DE688910C - Vorrichtung zum selbsttaetigen Anlassen von durch einen Elektromotor angetriebenen Kolbenverdichtern - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum selbsttätigen Anlassen von durch einen Elektromotor angetriebenen Kolbenverdichtern -Um bei den Antriebsmotoren von Kolbenverdichtern einen guten Wirkungsgrad zu erreichen, ist es bekanntlich zweckmäßig, die Elektromotoren, namentlich die Wechselstrornmotoren, nicht größer zu -wählen, als es für ihre im Betrieb abzugebende Leistung notwendig ist. Besonders bei größeren Maschinen ist es daher erforderlich, die Verdichter entlastet in Betrieb zu nehmen. Eine "laiize Reihe von Vorrichtungen sind zu diesem Zweck bereits vorgeschlagen worden, die jedoch je nach Ausführung verschiedenartige Nächteile haben. Entweder ist ihre Wirksainkeit abhängig von der Aufmerksamkeit des Bedienunzspersonals oder aber "der Steuervorgang wird von Organen eingeleitet, die einen besonderen Arbeitsaufwand erfordern und überdies mit dem Anlaßvorgang des Verdichters nicht unmittelbar zusammenhängen. Bekanntgeworden ist schließlich noch eine Vorrichtung, bei der der Stromstärkenunterschied zwischenEinschalt- undBetriebs-. strom des Elektromotors dazu benutzt wird, ein Magnetventil zu betätigen, das in einer Verbinduligsleitung zwischen Druck- und Saugseite des Verdichters angeordnet ist. Derartige Umgangsventile haben jedoch verschiedene Nachteile. Einmal sind beim Umpunipen des Fördermittels durch die Umgangsleitung größere Widerstände zu überwinden, die das Erreichen der Betriebsdrehzahl des Verdichters nennenswert verzögern und dementsprechend die kritische Anlaulperiode unerwünscht verlängern und überdies; eine ebenso unerwünschte Erwäri-nung der verhältnismäßig geringen durch dieUmgangs-' leitung umlaufenden Fördermittelmenge und damit auch des Verdichters zur Folge haben. Weiterhin stellt eine Umgangsleitung der geschilderte.n. Art ganz allgemein im normalen Betrieb der Verdicliter eine ständige Quelle von Verlusten dar, da sie dann Leitungen verbindet, in denen verschiedene Drücke herrschen, so daß bei der immer gegebenen Möglichkeit eines Undichtwerdens der in der Verbindungsleitung eingebauten Absp£rrung das Fördermittel von der Druck- auf die Saugseite der Anlage strömen wird und Leib stungsverluste die Folge sind.
• Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, bei der zur Erzielung des entlasteten Anlaufes im Stromkreis des Elektromotors ein Relais angeordnet ist, welches beim Einschalten des Motors unter Ausnutzung des Stromstärkenunterschiedes zwischen Einschalt- und Detriebsstrom bewirkt, daß das Saugventil selbsttätig abgehoben wird. Der Abliebevorgang ist zweckmäßig beendet, wenn die Einschaltstromstärke auf die Größe des normalen Betriebsstromes abgesunken ist und dementsprechend Elektromotor und Verdichter ihre Betriebsdrehzahl erreicht haben. Die Vorrichtung ist dabei so ausgebildet, daß sich das Saugventil beim Einschalten des Motors zwar sofort vollständig öffnet, aber unter dem Einfluß irgendeiner an sich bekannten Dämpfungseinrichtung nur allmählich wieder schließt, Die vorgeschlagene Vorrichtung arbeitet völlig verlustlos, da der erhöhte Einschaltstrom ohnehin aufgebracht werden muß. Ferner sind die Auslösung und der Ablauf des Steuervorganges unmittelbar und allein von der Inbetriebsetzung des Motors abhängig, so daß man weder auf die Aufmerksamkeit des Bedienungspersonals noch auf irgendwelche nicht unmittelbar mit der hibetriebsetzung zusammenhängenden automatisch wirkenden Organe angewiesen ist. Schließlich bietet die Verwendung des Saugventils als Entlastungsventil den Vorteil größter Einfachheit und Betriebssicherheit sowie einer möglichst kurzen -",nlaufrieriode. Ein zusätzlicher Vorteil der vorgeschlagenen Einrichtung ist außerdem noch darin zu erblicken, daß bei unverhältnismäßigem Anwachsen der Stromaufnalime des Elektromotors, beispielsweise bei Störungen auf der Saug- oder Druckseite des Verdichters, das Saugventil selbsttätig abgehoben wird. Hierdurch wird zugleich eine Sicherheit in der Betriebsfübrung gewährleistet, da bei drohender Überlastung desMotors kein weiteres Fördermittel mehr angesaugt und verdichtet werden kann.
• In den Abbildungen sind beispielsweise #-L",-schiedene Ausführungsmöglichkeiten der Y#J.geschlagenen Vorrichtung gezeigt.
• In der Abb. i bedeuten R, S, T die drei Phasen eines Drelistroinnet7es, an die der Elektromotor angeschlossen ist. In der Phase T beispielsweise ist das das Satigventil beeinflussende Relais angeordnet, das aus der Stromspule2 besteht, die um das Magnetjoch i gewickelt ist. Beim Einschalten des Motors wird durch die Stronispule2 ein inagnetisches Kraftfeld erzeugt und der Anker 3 an das Magnetjoch i herangezogen. Hierbei schließt der Anker3 den KontaktA., deriniSteuerstromkreisUf-liegt. Durchdenso geschlossenen Steuerstronikreis, der an Gleichstroin oder Wechselstrom angeschlossen sein kann, wird in der Ventilspule 6 ebenfalls ein Kraftfeld erzeugt und damit das Saugventil abgehoben. Ist die Einschaltstromstärke auf die Größe des Betriebsstromes ab-esunken, so ist das von der Stromspule 2 ei-zeugte magrietische Kraftfeld so weit geschwächt, daß die Feder 5 den Anker 3 vom Magnetjoch i wegzieht, wodurch der Kontakt 4 wieder geöffnet ,ind der Stenerstromkreis Uiz unte rbrochea #vird. Damit entfällt das Kraftfeld iiii elektrischen Teil des Saugventils, das durch die Feder 7 gegen die Wirkung beispielsweise der Dämpfungseinrichtung 8 nunmehr geschlos-L, b sen wird und dann beeinflußt arbeitbri kann. Wie die Abb. 2 zeigt, ist es auch möglich, die Phase T beispielsweise des Motorstronikreises zur Erzeugung des Kraftfeldes in der Magnetspule des Sau'gveiitils direkt zu benutzen. Die Feder 5 ist besonders bei dieser Anordnung in ihrer Vorspannung zweckmäßig einstellbar, damit diese den jeweiligen Betriebsverhältnissen soweit angepaßt werden kann, daß kleine Stronischwankungen kein Abheben des Saugventils verursachen.
• Eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung, die insbesondere zeigt, wie beispielsweise auch die das allmähliche Schließen des Saugventils bewirkende Dämpftingseinrichtung gestaltet sein kann, zeigt Abb. 3. Wird bei der hier gezeigten Anordnung beim Einschalten des Motors der Ma.-netanker 3 des Relais durch das in der Stroinspule2 erzeugte Kraftfeld an das Magnetjoch i angezogen. so ZD n fließt über den dann geschlossenen Kontakt im Steuerstromkreis (TV ein Strom über die feststehende Bürste 9 und die bewegliche Bürste io, die beide auf dein von der Kurbelwelle des Verdichters angetriebenen Schleifring i i sitzen, welcher zur Hälfte seines Unifanges elektrisch leitend und zur anderen Hälfte isolierend ist, zum Ventilinagneten 6 und erzeugt hier das Kraftfeld, das seinerseits den Anker 12 anzieht und so das Ventil offen hält. Die bewegliche Bürste io, die beim Einschalten des Motors, wie punktiert gezeichnet, (licht neben der feststehenden Bürste 9 sitzt und in dieser Lage während eines ganzen Druckhubes über die elektrisch leitende Schleifringhälfte Strom zum Ventilmagneten 6 fließen läßt, wird durch den Verstellmotor 13, der ebenfalls im Augenblick des Einschaltens Strom bekommt, langsam entgegen der Schleifringbewegung gedreht und von der festen Bürste 9 immer weiter entfernt. Dies hat zur Folge, daß das Saugventil einen immer kürzer werdendenTeil desDruckhubes offen gehalten wird. Ist die Bürste io in die der Bursteg um i8o' gegenüberliegende Stellung - gestrichelt gezeichnet - gelangt, so bekommt die Ventilspule 6 keinen Strom mehr, und das Saugventil ist dementsprechend in voller Arbeitsstellung. Die Geschwindigkeit der Bürstenverschiebun- ist dabei so eingestellt, daß die bewegliche Bürste io ihre Endstellung etwa dann erreicht, wenn der ---#,nlaßvorgang beendet ist und Motor und Verdichter ihre Betriebsdrehzahl erreicht haben. Aus dem dann wieder schwachen Ma-netfeld der Stronispule 2 zieht jetzt die Feder 5 wieder den Anker 3 zurück. Gleichzeitig wird der Verstellmotor 13 selbsttätig durch den Kontakt 14 ausgeschaltet und über den Kontakt 15 auf die entgegengesetzte Drehrichtung umgeschaltet, wodurch die bewegliche Bürste io wieder automatisch in die #'£nfangsstellung zurückgebracht wird. Dann schaltet sich der Verstellmotor durch den Kontakt 15 wieder selbsttätig aus. Die ,gesamte Anlaßvorrichtung ist nun in Ruhestellung und der Verdichter auf voller Leistun-. Bei Verwendung von mehreren entsprechenden Bürsten kann die besprochene Vorrichtung auch für mehrere Ventile verwendet werden.
• Die vorgeschlagene Vorrichtung kann beispielsweise schließlich auch gemäß Abb. 4 ausgebildet sein. Hier wird von der Stromspule:2 des Relais beim Einschalten des Motors ein Kraftfeld aufgebaut, das über das Magnetjoch i den Anker 3 anzieht und so den Kontakt 4 schließt und die Feder 5 spannt. Mit dem Kontakt 4 schließt sich der Steuerstromki ei s U- T -, wodurch der Regelmotor 16 derart in Bewegung gesetzt wird, daß die auf t# ZD seiner Welle sitzende Nockenscheibe 17 dea Stößel 18 sofort in den hohlen Schaft des Saugventils hineinschiebt und so das Ventil öffnet. Der Stößel iS wird durch eine Feder ig ständig auf die Nockenscheibe 17 gedrückt und gleitet mit der Rolle 2o auf ihr, während gleichzeitig die Einschaltstromstärke absinkt, so lange, bis das Ventil wieder in'Arbeitsstellung gebracht ist. Die Schaltzeit des Regelniotors und damit die Schließzeit des Ventils wird durch entsprechende Drehzahlregelung des. Regelmotors 16 genau der Anlaufzeit des Verdichters angepaßt. Bei mehreren Ventilen können mehrere Nockenscheiben verwendet und von einem Regelmotor aus angetrieben werden.
• Die vorgeschlagene Vorrichtung läßt sich sowohl bei einem wie auch mehreren Saugventilen eines Verdichters anwenden. Ihre Ausführungsformen sind naturgemäß nicht nur auf die vorstehend beschriebenen Beispiele beschränkt. Es entsprechen ihr vielmehr grundsätzlich alle Ausführungsmöglichkeiten, bei denen beim Einschalten des Elektromotors zur Erzielung eines entlasteten Anlaufes das Saugventil elektromagnetisch unter Ausnutzung des Stromstärkenunterschiedes zwischen Einschalt- und Betriebsstrom abgehoben wird und sich unter dem Einfluß einer Dämpfungseinrichtung nur allmählich wieder schließt,

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zum selbsttätigen Anlassen von durch einen Elektromotor angetriebenen Kolbenverdichtern, bei der zur Erzielung eines entlasteten Anlaufes mittels eines im Stromkreis des Elektromotors angeordneten Relais beim Einschalten des Motors unter Ausnutzung des Stromstärkenunterschiedes zwischen Einschalt- und Betriebsstrom ein federbelastetes Ventil so beeinflußt wird, daß das Fördermittel während des Druckhubes auf möglichst kurzem Wege auf die Saugseite zurückgelangt, dadurch gekennzeichnet, daß als Entlastungsventil das Saugventil verwendet wird, welches mit einer an sich bekannten Dämpfungseinrichtung versehen ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Relais einen Steuerstrornkreis mit einer Magnetsp-iie (6) schließt, durch die das Saugventil abgehoben wird (Abb. i). 3. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Relais das Saugventil direkt abgehoben wird (Abb.:2). 4. Vorrichtung nach Anspruch i, dadu'rch gekennzeichnet, daß das Relais einen Steuerstromkreis schließt, in dem außer einer Magnetspule (6), durch die das Saugventil beeinflußt wird, noch eine feste Bürste(g)u,nd,eineb#ew-egli,cheBürste(io), beide auf einem teilweise kurzgeschlossenen, mit der Verdichterdrehzahl umlaufenden Kollektor schleifend, derart angeordnet sind, daß der Magnetspule(6) dadurch, daß die Stellung der beweglichen Bürste (i o) gegenüber,-der festen Bürste (9) mittels eines Verstellmators (13) veränd4#A wird, der Stenerstrom während eines immer kürzer werdenden Teiles des Druckhubes zugeführt wird (Abb. 3). 5. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Relais einen Steuerstromkreis schließt und so einen Hilfsmotor (16) einschaltet, der mittels einer Nockenscheibe(17) das Saugventil abliebt (Abb.4).