DE3923882C2 - Steuereinrichtung für einen Druckluft fördernden Kompressor - Google Patents
Steuereinrichtung für einen Druckluft fördernden KompressorInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für einen Druckluftfördernden
Kompressor.
Derartige Steuereinrichtungen sind durch die EP-B1-0 051 760 oder auch durch die
DE-A1-31 48 717 vorbekannt.
Zur Unterbrechung der Zufuhr von Luft an den Verbraucher, wenn verbraucherseitig ein
vorgegebener Druck erreicht ist, wird bei den vorbekannten Einrichtungen ein
Druckregler verwendet, der den Förderstrom vom Kompressor gegenüber dem
Verbraucher absperrt und in die Atmosphäre umleitet. Zusätzlich zu der Art der
Druckregelung durch den Druckregler wird hier der Kompressor stillgesetzt, indem er
durch Auskuppeln einer Kupplung von seinem Antrieb getrennt wird.
Nun ist auch bekannt, entweder den Druckregler in der erwähnten Art einzusetzen,
oder die Unterbrechung der Förderung durch Stillsetzen des Kompressors zu bewirken.
Beide Möglichkeiten der Förderungsunterbrechung gleichzeitig einzusetzen, wie es bei
den vorbekannten Einrichtungen der Fall ist, hat den Vorteil, daß durch das Stillsetzen
des Kompressors Energie eingespart wird und bei Wiederanlauf durch den
Förderungsbeginn in die vom Druckregler entlüftete Leitung der Kompressor nur ein
geringes Anlaufdrehmoment zu überwinden hat.
Die Stillsetzung des Kompressors in der Nichtförderphase hat jedoch den Nachteil, daß
besonders der Leitungsabschnitt vom Kompressor zum Druckregler starken Tempera
turschwankungen ausgesetzt ist. Hierdurch kann in dem erwähnten Leitungsabschnitt
und in dem sich daran anschließenden Labyrinth des Druckreglers eine unenrwünscht
hohe Konzentration von Kondenswasser auftreten. Bei niedriger Umgebungstemperatur
neigt daher besonders der erwähnte Bereich der Einrichtung zur Vereisung. Dies hat
zur Folge, daß bei erneutem Druckluftbedarf der Kompressor nur gegen eine durch
Vereisung blockierte Druckseite fördern kann.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die vorbekannten Steuereinrichtungen
so zu verbessern, daß der vorstehend beschriebene Vereisungsvorgang
vermieden und damit die Betriebssicherheit der gesamten Anlage erhöht wird. Diese
Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.
Weiterbildungen und vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den
Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung hat den Vorteil, daß vorhandene Steuereinrichtungen
nachträglich ohne großen Aufwand mit der Erfindung ausgerüstet werden können,
weil weder am Kompressor noch am Druckregler bauliche Veränderungen notwendig
sind.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung darge
stellt ist, näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Steuereinrichtung für einen Kompressor mit einer temperatur
abhängigen Schalteinrichtung für eine pneumatisch betätigbare Abschaltkupplung
des Kompressors.
Fig. 2 eine Variante der Einrichtung gemäß Fig. 1.
Fig. 3 eine Einrichtung gemäß Fig. 1 mit einer elek
trisch betätigbaren Abschaltkupplung des Kom
pressors.
Die Steuereinrichtung dient dazu, ein Einfrieren von Lei
tungsabschnitten zu verhindern.
Die Fig. 1 zeigt einen Kompressor (1), eine pneumatisch
betätigbare Abschaltkupplung (2) und einen Antrieb
(3). Der Kompressor (1) ist durch die Kupplung (2) von
seinem Antrieb (3) trennbar. Der Kompressor (1) ist
über eine Druckleitung (4) mit einem Druckregler (5)
verbünden, der durch das hierfür übliche Blockschalt
bild dargestellt ist. Der Druckregler (5) ist mit
einem als Vorratsbehälter dargestellten Verbrau
cher (6) über eine Druckleitung (7) verbunden. Die
Druckleitung (4) ist über einen Auslaß (28) des
Druckreglers (5) in die Atmosphäre entlüftbar.
Der Druckregler (5) weist einen pneumatischen Steuer
auslaß (8) zum Aussteuern des verbraucherseitigen
Druckes auf, der über Steuerleitungsabschnitte (9) und
(10) zur Betätigung der Kupplung (2) an deren pneuma
tischen Steuereinlaß (11) eingesteuert werden kann.
Der Kompressor (1) ist bei Druckbeaufschlagung der
Kupplung (2) mit Druckluft von seinem Antrieb (3)
getrennt.
Es ist ein elektrisch betätigbares Wegeventil (12)
vorgesehen, das in seiner ersten Schaltstellung die
Leitungsabschnitte (9) und (10) miteinander verbindet
und in seiner zweiten Schaltstellung den Leitungsab
schnitt (9) gegenüber dem Leitungsabschnitt (10)
sperrt und den Leitungsabschnitt (10) mit der Atmos
phäre verbindet.
Das Wegeventil (12) weist einen elektrischen Steuer
eingang (13) auf, der über eine temperaturabhängige
Schalteinrichtung (14) mit einer elektrischen Energie
quelle (15) verbindbar ist. Die temperaturabhängige
Schalteinrichtung (14) ist so ausgebildet, daß unter
halb einer vorgegebenen Umgebungstemperatur die
Verbindung des elektrischen Steuereinganges (13) mit
der Energiequelle (15) hergestellt, ist.
Fig. 2 zeigt bezüglich des Kompressors (1) mit der
Abschaltkupplung (2), dem Antrieb (3), sowie den
Druckregler (5) und dem Verbraucher (6) den gleichen
Aufbau wie die Fig. 1. Der pneumatische Steuerauslaß
(8) des Druckreglers (5) ist hier jedoch mit dem
pneumatischen Steuereinlaß (16) eines pneumatisch
betätigbaren Druckschalters (17) verbunden. Der
Druckschalter (17) verbindet bei Druckbeaufschlagung
den elektrischen Steuereingang (18) eines elektrisch
betätigbaren Wegeventils (19) mit der temperaturab
hängigen Schalteinrichtung (29).
Das Wegeventil (19) verbindet bei stromführendem
Steuereingang (18) Leitungsabschnitte (20) und (21),
durch die vom Verbraucher (6) auf den Steuereinlaß
(11) der Kupplung (2) ein Schaltdruck zuführbar ist,
der dem verbraucherseitigem Druck entspricht.
Bei stromlosem Steuereingang (18) nimmt das Wegeventil
(19) eine Schaltstellung ein, in der der Leitungsab
schnitt (20) gegenüber dem Leitungsabschnitt (21)
gesperrt und der Leitungsabschnitt (21) mit der
Atmosphäre verbunden ist.
Im Gegensatz zu der temperaturabhängigen Schaltein
richtung (14) der Einrichtung gemäß Fig. 1 ist bei der
Einrichtung gemäß Fig. 2 eine temperaturabhängige
Schalteinrichtung (29) vorgesehen, die unterhalb der
vorgegebenen Umgebungstemperatur die Verbindung des
elektrischen Steuereinganges (18) mit der Energie
quelle (15) unterbricht.
Anstelle des Steuerauslasses (8) am Druckregler (5)
kann dieser auch in der Leitung vom Druckregler (5)
zum Verbraucher (6) angeordnet sein und z. B. in
Verbindung mit einem druckabhängigen Schaltventil bei
Erreichen eines vorgegebenen verbraucherseitigen
Druckes einen Druck aussteuern.
In der Einrichtung gemäß Fig. 3 ist die Kupplung (22)
als elektromagnetische Schaltkupplung (22) mit einem
elektrischen Steuereingang (24) ausgebildet, wobei im
stromlosen Zustand der elektrischen Betätigungsein
richtung der Kompressor von seinem Antrieb getrennt
ist.
Es ist ein mit dem verbraucherseitigen Druck über
einen pneumatischen Steuereinlaß (31) steuerbarer
elektrischer Schalter (23) vorgesehen, durch den die
elektrische Betätigungseinrichtung der Kupplung (22)
über die elektrische Leitung (25) mit der Energie
quelle (15) verbindbar ist. Der Schalter (23) ist so
ausgebildet, daß bei seiner Beaufschlagung mit dem
verbraucherseitigem Druck, die elektrische Betäti
gungseinrichtung der Kupplung von der Energiequelle
(15) getrennt ist.
In dem Stromkreis von der Energiequelle (15) zur Kupplung (22) ist, parallel zum Schal
ter (23), die temperaturabhängige Schalteinrichtung (30) angeordnet, durch die, unter
halb der vorgegebenen Temperatur, die elektrischen Leitungsabschnitte (26), (27) und
(25) der Verbindung von der Energiequelle (15) zur Kupplung (22) miteinander verbun
den sind.
Die Komponenten (5), (12) und (14) in Fig. 1 sowie die Komponenten (5), (17), (19) und (29)
in Fig. 2 sowie die Komponenten (5), (30) und (23) in Fig. 3 bilden eine Kupplungssteu
ereinrichtung, die zur Ansteuerung des Steuereinlasses (11) in Fig. 1 und Fig. 2, bzw.
des Steuereinlasses (24) in Fig. 3 dient und ein vom verbraucherseitigen Druck abgelei
tetes Signal mit einem temperaturabhängigen Signal so verknüpft, daß die Kupplung
den Kompressor bei Erreichen bzw. Überschreiten eines bestimmten Druckwertes auf
der Verbraucherseite nur dann von seinem Antrieb trennt, wenn die Umgebungs
temperatur oberhalb eines bestimmten Temperaturwertes liegt.
Die Wirkungsweise der Einrichtung gemäß Fig. 1 ist wie folgt:
Bei einem verbraucherseitigen Druck unterhalb des für seine Abschaltung vorgege
benen Druckes ist der Kompressor (1) mit seinem Antrieb (3) verbunden. Der Kom
pressor (1) fördert dann Druckluft über die Verbindung (4, 5, 7) an den Verbraucher (6).
Der Steuerauslaß (8) des Druckreglers (5) ist während der Förderphase drucklos.
Bei Erreichen des vorgegebenen verbraucherseitigen Druckes nimmt der Druckregler
(5) eine Schaltstellung
ein, in der die Druckleitung (7) gegenüber der Druck
leitung (4) gesperrt und die Druckleitung (4) durch
den Auslaß (28) mit der Atmosphäre verbünden ist. In
dieser Schaltstellung des Druckreglers (5) steht am
Steuerauslaß (8) der verbraucherseitige Druck an, der
nun über die Druckleitung (9), das auf Durchgang
geschaltete Wegeventil (12) und die Druckleitung (10)
zum pneumatischen Steuereinlaß (11) geleitet wird,
wodurch der Kompressor (1) durch Entkuppeln der
Kupplung (2) von seinem Antrieb (3) getrennt ist.
Die temperaturabhängige Schalteinrichtung (14) ver
bindet unterhalb der vorgegebenen Umgebungstemperatur
den elektrischen Steuereingang (13) mit der Energie
quelle (15), wodurch das Wegeventil (12) eine Schalt
stellung einnimmt, in der der Steuereinlaß (11) mit
der Atmosphäre verbunden und die Kupplung (2) einge
kuppelt ist. Der Kompressor (1) fördert nun durch
seine Betriebstemperatur erwärmte Luft über die
Druckleitung (4) und den Druckregler (5) durch den
Auslaß (28) in die Atmosphäre. Hierdurch wird die
Druckleitung (4) und der Druckregler (5) in der
Betriebsphase, in der keine Luft an den Verbraucher
(6) gefördert wird, gegen Vereisung schützt.
Gemäß Fig. 2 steht in der Betriebsphase, in der keine
Luft vom Kompressor (1) an den Verbraucher (6) geför
dert wird, am Steuerauslaß (8) und am Steuereinlaß
(16) ein Druck an, wodurch der Druckschalter (17) eine
Schaltstellung einnimmt, in der der elektrische
Steuereingang (18) des Wegeventils (19) über die
temperaturabhängige Schalteinrichtung (29) mit der
Energiequelle (15) verbunden, ist und das Wegeventil.
(19) auf Durchgang geschaltet ist.
Unterhalb der vorgegebenen Umgebungstemperatur öffnet
die temperaturabhängige Schalteinrichtung (29),
wodurch das Wegeventil (19), von der Energiequelle
(15) getrennt, eine Schaltstellung einnimmt, in der
die Druckleitung (21) in die Atmosphäre entlüftet und
die Kupplung (2) eingekuppelt ist.
Gemäß Fig. 3 ist in der Betriebsphase, in der keine
Luft vom Kompressor (1) an den Verbraucher (6) geför
dert wird, der Schalter (23) über den Steuerauslaß (8)
mit Druck beaufschlagt. Hierdurch ist die Verbindung
der Energiequelle (15) mit der Kupplung (22) unter
brochen, die Kupplung (22) entkuppelt und der Kompres
sor (1) von seinem Antrieb (3) getrennt. Unterhalb der
vorgegebenen Umgebungstemperatur ist die temperatur
abhängige Schalteinrichtung (30) geschlossen, d. h. die
Verbindung der Energiequelle (15) mit der Kupplung
(22) ist wieder hergestellt, so daß der Kompressor (1)
über die Druckleitung (4) und den Auslaß (28) in die
Atmosphäre fördert.
Claims (5)
1. Steuereinrichtung für einen Druckluft fördernden Kompressor (1) mit folgenden
Merkmalen:
- a) der Kompressor (1) ist über eine Druckleitung (4, 7) mit einem Verbraucher (6) verbunden;
- b) in der Druckleitung (4, 7) ist ein Druckregler (5) angeordnet, der beim Erreichen, bzw. Überschreiten eines bestimmten Druckwertes auf der Verbraucherseite die Verbindung zwischen dem Kompressor (1) und dem Verbraucher (6) sperrt und den Förderstrom das Kompressors (1) in die Atmosphäre umleitet;
- c) der Kompressor 1 ist über eine schaltbare Kupplung (2, 22) mit einem Antrieb (3) verbunden;
- d) zum Betätigen der Kupplung (2, 22) ist eine Kupplungssteuereinrichtung (5, 12, 14; 5, 17, 19, 29; 5, 23, 30) vorgesehen, der ein die Umgebungstemperatur darstellendes temperaturabhängiges Signal und ein das Erreichen bzw. Überschreiten des bestimmten Druckwertes anzeigendes, vom verbraucherseitigen Druck abgeleitetes Signal zugeführt wird;
- e) die Kupplungssteuereinrichtung (5, 12, 14; 5, 5, 17, 19, 29; 5, 23, 30) steuert die Kupplung (2, 22) derart, daß der Kompressor (1) nur dann vom Antrieb (3) getrennt ist, wenn der verbraucherseitige Druck den bestimmten Druckwert erreicht bzw. übersteigt und das temperaturabhängige Signal eine Umgebungstemperatur oberhalb eines Temperaturwertes anzeigt, der im Bereich des Gefrierpunktes von Wasser liegt.
2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- a) die Kupplung (2) ist als pneumatisch betätigbare Abschaltkupplung ausgebildet;
- b) an der Kupplung (2) ist ein pneumatischer Steuereinlaß (11) angeordnet, der über eine Steuerleitung (9, 10; 20, 21) bei Erreichen bzw. Überschreiten des bestimmten Druckwertes mit dem verbraucherseitigen Druck beaufschlagbar ist;
- c) die Kupplungssteuereinrichtung (5, 12, 14; 5, 17, 19, 29) weist ein Wegeventil (12, 19) auf, mit dem die Steuerleitung (9, 10; 20,21) absperrbar bzw. entlüftbar ist;
- d) das Wegeventil (12, 19) ist durch eine temperaturabhängige Schalteinrichtung (14, 29) betätigbar.
3. Steuereinrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- a) das Wegeventil (12) ist elektrisch ansteuerbar ausgebildet;
- b) das Wegeventil (12) ist in der Steuerleitung (9, 10) angeordnet, die den pneumatischen Steuereinlaß (11) mit einem bei Erreichen bzw. Überschreiten des bestimmten Druckwertes den verbraucherseitigen Druck führenden Steuerauslaß (8) des Druckreglers (5) verbindet.
4 Steuereinrichtung nach Ansprüch 2, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- a) das Wegeventil (19) ist elektrisch ansteuerbar ausgebildet;
- b) das Wegeventil (19) ist in der Steuerleitung (20, 21) angeordnet, die den pneumatischen Steuereinlaß (11) mit dem den Verbraucher (6) speisenden Auslaß des Druckreglers (5) verbindet;
- c) die Ansteuerung des Wegeventils (19) erfolgt über eine Reihenschaltung aus der temperaturabhängigen Schalteinrichtung (29) und einem pneumatisch betätigbaren Druckschalter (17), der hierzu mit einem bei Erreichen bzw. Überschreiten des bestimmten Druckwertes den verbraucherseitigen Druck führenden Steuerauslaß (8) des Druckreglers (5) verbunden ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- a) die Kupplung (22) ist als elektrisch betätigbare Abschaltkupplung ausgebildet, wobei im stromlosen Zustand ihrer elektrischen Betätigungseinrichtung der Kompressor (1) von seinem Antrieb getrennt ist;
- b) ein elektrischer Steueranschluß (24) der Kupplung (22) ist über eine temperaturabhängige Schalteinrichtung (30) mit einer elektrischen Energiequelle (15) verbindbar;
- c) parallel zu der temperaturabhängigen Schalteinrichtung (30) ist ein elektrischer Druckschalter (23) angeordnet, der pneumatisch betätigbar ist;
- d) der Druckschalter (23) ist zur Betätigung mit einem bei Erreichen bzw. Überschreiten des bestimmten Druckwertes den verbraucherseitigen Druck führenden Steueranschluß (8) des Druckreglers (5) verbunden.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: WABCO VERMOEGENSVERWALTUNGS-GMBH, 30453 HANNOVER, |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: WABCO GMBH, 30453 HANNOVER, DE |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: WABCO GMBH & CO. OHG, 30453 HANNOVER, DE |
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D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |