DE4118644C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung der Liefermenge eines ölgeschmierten Verdichters gemäß dem Gattungsbegriff des Hauptanspruches.

Verdichter zum Komprimieren von Gasen, insbesondere Luft werden, wenn sie Bestandteil einer fahrbaren Verdichteranlage sind, üblicherweise durch einen Verbrennungsmotor, insbesondere durch einen Dieselmotor angetrieben. Da die Entnahmemenge je nach Anzahl der Verbraucherstellen und Häufigkeit der Benutzung unterschiedlich ist, muß die Liefermenge entsprechend geregelt werden, damit der als Akkumulator dienende Druckbehälter nicht überlastet wird. Die Regelung erfolgt in der Weise, daß ein P-Regler mit dem Ist-Druck des Druckbehälters beaufschlagt wird und bei Überschreiten eines vorgegebenen max-Wertes dieser Steuerluft an einen Stellzylinder gibt. Der Stellzylinder ist über einen Bowdenzug oder ein Gestänge mit dem Drehzahlverstellhebel des Verbrennungsmotors verbunden.

Durch Absenkung der Motordrehzahl wird die Liefermenge reduziert und der Druck im Druckbehälter sinkt. Fällt der Druck unter einen vorgegebenen Mindestwert ab, wird die Motordrehzahl entsprechend wieder erhöht. Dies bedeutet, daß in diesem Teilbereich die Liefermenge nur über die Motordrehzahl selbst geregelt wird. Nun kann es aber vorkommen, daß trotz abgesenkter Motordrehzahl der Druck im Druckbehälter weiter ansteigt, da die Entnahmemenge für einen bestimmten Zeitraum auf ein Minimum absinkt bzw. gleich Null ist. In diesem Fall muß die Anlage abgestellt werden, da die Motordrehzahl eines Verbrennungsmotors nur bis zu einer bestimmten Mindestdrehzahl heruntergeregelt werden kann. Damit beim Abstellen des ölgeschmierten Verdichters durch den vorhandenen Anlagendruck nicht Öl in den Ansaugbereich gedrückt wird, ist in bekannter Weise im Ansaugstutzen eine federbelastete Rückschlagklappe angeordnet. Bei Betrieb des Verdichters wird durch den Ansaugunterdruck die Rückschlagklappe gegen die Feder gedrückt und somit der Eintrittsbereich geöffnet. Beim Abstellen wird durch den Wegfall des Ansaugunterdruckes die Federkraft wirksam und der Ansaugbereich durch die Rückschlagklappe verschlossen.

Aus "Fluid Power International" (J. Hodge et al; Control of a Screw Compressor, 1966, Dezember, Seite 356-361) ist eine Vorrichtung im Sinne des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 zur Regelung der Liefermenge bekannt, wobei bei sinkendem Druckluftverbrauch zunächst die Drehzahl des Antriebsmotors reduziert und anschließend der Verdichter einlaßseitig mittels eines Saugregelventils gedrosselt wird. Der Stößel des Ventils ist dabei mit dem Drehzahlverstellhebel des Motors verbunden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Regelung der Liefermenge eines ölgeschmierten Verdichters anzugeben, mit der die Liefermenge im unteren Teillastbereich ohne Abstellen des Antriebes in einfacher Weise regelbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist die an sich bekannte Rückschlagklappe mit einem Stellmittel, beispielsweise einem Bowdenzug oder einem Gestänge, verbunden. Im Anhängepunkt des Stellmittels an der Rückschlagklappe ist ein Leerweg vorgesehen und das Stellmittel selbst ist in der rückwärtigen Verlängerung mit dem durch den P-Regler gesteuerten Stellkolben verbunden.

Beim Starten der Anlage wird mittels einer im Stellzylinder angeordneten Rückholfeder der Drehzahlverstellhebel am Verbrennungsmotor, üblicherweise ein Dieselmotor, an den Vollastanschlag gezogen. Gleichzeitig gibt der Stellzylinder über das Stellmittel die Rückschlagklappe im Ansaugbereich frei. Durch den Ansaugunterdruck des Verdichters wird die Platte gegen die Feder gedrückt und der Eintrittsquerschnitt damit freigegeben. Nach Erreichen des voreingestellten Maximaldruckes im Druckbehälter gibt der mit dem Ist-Druck des Druckbehälters beaufschlagte P-Regler Steuerluft an den Stellzylinder. Über die Verbindung Stellzylinder-Drehzahlverstellhebel wird die Motordrehzahl gesenkt. Fällt der Druck unter einen vorgegebenen Mindestdruck, so wird die Motordrehzahl wieder erhöht. Dies bedeutet, daß in diesem Teilbereich die Liefermenge nur durch die Motordrehzahl allein geregelt wird. Bei ganz geringer Entnahmemenge bzw. Entnahmemenge gleich Null steigt aber selbst bei abgesenkter Motordrehzahl der Druck im Druckbehälter weiter an. Die Motordrehzahl läßt sich nicht weiter absenken, da für den Rundlauf des Verbrennungsmotors eine Mindestdrehzahl erforderlich ist. Um nun ein Abstellen der Anlage zu vermeiden, wird erfindungsgemäß über die Verbindung Stellzylinder-Rückschlagklappe diese angehoben und damit der Ansaugbereich fast bzw. ganz verschlossen. Beim Abstellen der Anlage übernimmt die Platte die Funktion einer Rückschlagklappe und verschließt den Ansaugstutzen. Dies ist durch den Leerweg im Anhängepunkt des Stellmittels an der Rückschlagklappe möglich. Die Platte bleibt so lange geschlossen und verhindert einen unerwünschten Ölaustritt aus dem Verdichter bis über ein Abblaseventil, das auf der Reinluftseite angeordnet ist, die Anlage druckentlastet ist.

In Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist der Leerweg des Stellmittels einstellbar. Dazu wird ein am Ende des Stellmittels angeordnetes Anschlagmittel, z. B. eine Kugel oder ein Zylinder in einer an der Rückschlagklappe befestigten Hülse geführt, wobei das Stellmittel durch eine im Boden der Hülse angeordnete Öffnung verschiebbar ist.

In der Zeichnung wird die erfindungsgemäße Vorrichtung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Teil-Funktionsskizze der erfindungsgemäßen Anlage,

Fig. 2 im Querschnitt im Detail die erfindungsgemäße Vorrichtung.

In Fig. 1 ist schematisch der Teilfunktionsplan einer ölgeschmierten Verdichteranlage dargestellt. Kernstück der Anlage ist der ölgeschmierte Verdichter 1, der von einem Verbrennungsmotor 2, üblicherweise ein Dieselmotor, angetrieben wird. Der gesamte Ölkreislauf, sowie die abführenden Leitungen bis hin zu den Verbraucherstellen sind in dieser Darstellung weggelassen worden. Das zu verdichtende Medium, hier beispielsweise Luft, wird über einen Luftfilter 3 und einem Saugregelventil 4 durch den Verdichter 1 angesaugt. In einer nach der hier nicht dargestellten Druckhalteeinrichtung abzweigenden und zur Ansaugseite des Verdichters 1 führenden Leitung 5 ist u. a. ein P-Regler 6 angeordnet. Dieser P-Regler 6 ist wiederum über eine Leitung 7 mit einem Stellzylinder 8 verbunden. Die Einzelheiten der Verbindung des Kolbens 12 des Stellzylinders 8 mit dem Saugregelventil 4 sind in Fig. 2 dargestellt. Die Verbindung kann ein Bowdenzug 9 oder ein Gestänge sein. Auf der anderen Seite ist der Kolben 12 des Stellzylinders 8 über ein Gestänge 10 mit dem Drehzahlverstellhebel 11 des Antriebsmotors 2 verbunden. Die gestrichelte Linie zeigt die Stellung des Drehzahlverstellhebels in der Drosselstellung des Antriebsmotors 2. Steigt der Druck auf der Abnahmeseite über einen eingestellten Wert an, wird der Kolben 12 des Stellzylinders 8 entgegen der Federkraft nach unten gedrückt und die Drehzahl des Motors 2 entsprechend heruntergeregelt. Das ist die bereits bekannte Teillastregelung mittels der Drehzahlverstellung des Antriebsmotors 2. Steigt ungeachtet der Druck trotzdem weiter an, mußte bisher die Anlage stillgesetzt werden. Erfindungsgemäß ist aber der Kolben 12 des Stellzylinders 8 über den bereits erwähnten Bowdenzug 9 mit dem Saugregelventil 4 verbunden.

Die Einzelheiten dazu sind in Fig. 2 dargestellt. Die Figur zeigt eine an sich bekannte Rückschlagklappe 13, die in einem am Ansaugstutzen 14 befestigten Gehäuse 15 angeordnet ist. Daran schließt sich ein bogenförmiger Ansaugkanal 16 an. Im Unterschied zum bekannten Stand der Technik ist die federbelastete Rückschlagklappe 13 mit einem Stellmittel verbunden. Es besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus einem Bowdenzug 9 (siehe auch Fig. 1), der am Ende ein Anschlagmittel 17 in Form einer Kugel aufweist. Durch die mittels einer Schraube 19 auf der Rückschlagklappe 13 befestigten Hülse 18 wird ein Leerweg für die Rückschlagklappe 13 festgelegt. Die Verschiebung des Stellmittels erfolgt über eine im Boden der Hülse 18 angeordnete Öffnung 22. Die Größe des Leerweges kann durch eine am Ansaugkanal 16 angeordnete Verstellschraube 20 verändert werden, die in eine durch die Wandung des Ansaugkanals 16 sich erstreckende Buchse 21 eindrehbar ist.

Die angesteuerte Rückschlagklappe 13 kann somit als Saugregelventil 4 bezeichnet werden.

Claims (6)

1. Vorrichtung zur Regelung der Liefermenge eines ölgeschmierten Verdichters zum Komprimieren von Gasen, insbesondere Luft, der durch einen Verbrennungsmotor angetrieben wird, dessen Drehzahlverstellhebel mit einem durch einen P-Regler gesteuerten Stellzylinder verbunden ist und der P-Regler mit dem Ist-Druck eines zwischen dem Druckstutzen des Verdichters und der Entnahmestelle angeordneten Druckbehälter beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, daß an eine im Ansaugbereich in einem Gehäuse (15) angeordnete an sich bekannte federbelasteten Rückschlagklappe (13) mittels eines Stellmittels mit dem Stellkolben (12) verbunden ist und daß an der Verbindungsstelle der Rückschlagklappe (13) mit dem Stellmittel ein Leerweg vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellmittel ein am Ende ein Anschlagmittel (17) aufweisender Bowdenzug (9) ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellmittel ein am Ende ein Anschlagmittel (17) aufweisendes Gestänge ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Leerweg des Stellmittels einstellbar (20) ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Ansaugkanal (16) eine durch die Wandung des Ansaugkanals (16) sich erstreckende, eine Gewindebohrung aufweisende Buchse (21) befestigt ist, in die eine Verstellschraube (20) eindrehbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlagmittel (17) in einer an der Rückschlagklappe (13) befestigten Hülse (18) geführt ist und das Stellmittel durch eine im Boden der Hülse (18) angeordnete Öffnung (22) verschiebbar ist.