumpf mit dem Kompressor (1O) verbindet, ein Drosselklappeneinlaßventil (14) im Einlaßdurchgang (13) angeordnet ist, welches den Einlaßstrom in den Kompressor ( 10) hinein steuert und normalerweise einen

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OWQINAL INSPECTED

geschlossenen Zustand hat und mit einer kleinen Öffnung versehen 1st für das Zulassen eines beschränkten Frischluftstromes zum Kompressor ( 10) , wähnancjdas Einlaßventil (ΐΊ) geschlossen 1st, und daß der Kompressor (10) nach dem Drehen beim Anlaufen geeignet derart ausgestaltet 1st, daß er Über der Ölleitung (17) eine Saugwirkung erzeugt und sich einen Teilvakuumzustand in dem Kompressor (1O) entwickeln läßt infolge des geschlossenen Zustandes des Einlaßventils (i*0, wodurch eine starke, sich in dem Kompressor (10) entwickelnde Saugkraft Öl aus dem Sumpf Über die Ölleitung (17) in den Kompressor (1O) hineinzieht.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaßventil (14) an einem Kolben (15) angebracht ist und eine Feder (28) den Kolben (15) derart vorspannt, daß das Ventil (i4) in einen geschlossenen Zustand in dem Einlaßdurchgang (13) gezogen ist.

3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beschränkte Luftströmung durch die kleine Öffnung in dem Einlaßventil (1²O in den Kompressor (10) hinein durch Drehung des Kompressors gezogen und durch letzteren in den Behälter hinein verdichtet wird und in dem Behälter sich entwickelnder Luftdruck das Öl des Sumpfes über die Ölleitung (17) in den Kompressor (10) hinein drückt.

4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter durch einen Entleerungsdurchgang über

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ein Minimaldruckventil (22) die Verbindung mit einer Bedarf sanschlußleitung (25) schafft und daß das Minimaldruckventil (22) derart ausgestaltet ist, daß es den Entleerungadurchgang so lange geschlossen hält, bis ein bestimmter Druck im Behälter entsteht.

5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis k, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (15) in einem Zylinder (27) betätigbar ist und ein Endstück des Zylinders durch eine erste Steuerleitung mit dem Behälter derart verbunden ist, daß Behälterluft zum Zylinder (27) strömt und den Kolben (15) gegen die Vorspannung der Feder (28) zum Öffnen des Einlaßventils (lk) bewegt.

6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das gegenüberliegende Ende des Zylinders {2k) durch eine zweite Leitung (33) "it der Anschlußleitung (25) derart verbunden ist, daß Druckluft aus der Anschlußleitung (25) aufgenommen wird und die Vorspannung der Feder (28) ergänzt und den Kolben (15) so bewegt, daß das Einlaßventil (i4) in eine geschlossene Richtung gezogen wird.

7· Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl in der ersten als auch in der zweiten Leitung (26, 3k) Druckreguliereinrichtungen (29» 37) angeschlossen •ind*

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8. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7t dadurch gekennzeichnet, daß eine Nebenschlußleitung (39) in der zweiten Leitung (33) derart angeschlossen ist, daß Luft aus der Anschlußleitung (25) direkt zum Kolbenzylinder (27) strömt und die Vorspannung der Feder (28) unterstützt und den Kolben (15) zwingt, das Einlaßventil (1*O zu schließen.

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