DE1648501A1 - Verdichter mit einer Absolutdruck-Messeinrichtung - Google Patents

Description

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Verdichter mit einer Absolutdruek-Meßeinrichtung.

Bei einem Verdichter, der beispielsweise Luft in ein Hetz fördert, ist es erforderlich, daß das Druckverhältnis zwi-. sehen dem Ansaugdruek und dem Enddruefc des zu fördernden Druckmittels stets im für den Verdichter zulässigen Eahmen bleibt, da die"Erwärmung des Verdichters von dem Druckver-. hältnis bestimmt wird.,Ein zu hohes Druckverhältnis bedeutet eine zu große Erwärmung, insbesondere des Verdichterläufers, und damit eine zu große Wärmedehnung. Diese kann dazu führen, daß der Verdichter durch Blockieren Schaden nimmt. Dieser Vorgang kann sowohl bei zu niedrigem Ansaugdruek als auch bei einem zu hohen Enddruck eintreten. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Absolutdruck-Meßeinrichtung zum Messen des Druckverhältnisses zwischen dem Ansaugdruek und dem Enddruck eines von einem Verdichter geförderten Mediums zu schaffen, die in Abhängigkeit von ihren Meßwerten ein Entlasten des .Verdichters im Gefahrenfalle mit geringer Ansprechzeit ermöglicht.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht bei einer Druckmeßeinrich-

o tung, insbesondere für einen Verdichter, zum Messen eines

<° Absolutdruek-Verhältnisses mit einem Hebel, auf den von den ^ zu messenden Drücken beaufschlagte Faltenbälge einwirken, ** erfindungsgemäß darin, daß "ein, zweiarmiger Hebel mit stetig -* einstellbarem Übersetzungsverhältnis vorgesehen ist, an desfjen Arme je ein von einem evakuierten Balg kompensierter

Neue Unterlagen (Art7SI Abaf.2 Nr. 1 Satt 3 desÄnderungegwl.v.4,8.1987)

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Bälg angreift, - - .. " -' ■

Durch das Abfühlen des Absolutdruckes ist es ohne weiteres möglich, sowohl den Gefahrenfällen im Leerlauf.als auch für den bei Vollast des Verdichters Abhilfe zu schaffen.

In Ausgestaltung der Erfindung ist der Hebel mit einem Schlitz versehen, in dem ein Drehbolzen verstellbar gelagert ist. Mit Vorteil wird die erfindungsgemäße Druckmeßeinrichtung bei einem Verdichter angewandt, wobei Geber gleicher Bauart zum Messen der Drücke und zum Kompensieren des Atmosphärendruckes verwendet werden. Die Meß-. faltenbälge werden pneumatisch mit der Ansaug- und der Enddruckleitung des Verdichters v§r#unden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist ein die "Hebel-= stellung abfühlender Schalter vorgesehen; für den Hebel kann eine Ausschlagbegrenzung vorhanden sein. Mit dem Schalter können ohne großen Aufwand der Verdichterantriebsmotor stillgelegt bzw. Drosselstellen in der Verdichteränsauglei-■fcung oder in der Druckleitung geöffnet werden.

Mit besonderem Vorteil werden als Geber Faltenbälge oder Membranen vorgesehen.

In den anliegenden Fig. 1 bis 3 der Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. In Fig. 1 ist ein Schemaschaltbild eines Verdichters mit einer Regeleinrichtung dargestellt; die Fig. 2 zeigt

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ein Belastungsschaubild des Verdichters, und zwar das vom Verdichter geförderte Volumen in der Zeiteinheit in Abhängigkeit von seinem Druck. Die Pig. 3 stellt das erfindungs gemäße Absolutdruck-Meßgerät in vergrößertem Maßstäbe dar*

In Pig. 1 bedeutet 1 einen Schraubenverdichter ipum Verdichten von Luft, der von einem Elektromotor 2 angetrieben wird. Der Motor bezieht seine Antriebsenergie aus einem Drehstromnetz 3, er ist, an dieses über ein Relais 4 mit seinem Kontakt 5 anschließbar.

Der Verdichter saugt die Luft durch eine Ansaugleitung 6, in der eine Drosselklappe 7 angeordnet ist, an. Die Drosselklappe hat im wesentlichen zwei Stellungen, einmal voll geöffnet und zum anderen gibt sie einen sehr kleinen Querschnitt der Ansaugleitung frei. Die Druckleitung des Verdichters ist mit 8 bezeichnet. Erie mündet über ein Rückschlagventil 9 in ein Netz 1.0, aus welchem nicht dargestellte Verbraucher gespeist werden. .

Mit den Meßleitungen 11 und 12, die zur Ansaugleitung bzw. Druckleitung führen, wird ein Absolutdruck-Meßgerät 13 verbunden. , .

Mit 14 ist eine elektrische Spannungsquelle bezeichnet, von welcher Steuerleitungen 15, 16 über Abzweigungen an einen Schalter 17 im Meßgerät 13, an einen Druckwächter 18 und an ein elektromagnetisches Dreiwegeventil 19 gelegt sind. An dieser Steuerspannung liegt auch das den Motor steuernde ReIa is 4. 10 9 8 3 3/0411

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Der■Druckwächter 18- ist ein Membran-Fberdruckmeßinstrument, er ist über eineFühlerleitung 20 und eine Zuleitung 21 mit dem Netz 10 verbunden. Mittels |.'eines Druck-

minimum- bzw. Druckmaximumkontaktes verbindet er über Ab# i; zweigungen der Steuerleitungen 15 und 16 die Spannungsquelle 14 mit einer Arbeitswicklung des elektromagnetischen Dreiwegeventils 19. Das Dreiwegeventil ist über eine Zuleitung 22 gleichfalls mit der leitung 20 verbunden; eine Ableitung 23 führt in die freie Atmosphäre und eine -Zuleitung 24 führt zu einer Zylinderkolbenstellanordnung 25, in die auch die Leitung 20 mündet* Von* den Drücken beider Leitungen ist ein in Differenzschaltung beaufschlagter Kolben 26 angetrieben, der sich zumeist in einer seiner beiden Endstellungen befindet. Über ein Hebelgetriebe 27 bewegt der Kolben die Drosselklappe 7. An der anderen Seite des Kolbens ist über eine Stange ein Ventilteller 28 befestigt, der gegen einen Ventilsitz 29 arbeitet. Mit diesem Ventil kann eine mit der Druckleitung 8 verbundene Leitung 30 gegen die Atmosphäre abgeschlossen oder freigegeben werden.

Das in Mg. 3 dargestellte Absolutdruck-Meßgerät ist wie folgt aufgebaut: Es besteht aus einem Gehäuse 31, in welchem vier Faltenbälge 32,33,35 und 36 in gleicher Bauart angeordnet sind, von denen die Faltenbälge mit den Bezugszeichen 32 und 36 evakuiert sind. Die Falten- ^^n^g§^^S^^-i ^^Vfhjj^flffijfoffltfe cks-Aus.schaltung unterschiedlicher Druckstellkräfte auf den Hebel in der Hebel-

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längsrichtung verstellbar sein. Die anderen beiden Faltenbälge 33, 35 sind an die Steuerleitungen 11 bzw. ■angeschlossen. Mit 37 ist ein zweiarmiger, geschlitzter .Hebel bezeichnet, der um einen Bolzen 38 drehbar ist. Der Bolzen ist in dem Schlitz des Hebels verstellbar. Auf den einen Hebelarm 39 des Hebels wirken die ■Faltenbälge 32 und 33 ein, auf den anderen Hebelarm 40 die Faltenbälge 35 und 36, derart, daß die Hebelarme für die Bälge 32 und 33 bzw. 35 und 36 gleich lang sind. Mit 41 und 42 sind Anschläge für eine Ausschlagbegrenzung des Hebels 37 gekennzeichnet. Der Schalter 17, ein Schalter mit den Stellungen ein und aus, ist von dem Hebelarm 40 über ein Eontaktstück 43 betätigbar.

Die Funktion der eben beschriebenen Anordnung ist folgende:

Es besteht die Aufgabe, den Druck des Grases.Im Hetz zwischen einem Minimal- und einem Maximalwert zu halten,

- ■ ■ ' ■' wobei auch mehrere Verdichter auf dieses Netz arbeiten

können. Wird davon- ausgegangen, daß der Verdichter mit seiner Nennleistung luft in das Netz abgibt, so befindet sich die Drosselklappe 7 in einer OffenStellung,

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d.h. der Verdichter saugt Luft mit dem Druck 1 ata al|i Durch ein ihm vorgegebenes Druckverhältnis verdichtet er diese Luft auf den Enddruck, z.B. 3 ata, und leitet ., sie mit 'diesem über dfe"" 'Leitung 8 in das Netz 10.

Diese Verhältnisse sind in der Fig. 2 gut ersichtlich; in der Ordinate sind die Drücke in der Ajisaug- bzw. Druck

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leitung dargestellt, in der Abszisse das jeweils zugehörige, pro Zeiteinheit angesaugte Volumen. Die Druckdifferenz beider Drücke beträgt 2 ata, das Druckverhältnis beträgt 3. In'der Annahme, daß der Verdichter mehr Druckmittel fördert als ihm von den Verbrauchern in der gleichen Zeit entnommen werden kann, wird der Druck in der leitung 8 bzw* im Hetz 10 steigen. Steigt dieser Druck auf die Maximalschwelle des Druckwächters 18, so schaltet dieser mit seinem MaximaIkontakt die Spannung der Spannungsquelle 14 von der Arbeitswicklung des Drei-Wegeventiles 19 ab, so daß dieses Ventil unter der Wirkung einer nicht dargestellten Feder in seine dargestellte Lage geht, das "bedeutet, daß das Druckmittel über die Leitungen 20, 22 und 24 in den unteren Baum der Kolbenstellanordnung 25 eindringt, und unter der Wirkung des Differenzdruckes bewegt sich der Kolben 26 nach oben, womit die Drosselklappe 7 in ihre Schi je ßstellung geht. Gleichzeitig öffnet das Ventil 28, 29, so daß die Druckleitung 8 des Verdichters über die Leitung 30 mit der m* ' AtaoSphäre verbunden wird. Durch den Druckabfall in der Leitung 8 schließt das Bückschlagventil 9. Damit arbeitet der Verdichter unter der Wirkung seines Antriebsmotors im Leerlauf, er saugt, unter der Wirkung der Drosselklappe auf einen Ansaugdruck von 0,33 ata gebracht, Luft an, verdichtet sie mit dem gleichen Druckverhälifeiis von 3 auf den Wert von 1 ata und entläßt sie in die Atmosphäre. Die Druckdifferenz in diesem Falle beträgt 0,67 ata.

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Wird nach diesem Betriebszustand beispielsweise durch erhöhte Anforderungen von Luft aus dem Hetz die Minimumschwelle des Druckwäehters 18 unterschritten, so legt dieser die Spannung der Quelle 14 über seinen Minimumkontakt wieder an die Arbeitswicklung des Dreiwegeventils 19, so daß dieses in seine andere Endlage geht, d.h. die Leitung 24 ist über die Leitung 23 mit der Atmosphäre verbunden und unter dem Einfluß des in der Leitung 20 wirkenden Druckes geht der Kolben 26 in seine untere Endlage. Damit wird die Drosselklappe, 7 geöffnet und die Druckleitung.8 gegenüber der Atmosphäre verriegelt, das Rückschlagventil 9 geöffnet und der Verdichter fördert mit Nennleistung wieder in das Netz.

Tritt nun ein erhöhtes Druckverhältnis zwischen Ansaug- und Enddruck auf, beispielsweise durch Zusetzen der Ansaugleitung 6, Hängenbleiben des Rückschlagventiles S^» Nichtansprechen des Maximalkontaktes im Druckwächter 18 u.a., so wird dieses Druckverhältnis über die Steuerleitungen 11 und 12 dem Absolutdruck-Meßgerät mitgeteilt.

Der Hebel des Meßgerätes 13 betätigt beim Auslaufen aus seiner Ruhelage den Schalter 17, der die Spannungsquelle 14 von dem Relais 4 über den Motor 2 und von der Arbeitswicklung des Dreiwegeventils 19 trennt* Dadurch wird der ■Verdichter außer Betrieb gesetzt, die Drosselklappe geht in ihre Schließstellung und die Druckleitung 8 wird geöffnet. - ■-'..■

Bin Ansteigen des Druckverhältnisses über seinen für den

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Verdichter zulässigen Maximalwert ist auch im Falle des Leerlaufes des Verdichters denkbar. Die erfindungs gemäBe Einrichtung arbeitet dann analog. Der Betrag de Druckverhältnisses, bei dem der Schalter 17 betätigt wird, ist durch Verschieben des Bolzens 38 im Hebelschlitz einstellbar.

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Claims (5)

Oberhausen, den 20. Aug. 1968 Patentansprüche; ,

1.) Druekmeßeinrichtung, insbesondere für einen Verdichter, ■ zum Messen eines Absolutdruck-Verhältnisses mit einem Hebel, auf den von den zu messenden Drücken beaufschlagte Paltenbälge einwirken, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiarmiger Hebel mit stetig einstellbarem Übersetzungsverhältnis vorgesehen ist, · M an dessen Arme je ein von einem evakuierten Balg kompensierter Balg angreift .

2.) Druckmeßeinriehtung nach Anspruch 1, d a d u r ch gekennzeichnet, daß der Hebel mit einem Schlitz (34) versehen ist und daß in dem Schlitz ein Drehbolzen (38) verstellbar ist.

3.)· Druckmeßeinrichtung für einen Verdichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß je ein Faltenbalg eines Hebelarmes pneumatisch mit . der Ansaug- und der Enddruckleitung des Verdichters verbunden ist.

4.) Druckmeßeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß ein vom Hebel (37Ϊ . betätigbarer, dessen Stellung abfühlender Schalter (17) vorgesehen ist.
Neue Unterlagen (Art.7ii Ab#.2 Nr.is«tE3α·»Χτχί*τώΐΐβθΛ».4,β. 1967)

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5.) Druckmeßeinriehtung nach Anspruch 3, g e k e η η ζ, e i c h η e t durch eine Hebelausschlagbegrenzimg (41, 42).

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