DE2750199C2 - Relief valve for positive displacement blower driven by a three-phase electric motor - Google Patents
Relief valve for positive displacement blower driven by a three-phase electric motorInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Entlastungsventil mit mindestens einer Auslaßöffnung für das Abblasen von Druckluft bei einem von einem Drehstrom-Elektromotor angetriebenen Drehkolbengebläse während der Motoranlaufphasc in der Sternschaltung, wobei der Elektromotor nach der Anlaufphase in die Dreieckschaltung umgeschaltet und das Entlastungsventil geschlossen wird, mil einer einen Wandteil eines Druckraumes bildenden gasdichten, beweglichen Membran, die unter der Einwirkung einer Feder steht und mit einem Ventilschließorgan verbunden ist, dessen Hauptteil ein Ventilteller ist, wobei das Ventil bei Erreichen eines vorbestimmten Druckes in jenem Druckraum infolge der Bewegung der Membran geschlossen werden.The invention relates to a relief valve with at least one outlet opening for blowing off Compressed air in a rotary piston blower driven by a three-phase electric motor during the Motor start-up phase in the star connection, with the electric motor in the delta connection after the start-up phase switched and the relief valve is closed, with a wall part of a pressure chamber forming gas-tight, movable membrane, which is under the action of a spring and with a valve closing member is connected, the main part of which is a valve disk, the valve when it is reached a predetermined pressure are closed in that pressure space as a result of the movement of the membrane.
Ein Entlastungsventil dieser Gattung ist bereits durch die DE-AS 12 00 469 bekannt, und zwar im Zusammenhang mit einer Einrichtung zum entlasteten Anlauf einer Luftverdichteranlage. Dem Anlaufverhalten des Drehstrom-Elektromotors, bei dem zunächst die Sternschaltung verwendet und dann der Motor in die Dreieckschaltung umgeschaltet wird, ist besonders Rechnung zu tragen. Es ist darauf zu achten, daß der Elektromotor während der Anlaufphase in der Sternschaltung nicht belastet wird, damit er seine Betriebsdrehzahl tatsächlich erreichen kann. Andernfalls tritt eine schlagartige Beschleunigung des Motors auf die Betriebsdrehzahl beim Übergang auf die Dreieckschaltung ein. Im Zusammenhang mit dem von dem Drehstrom-Elektromotor angetriebenen Verdrängerverdichter bzw. -gebläse bedeutet dies, daß die Druckluft während der Anlaufphasc ins Freie abgeblasen werden muß, denn andernfalls ist der anstehende Druck während der Anlaufphase so groß, daß die Bctriebsdreh/ahl nicht erreicht wird.A relief valve of this type is already known from DE-AS 12 00 469, in context with a device for relieved start-up of an air compressor system. The starting behavior of the three-phase electric motor, where first the star connection is used and then the motor is used in the delta connection is switched, special consideration must be given. Care must be taken that the electric motor is not loaded during the start-up phase in the star connection so that it actually reaches its operating speed can reach. Otherwise the engine will suddenly accelerate to the operating speed at the transition to the delta connection. In connection with that of the three-phase electric motor driven positive displacement compressor or blower, this means that the compressed air during the start-up phase must be blown off into the open, otherwise the existing pressure is during the start-up phase so great that the operating speed is not reached.
Das bekannte Entlastungsventil ist Teil einer Einrichtung zum entlasteten Anlauf eines Verdrängerverdichters, mit dem einem Behälter über eine Leitung mitThe well-known relief valve is part of a device for the relieved start-up of a positive displacement compressor, with the one container via a line with
einem Rückschlagventil Luft zugeführt werden soll. Das Entlastungsventil ist dabei in stehender Anordnung an das von einem ölabscheider zum Behälter führende Druckleitungsstück angeschlossen, wobei Druckluft am Ventilschaft des Ventiltellers vorbei in die unterhalb der Membran befindliche Druckkammer gelangt, wodurch die Membran mit Druck beaufschlagt wird. Wenn der Verdichter fast seine Betriebsdrehzahl erreicht hat, ist ein so hoher Druck aufgebaut daß sich die Membran bewegt Durch die von der Membran erzeugte Bewegung wird nicht nur das Ventil geschlossen, sondern auch der Stern-Dreieckschaltung des Drehstrom-Elektromotors direkt betätigt. Daneben ist die Funktionsweise des bekannten Entlastungsventils mit einem zusätzlichen Entlüftungsventil abgestimmt, welches die Leitung, über die der Behälter mit Luft gefüllt wird, entlüftet, wenn der Druck in dem Behälter einen gewünschten Wert erreicht hata check valve is to be supplied with air. The relief valve is on in an upright position connected to the pressure line piece leading from an oil separator to the container, with compressed air on the The valve stem of the valve disk passes into the pressure chamber located below the membrane, whereby the membrane is pressurized. When the compressor has almost reached its operating speed, is a pressure built up so high that the diaphragm moves by the movement generated by the diaphragm not only the valve is closed, but also the star-delta connection of the three-phase electric motor operated directly. In addition, the functionality of the known relief valve with an additional Vent valve matched, which is the line through which the container is filled with air, vented when the pressure in the container is a desired one Has reached value
Aufgrund der Entlüftung in der Leitung öffnet das bekannte Entlastungsventil, wodurch der Stern-Dreieck-Schalter wiederum betätigt wird, so daß sich der Drehstrom-Elektromotor dann wieder in der Sternschaltung für die nächste Anlaufphase befindet Bei der Belüftung von Kläranlagen z. B, für die das erfindungsgemäße Entlastungsventil besonders geeignet sein soll, ist aber ein vorzeitiges öffnen des Entlastungsventils nicht erwünschtDue to the venting in the line, the well-known relief valve opens, causing the star-delta switch is operated again, so that the three-phase electric motor is then back in the star connection for the next start-up phase. B, for which the invention Relief valve should be particularly suitable, but is a premature opening of the relief valve not wanted
Bei einer anderen bekannten Verdichteranordnung nach der US-PS 1690 304 ist an einem Luftverdichter mit einem Regler ein gesteuerter Schalter vorgesehen, welcher einen Kompressormotor abschaltet, wenn in einem zu füllenden Behälter ein bestimmter Druck erreicht ist Zu der Verdichteranordnung gehört auch ein Entlastungsventil mit einer unter der Einwirkung einer Feder stehenden Membran. Durch diese Feder wird die Membran in eine solche Stellung gebracht, daß die Zuführung von dem Kompressor zum Behälter mit der Atmosphäre in Verbindung steht. Der Kompressor kann somit entlastet anlaufen, wenn der gesteuerte Schalterden Motor einschaltet.In another known compressor arrangement according to US-PS 1690 304 is on an air compressor with a controller, a controlled switch is provided, which switches off a compressor motor when in A certain pressure has been reached in a container to be filled. The compressor arrangement also includes a Relief valve with one under the action of one Spring standing diaphragm. By this spring, the membrane is brought into such a position that the feed is in communication with the atmosphere from the compressor to the container. The compressor can thus start unloaded when the controlled switch switches on the motor.
Mit zunehmendem Druck, der auf die Membran einwirkt wird letztere entgegen der Kraft der Feder bewegt und dadurch wird die erwähnte Verbindung zur Atmosphäre abgeschnitten. Der Kompressor ist somit entlastet angelaufen und kann jetzt den Behälter mit Luft füllen. Eine Umschaltung von einer Sternschaltung in die Dreieckschaltung, wie sie bei der Erfindung vorgesehen ist, findet hier nicht statt.With increasing pressure acting on the membrane, the latter is moved against the force of the spring and thereby the mentioned connection to the atmosphere is cut off. The compressor is thus started relieved and can now fill the container with air. A changeover from a star connection in the delta connection, as provided in the invention, does not take place here.
Schließlich ist noch eine Verdichteranlage mit Drehstrommotor und Sterndreieckschalter gemäß der DE-AS 11 25 523 zu beachten, bei der ein von einem Rückschlagventil betätigtes Entlüftungsventil vorgesehen ist. Die Anlage besitzt einen Druckwächter, welcher den Kompressor abhängig von dem Druck in einem Luftkessel selbsttätig ein- bzw. ausschaltet.Finally, there is a compressor system with a three-phase motor and star-delta switch according to DE-AS 11 25 523 to be observed in the case of one of a check valve operated vent valve is provided. The system has a pressure switch, which the Compressor switches on and off automatically depending on the pressure in an air tank.
Wenn also der Druck im Luftkessel unterhalb eines bestimmten Mindestwertes absinkt, wird der Motor vom Druckwächter eingeschaltet, und der Motor läuft in der Sternschaltung an und treibt den Kompressor an. Die dabei in die Zuleitung zum Luftkessel geförderte wenige Luft entweicht durch das geöffnete Entlüftungsventil. Ist die richtige Drehzahl, bei der die Umschaltung stattfinden darf, erreicht, so ist auch der Druck in der erwähnten Zuleitung genügend hoch, um den Sterndreieckschalter zu betätigen, so daß jetzt die Umschaltung in die Dreieckschaltung stattiindet. Nunmehr steigt die Drehzahl weiter an und das Rückschlagventil wird vom Druck geöffnet, wobei gleichzeitig das Entlüftungsventil schließt Ober den Druckwächter wird der Motor wieder ausgeschaltet, wenn der Druck im Luftkessel genügend hoch ist. Das Rückschlagventil gelangt auf seinen Sitz zurück und öffnet gleichzeitig das Entlüftungsventil.So if the pressure in the air tank falls below a certain minimum value, the motor will switched on by the pressure monitor, and the motor starts up in the star connection and drives the compressor. The small amount of air conveyed into the supply line to the air tank escapes through the open vent valve. If the correct speed at which the switchover can take place has been reached, the pressure is also in the mentioned supply line high enough to operate the star-delta switch, so that now the changeover takes place in the delta connection. Now the speed continues to increase and the check valve is from Pressure opened, at the same time the vent valve closes. The motor is restored via the pressure switch switched off when the pressure in the air tank is sufficient is high. The check valve returns to its seat and at the same time opens the vent valve.
Dabei wird die Zuleitung zum Luftkessel entlüftet, und der Sterndreieckschalter kehrt wieder in seine Sternschaltstellung zurück.The supply line to the air tank is vented, and the star-delta switch returns to its star switching position.
Die Anordnung zum entlasteten Anfahren bei dieser bekannten Verdichteranlage ist mechanisch aufwendig und für den mit der Erfindung angestrebten Zweck kaum geeignet.The arrangement for relieved start-up in this known compressor system is mechanically complex and hardly suitable for the purpose aimed at by the invention.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Entlastungsventil der eingangs genannten Art so auszubilden, daß für den entlasteten Anlauf des von einem Drehstrom-Elektromotor angetriebenen Drehkolbengebläses in der Anlaufphase ein Minimum an bewegten Teilen erforderlich ist, um eine geringe Störanfälligkeit zu erreichen. Das Entlastungsventil soll dabei weitgehend wartungsfrei sein und eine bestimmte VentiJschließzeit genau ermöglichen, um nach der Anlaufphase eine sichere Umschaltung von der Sternschaltung in die Dreieckschaltung zu gewährleisten.The invention is based on the object of designing a relief valve of the type mentioned at the outset in such a way that that for the relieved start of a three-phase electric motor driven rotary piston blower in the start-up phase a minimum of moving parts is required to achieve a low susceptibility to failure. The relief valve should largely be maintenance-free and allow a specific valve closing time to ensure safe valve closing after the start-up phase Ensure switching from star connection to delta connection.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Entlastungsventil der im Oberbegriff des Anspruchs 1 vorausgesetzten Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß eine Anzahl von in ihrer Weite verstellbaren Auslaßöffnungen für die unter dem Ventilteller durchströmende Druckluft vorgesehen ist, um einen Druckanstieg in der Ventilzuleitung zu ermöglichen, und das letztere und der Druckraum sowohl bei geöffnetem als auch bei geschlossenem Entlastungsventil über eine Drossel miteinander in Verbindung stehen, die so bemessen ist, daß die Zeit zur Füllung des Druckraumes nach dem Anlaufen des Elektromotors und damit zum Ansprechen der Membran und zum Schließen des Entlastungsventils länger dauert als die Anlaufphase des Elektromotors in der Steuerschaltung.To solve this problem, the prerequisite in the preamble of claim 1 is provided for a relief valve Art proposed according to the invention that a number of adjustable in width outlet openings is provided for the compressed air flowing through under the valve disk to prevent a pressure increase in the To enable valve feed, and the latter and the pressure chamber both when it is open and when it is closed Relief valve are in communication with one another via a throttle which is dimensioned so that the time to fill the pressure chamber after the start of the electric motor and thus to respond to the Diaphragm and to close the relief valve takes longer than the start-up phase of the electric motor in the control circuit.
Nach der Inbetriebnahme des Drehstrom-Elektromotors und damit des Drehkolbengebläses kann die geför« derte Luft in gewünschter Weise zunächst durch die Auslaßöffnungen entweichen. Gleichzeitig baut sich innerhalb des Druckraumes ein Druck auf, weil letzterer über eine Drossel mit der Ventilzuleitung in Verbindung steht. Von der Wirkung her gesehen, liegt also gleich-After commissioning the three-phase electric motor and thus the rotary piston blower, the Modified air escape in the desired manner first through the outlet openings. At the same time it builds up within of the pressure chamber, because the latter is connected to the valve feed line via a throttle stands. From the point of view of the effect, it is
<t5 sam ein Zeitglied vor, welches das Entlastungsventil nach einer ganz bestimmten Zeitdauer schließt. Diese Zeitdauer ist so groß gewählt daß die Ablaufphase des Elektromotors schon vorbei ist, bevor das Entlastungsventil dann schließt. Auch dann steht aber der Druckraum immer noch mit der Ventilzuleitung in Verbindung, so daß das Entlastungsventil tatsächlich auch in der geschlossenen Stellung bleibt.<t5 sam a timer before which the relief valve closes after a certain period of time. This period of time is chosen so long that the expiry phase of the Electric motor is already over before the relief valve then closes. Even then, however, the pressure room is in place still in connection with the valve feed line, so that the relief valve is actually also in the closed position remains.
Die Zeit zum Ausfüllen des Druckraumes und damit bis zum Druckanstieg auf einen vorgegebenen Wert der das Verschieben der Membran und damit das Schließen des Entlastungsventiis zur Folge hat, hängt von der erwähnten Drossel und von der Weite der verstellbaren Auslaßöffnungen ab. Durch Verringerung der Weite der Auslaßöffnungen ergibt sich beispielsweiseThe time to fill the pressure space and thus until the pressure rises to a specified value which causes the diaphragm to move and the relief valve to close, hangs from the throttle mentioned and from the width of the adjustable outlet openings. By reducing the The width of the outlet openings results, for example
bo ein relativ großes Druckgefälle an der Drossel und damit eine kurze Füllzeit des Druckraumes. Es ist also ohne weiteres möglich, die Zeit zum Schließen des Entlastungsventils so zu regulieren, daß diese Zeit länger dauert als die Anlaufphase des Elektromotors in derbo a relatively large pressure gradient at the throttle and thus a short filling time of the pressure chamber. So it is easily possible to measure the time to close the relief valve to regulate so that this time lasts longer than the start-up phase of the electric motor in the
b5 Sternschaltung. Dabei ist jedoch darauf zu achten, daß der durch die Drosselung angestaute Druck so niedrig bleibt, daß der Elektromotor seine Betriebsdrehzahl in der Sternschaltung auch tatsächlich erreicht. Versucheb5 star connection. However, it is important to ensure that the pressure built up by the throttling remains so low that the electric motor reaches its operating speed the star connection actually achieved. try
5 65 6
haben gezeigt, daß bei einem Druck von etwa einem anderer Ausführung als in F i g. 4. Drittel des Betriebsdruckes die Betriebsdrehzahl stets In F i g. 1 ist ein Verdichteraggregat beispielsweise sicher erreicht wird. Falls die notwendige Drosselung für das Belüftungssystem einer Kläranlage dargestellt, einen deutlich höheren Druck zur Erzielung einer ent- Die Druckluft zur Belüftung wird mit Hilfe eines Drehsprechenden Füllzeit erfordert, läßt sich eine Drossel 5 kolbengebläses 1 erzeugt, das von einem Elektromotor mit einem größeren Durchlaß verwenden. Auch können 2 über einem Riemen angetrieben wird. Dem Drehkoldie Auslaßöffnungen vergrößert werden. bengebläse 1 ist ein Schalldämpfer 4 und ein Luftfilter 6have shown that at a pressure of about a different design than in FIG. 4th Third of the operating pressure, the operating speed is always in F i g. 1 is a compressor unit, for example is achieved safely. If the necessary throttling for the ventilation system of a sewage treatment plant is shown, a significantly higher pressure to achieve a de- The compressed air for ventilation is achieved with the help of a rotary speaker Requires filling time, a throttle 5 piston blower 1 generated by an electric motor use with a larger opening. 2 can also be driven via a belt. The Drehkoldie Outlet openings are enlarged. Bengebläse 1 is a muffler 4 and an air filter 6
von feststehenden Auslaßschlitzen in einem den Ventil- sehene Stauungen innerhalb der Druckleitung 10 einfrom fixed outlet slots in one of the valve congestions within the pressure line 10
teller umgebenden zylindrischen Ventilgehäuseteil und Oberdruckventil 12 und für die Anlaufphase des Elek-The cylindrical valve housing part surrounding the plate and the pressure relief valve 12 and for the start-up phase of the elec-
eine gleichgroße Anzahl von zu den feststehenden tromotors 2 ein Entlastungsventil 14 vorgesehen ist. Wiean equal number of the stationary tromotors 2, a relief valve 14 is provided. As
gleichgroßen Auslaßschlitzen in einem jedes Ventilge- aus der gestrichelten Darstellung auf der rechten Seiteequal-sized outlet slots in each valve section from the dashed line on the right-hand side
häuseteil verdrehbar umgebenden Ringschieber gebil- 15 der Fig. 1 zu erkennen ist, ist die Lage der jeweiligenhousing part rotatable surrounding ring slide formed 15 of Fig. 1 can be seen, the position of the respective
det, die einander mehr oder weniger überdecken, wobei Aggregate zueinander frei wählbar, wenn sie nur derdet, which overlap each other more or less, with aggregates to each other freely selectable, if they only the
zwischen benachbarten Auslaßschlitzen jeweils ein min- Funktion entsprechend verwendet werden. Zur Vermei-A min function can be used accordingly between adjacent outlet slots. To avoid
destens etwa gleich breiter nicht durchbrochener dung von Rückströmungen durch das Verdichteraggre-at least about the same width uninterrupted flow of backflows through the compressor unit
schiebers vorhanden ist. 20 meinen noch eine Rückschlagklappe 16 in die Drucklei-slide is present. 20 mean a non-return valve 16 in the pressure line
ein Überdruckventil auf, das im Falle eines Staues inner- von Flüssigkeiten, also von Fremdstoffen, verhinderna pressure relief valve to prevent liquids, i.e. foreign matter, in the event of a build-up inside
halb des Leitungssystems bei dem damit verbundenen soll.half of the pipeline system with the associated should.
sten Fall die gesamte Fördermenge des Drehkolbenge- 25 zeichnung in einem ersten Ausführungsbeispiel darge-In the first case, the total delivery rate of the rotary piston drawing is shown in a first exemplary embodiment.
bläses abblasen muß. Gemäß einer Weiterbildung der stellt. Innerhalb eines Ventilgehäuseteils 18 ist ein Ven-blow it off. According to a further development of the provides. Within a valve housing part 18 is a valve
ein Sicherheitsventil angeschlossen, mit dem unter Gummtbekig 22 versehen ist. Gegenüber dem Ventilsitzconnected to a safety valve with which is provided with rubber 22 under rubber. Opposite the valve seat
kann. Dies führt dazu, daß nach öffnen des Sicherheils- eine Öffnung 25 freigibt. Der Ventilteller 26 ist an einemcan. This means that after the safety device has been opened, an opening 25 is released. The valve disk 26 is on one
ventiles infolge des überschrittenen Maximaldruckes Ventilschaft 28 befestigt, der innerhalb einer Büchse 30valve attached as a result of the exceeded maximum pressure valve stem 28, which is inside a sleeve 30
der Druck in der Druckkammer zusammenbricht, wor- axial verschieblich gelagert ist.the pressure in the pressure chamber collapses, which is axially displaceable.
auf der Ventilkörper des Entlastungsventils von dem Am oberen Ende des Ventilschaftes 28 ist eine Mem-on the valve body of the relief valve of the At the upper end of the valve stem 28 is a mem-
der abhebt Metall 34, 35 gestützt ist. Die Membran 32 bildet denwhich lifts off metal 34, 35 is supported. The membrane 32 forms the
Es ist aber noch eine andere Ausführung des Sicher- unteren Teil der Wand eines Druckraumes 36, der an heitsventils möglich, bei der an den Druckraum ein Si- seiner Oberseite von einem Oberteil 38 eines Membrancherheitsventil angeschlossen ist, bei dem unter Über- gehäuses 42 begrenzt wird. Ein mit dem Oberteil 38 druck stehende Druckluft über einen Kolbenschieber in 40 verschraubtes Unterteil 40 des Membrangehäuses 42 ist die Umgebungsluft abgeleitet wird, der entgegen der an der Oberseite des Ventilgehäuseteils 18 angebracht Kraft einer Feder von einem Kolben betätigt wird, des- Mit Hilfe einer Feder 44, die zwischen dem Membransen wirksame Kolbenfläche über eine von der Ventilzu- teller 35 und einer Trennwand 46 oberhalb des Ventilleitung abführende Steuerleitung mit Druckluft beauf- tellers 26 wirkt, wird das Entlastungsventil 14 bei ausgeschlagtist 45 schalteten! Drehkolbengebläse 1 ständig geöffnet ge-But there is still another embodiment of the safety lower part of the wall of a pressure chamber 36, which is connected to safety valve possible, in the case of which a side of an upper part 38 of a diaphragm safety valve is attached to the pressure chamber is connected, in which the upper housing 42 is limited. One with the top 38 Pressurized compressed air via a piston valve in 40 screwed lower part 40 of the diaphragm housing 42 is the ambient air is discharged, which is opposite to that attached to the top of the valve housing part 18 Force of a spring is actuated by a piston, des- With the help of a spring 44, which is between the diaphragm effective piston area via one of the valve pusher 35 and a partition 46 above the valve line discharging control line acts with compressed air pressure plate 26, the relief valve 14 is knocked out at 45 switched! Rotary lobe blower 1 is always open
Da das Entlastungsventil den Volumenstrom des halten. In der Ventilzuleitung 15 (siehe auch Fig. 1) ist
Drehkolbengebläses ohne Schwierigkeiten abzublasen dann normaler Umgebungsdruck vorhanden, der auch
vermag, kann das Sicherheitsventil relativ zum Entla- innerhalb des Druckraumes 36 vorherrscht, wobei diestungsventil
klein gehalten werden, ohne daß die Gefahr ser über eine Drossel 48 innerhalb des hohlen Ventilbesteht,
daß wegen des geringen Querschnittes ein noch 50 schaftes 2tl mit der Ventilzuleitung 15 in Verbindung
weiterer Druckanstieg innerhalb des Leitungssystems steht
erfolgt Beim Einschalten des Elektromotors 2 und damitBecause the relief valve will hold the flow of the. In the valve feed line 15 (see also Fig. 1) the rotary piston blower is blown off without difficulty then normal ambient pressure is present, which is also capable of the safety valve relative to the discharge within the pressure chamber 36 prevails, the diestungsventil being kept small without the risk of water there is a throttle 48 inside the hollow valve that, because of the small cross-section, a shaft 2tl with the valve feed line 15 is connected to a further increase in pressure within the line system
takes place when switching on the electric motor 2 and thus
sind noch in den Unteransprüchen angegeben. Teil des Förderstroms in die Ventilzuleitung 15 undare also specified in the subclaims. Part of the flow into the valve feed line 15 and
ren Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher über verstellbare Auslaßöffnungen 49 ins Freie. Die inRen embodiments based on the drawing in more detail about adjustable outlet openings 49 into the open. In the
erläutert; es zeigt dem Ventilgehäuseteil 18 angeordneten Auslaßschlitzeexplained; it shows the valve housing part 18 arranged outlet slots
aggregat, häuse umgebenden Ringschiebers 52 mit gleichen Aus-unit, housing surrounding ring slide 52 with the same
mit den Merkmalen nach der Erfindung, daß praktisch eine Drossel entsteht Der Ringschieber,with the features of the invention that practically a throttle is created The ring slide,
gemäß Fig.2 mit einem zusätzlichen Sicherheitsventil 65 vorgegebene Druckgefälle an der Drossel 48 in demaccording to Figure 2 with an additional safety valve 65 predetermined pressure gradient at the throttle 48 in the
und Ventilschaft 28 zu einer Füllzeit des Druckraumes 36 bisand valve stem 28 at a filling time of the pressure chamber 36 bis
F i g. 5 einen Längsschnitt durch das Entlastungsventil zum Ansprechen der Membran 32 führt, die länger angemäß F i g. 2 mit einem zusätzlichen Sicherheitsventil dauert als; die Anlaufphase des Drehkolbengebläses.F i g. 5 shows a longitudinal section through the relief valve for the response of the diaphragm 32, which is longer appropriately F i g. 2 with an additional safety valve lasts as; the start-up phase of the positive displacement blower.
Falls in der ersten Einstellung, die bei einer nur geringen Drosselung liegen sollte, die Füllzeit und damit die Zeit zum Schließen des Ventils die Anlaufphase deutlich übertrifft, wird die Drosselung verstärkt, bis eine Schließzeit des Entlastungsventil erreicht ist, die nur noch knapp über der Anlaufphase liegt.If in the first setting, which should be only a slight throttling, the filling time and thus the time to close the valve significantly exceeds the start-up phase, the throttling is increased until a Closing time of the relief valve has been reached, which is only just above the start-up phase.
Wenn dabei die durch die Auslaßöffnungen 49 bewirkte Drosselung so stark wird, daß beim Umschalten von der Stern- auf die Dreieckschaltung eine schlagartige Belastung des Elektromotors 2 infolge zu großer Belastung in der Sternschaltung eintritt, muß die Drosselung zurückgenommen werden. Die dadurch verlängerte Schließzeit kann dann durch den Einbau einer Drossel 48 mit größerer Öffnung wieder verkürzt werden, wobei die Feinanpassung der Schiießzeii durch den Ringschieber 52 erfolgt. Die endgültige Einstellung des Ringschiebers 52 wird mit Hilfe einer Klemmschraube 53 und einer Kontermutter fixiert und gesichert.When the throttling caused by the outlet openings 49 becomes so strong that when switching over from the star to the delta connection a sudden load on the electric motor 2 due to excessive Load occurs in the star connection, the throttling must be withdrawn. The thereby lengthened Closing time can then be shortened again by installing a throttle 48 with a larger opening, The fine adjustment of the shooting point is carried out by means of the ring slide 52. The final setting of the Ring slide 52 is fixed and secured with the aid of a clamping screw 53 and a lock nut.
Die in der Fig.3A dargestellte Stellung des Ringschiebers 52, bei der alle Auslaßschlitze 50 von den zwischen den Auslaßschlitzen 50' vorhandenen Wandbereichen abgedeckt sind, tritt also in der Praxis nicht auf, sondern die Darstellung ist nur zur Veranschaulichung des Ringschieber-Prinzips gewählt worden. Die in F i g. 3B dargestellte Stellung des Ringschiebers 52, in der jeweils die Auslaßschlitze 50 und 50' deckungsgleich übereinander liegen, ist entweder die Ausgangsstellung vor der Einstellung oder aber bereits die Einstellung selbst, wenn z. B. ein besonders kleines Entlastungsventil 14 für eine leistungsfähige Anlage eingesetzt wird, bei dem die volle öffnung der Auslaßöffnungen 49 gerade zu einer entsprechenden Schließzeit bei genügend niedrigem Staudruck führt.The position of the ring slide shown in Figure 3A 52, in which all of the outlet slots 50 are separated from the wall areas between the outlet slots 50 ' are covered, does not occur in practice, but the representation is only for illustration the ring slide principle has been chosen. The in F i g. 3B position of the ring slide 52, in each of the outlet slots 50 and 50 'are congruent one above the other, is either the starting position before the setting or already the setting itself, if z. B. a particularly small relief valve 14 is used for a high-performance system in which the full opening of the outlet openings 49 is straight leads to a corresponding closing time at a sufficiently low dynamic pressure.
Beim Erreichen des vorgegebenen Druckes innerhalb des Druckraumes 36 wird die Membran 32 gegen die Wirkung der Feder 44 abwärts gedruckt, bis der Ventilteller 26 auf dem Ventilsitz 20 aufliegt Da der Raum unterhalb der Membran 32 über Löcher 55 mit der Umgebung in Verbindung steht, wirkt die auf die Membran wirkende Kraft aus dem Druckraum 36 stets nur gegen die Feder 44. Nach dem Schließen der öffnung 25 stellt sich in der Ventilzuleitung 15 und damit innerhalb der Druckleitung 10 der Betriebsdruck ein, der wesentlich höher liegt als der Schließdruck innerhalb der Druckkammer 36, so daß das Entlastungsventil 14 nun selbsttätig mit großer Sicherheit geschlossen gehalten wird. Dies gilt solange, bis der Druck innerhalb der Druckleitung 10 durch Abstellen des Elektromotors 2 auf den Umgebungsdruck absinkt. Kurz vorher öffnet das Entlastungsventil 14 infolge des nachlassenden Druckes innerhalb der Druckkammer 36 und der dann wirksam werdenden Feder 44.When the predetermined pressure is reached within the pressure chamber 36, the membrane 32 is against the Action of the spring 44 pressed down until the valve disk 26 rests on the valve seat 20 As the space is in communication with the environment below the membrane 32 via holes 55, which acts on the membrane acting force from the pressure chamber 36 always only against the spring 44. After the opening 25 is closed in the valve supply line 15 and thus within the pressure line 10, the operating pressure which is essential is higher than the closing pressure within the pressure chamber 36, so that the relief valve 14 is now automatically is kept closed with great certainty. This applies until the pressure inside the pressure line 10 drops by switching off the electric motor 2 to the ambient pressure. The relief valve opens shortly beforehand 14 as a result of the decreasing pressure within the pressure chamber 36 and then effective nascent spring 44.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig.4 ist an dem Druckraum 36 ein Sicherheitsventil 54 angeschlossen, das nach Maßgabe des auf den zugehörigen Ventilteller 56 wirkenden Druckes geöffnet wird. Bei Oberschreiten des Sicherheitsdruckes entweicht die in dem Druckraum eingeschlossene Luft über öffnungen 58 ins Freie. Die Vorspannung des Ventiltellers 56 wird mit Hilfe einer Feder 60 aufgebracht, die Ober einen Stempel 62 auf den Ventilteller wirkt und mit Hilfe einer Stellplatte 63 eingestellt werden kann.In the embodiment according to FIG. 4 is on the pressure chamber 36 is connected to a safety valve 54, which according to the on the associated valve plate 56 acting pressure is opened. When exceeded of the safety pressure, the air enclosed in the pressure chamber escapes through openings 58 ins Free. The bias of the valve disk 56 is applied with the aid of a spring 60, the upper a stamp 62 acts on the valve disk and can be adjusted with the aid of an adjusting plate 63.
Durch das Sicherheitsventil 54 kann das in F i g. 1 schematisch dargestellte Oberdruckventil 12 unter der Bedingung eingespart werden, daß die Querschnittsfläche seines Ausströmweges größer ist als die Querschnittsfläche der Drossel 48. Dann Obernimmt es zusammen mit dem Entlastungsventil 14 die Funktion des Überdruckventils 12. In dem Augenblick nämlich, in dem das Sicherheitsventil 54 infolge eines Überdruckes aufgestoßen wird, bricht der Druck in dem Druckraum 36 trotz nachströmender Druckluft durch die Drossel 48 zusammen, so daß die Feder 44 das Entlastungsventil öffnet. Damit wirkt das Sicherheitsventil 54 als Pilotventil, das selbst nur eine geringe Druckluftmenge abbläst; die eigentliche Abblasmenge entweicht durch die Auslaßöffnungen 49 bei geöffnetem Entlastungsventil. (In ία Fig.4 sind nur alle diejenigen Bauteile mit einem Bezugszeichen versehen, die im Zusammenhang mit der Funktion des Sicherheitsventiles 54 stehen; im übrigen handelt es sich um die gleiche Konstruktion wie bei F ig. 2).Through the safety valve 54 the in FIG. 1 schematically illustrated overpressure valve 12 under the Condition can be saved that the cross-sectional area of its outflow is greater than the cross-sectional area the throttle 48. Then it takes over together with the relief valve 14 the function of Overpressure valve 12. Namely at the moment in which the safety valve 54 as a result of an overpressure is pushed open, the pressure in the pressure chamber 36 breaks despite the compressed air flowing in through the throttle 48 together so that the spring 44 opens the relief valve. The safety valve 54 thus acts as a pilot valve, that only blows off a small amount of compressed air; the actual blow-off volume escapes through the outlet openings 49 with the relief valve open. (In ία Fig. 4 only all those components are given a reference number provided, which are related to the function of the safety valve 54; Furthermore it is the same construction as in Fig. 2).
is in Fig.5 ist ein Sicherheitsventil 54' anderer Bauart an den Druckraum 36 angeschlossen. Hierbei wird das öffnen des Sicherheitsventiles 54' nicht von dem Druck innerhalb des Druckraumes 36 bestimmt, sondern das Sicherheitsventil weist eine eigene Steuerleitung 70 auf, die vom Ausströmweg über die öffnung 58 vollkommen getrennt ist. Die Steuerleitung 70 ist an ihrem unteren Ende an die Ventilzuleitung 15 angeschlossen und führt nach oben in ein Ventilgehäuse 68, in dem ein Kolben 66 verschieblich angeordnet ist, wobei dann der in der Ventilzuleitung 15 herrschende Druck auf diesen Kolben 66 wirkt. Bei Erreichen des Sicherheitsdruckes wird der Kolben 66 im Gehäuse 68 gegen die Wirkung einer Feder 60' nach links gedrückt, wobei über eine Kolbenstange ein Kolbenschieber 64 bewegt wird, bis die öffnung 58 mit dem Druckraum 36 in Verbindung steht.5 is a safety valve 54 'of a different design connected to the pressure chamber 36. In this case, the opening of the safety valve 54 'is not influenced by the pressure determined within the pressure chamber 36, but the safety valve has its own control line 70, which is completely separated from the outflow path via the opening 58. The control line 70 is at its lower End connected to the valve supply line 15 and leads upwards into a valve housing 68 in which a piston 66 is arranged displaceably, the pressure prevailing in the valve feed line 15 then acting on this piston 66 works. When the safety pressure is reached, the piston 66 is in the housing 68 against the action of a Spring 60 'is pressed to the left, a piston slide 64 being moved via a piston rod until the opening 58 is in communication with the pressure chamber 36.
Die Sicherheitsventilausführung nach F i g. 5 hat gegenüber derjenigen nach Fig.4 den Vorteil, daß der Druck zum Offnen des Sicherheitsventils 54' nicht durch die Drossel 48 beeinflußt wird. Vielmehr bleibt das Sicherheitsventil 54' gemäß Fig.5 solange geöffnet, wie innerhalb der Ventilzuleitung 15 der Sicherheitsdruck überschritten ist. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 4 kann es vorkommen, daß nach einem ersten öffnen des Sicherheitsventiles 54 und einer anfänglichen öffnung des Entlastungsventil 14 das Sicherheitsventil wieder für einen kurzen Augenblick schließt da erst eine entsprechende Druckluftmenge durch die Drossel 48 nachströmen muß. Diese Erscheinung ist im Grunde nicht schädlich, da der Zweck der Anordnung ohne weiteres erreicht wird. Die Lösung gemäß F i g. 5 ist in ihrer Ausbildung aber konsequenter, allerdings auch etwas aufwendiger. Auch hierbei muß zum Druckabfall in dem Druckraum 36 die Querschnittsfläche der Drossel 48 kleiner sein als die des Sicherheitsabströmweges, so Es ist darauf zu achten, daß die öffnung 25 innerhalb des Ventilsitzes 20 groß ist gegenüber den Ausiaßoftnungen 49, damit nicht zwischen dem Ventilsitz 20 und dem Ventilteller 26 bereits eine Drosselung wirkt, die zu einem zu niedrigem Druck am unteren Ende des hohlen Ventilschaftes 28 führt Falls diese Bedingung nicht mit Sicherheit eingehalten werden kann, ist es zweckmäßig, den Schaft 28 bis über den Ventilsitz 20 hinaus nach unten zu verlängern.The safety valve design according to Fig. 5 has the advantage over that of Figure 4 that the Pressure for opening the safety valve 54 'is not influenced by the throttle 48. Rather, the safety valve remains 54 'according to FIG. 5 is open as long as the safety pressure within the valve feed line 15 is exceeded. In the embodiment according to FIG. 4 it can happen that after a first open of the safety valve 54 and an initial opening of the relief valve 14, the safety valve again for a short moment a corresponding amount of compressed air closes through the throttle 48 must flow. This phenomenon is basically not harmful, since the purpose of the arrangement is straightforward is achieved. The solution according to FIG. 5 is more consistent in its training, but also somewhat more elaborate. Here too, the cross-sectional area of the throttle 48 must be used for the pressure drop in the pressure chamber 36 be smaller than that of the Sicherheitsabströmweges, so it must be ensured that the opening 25 within of the valve seat 20 is large compared to the Ausiaßoftnungen 49, so not between the valve seat 20 and the valve disk 26 already acts a throttling, which leads to too low a pressure at the lower end of the hollow Valve stem 28 leads If this condition cannot be met with certainty, it is advisable to to extend the stem 28 downward beyond the valve seat 20.
Die in den Ausführungsbeispielen dargestellte Drossei 48 kann durch Auswechseln der Blende gegen eine solche mit anderer öffnung der gewünschten Ventilschließzeit angepaßt werden. In der Regel reicht jedoch die Wahl einer einzigen Drossel aus, wobei dann die Abstimmung des Entlastungsventils 14 mit Hilfe des Ringschiebers 52 vorgenommen wird.The throttle shown in the exemplary embodiments 48 the desired valve closing time can be achieved by exchanging the diaphragm for one with a different opening be adjusted. As a rule, however, the choice of a single throttle is sufficient, with the The relief valve 14 is coordinated with the aid of the ring slide 52.
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