BE1024998B1

BE1024998B1 - Werkwijze voor het starten en warmdraaien van een compressorinrichting en compressorinrichting die zulke werkwijze kan toepassen

Info

Publication number: BE1024998B1
Application number: BE2017/5509A
Authority: BE
Inventors: Peter Helsen
Original assignee: Atlas Copco Airpower Naamloze Vennootschap
Priority date: 2017-01-12
Filing date: 2017-07-18
Publication date: 2018-09-20
Also published as: BE1024998A1

Abstract

Werkwijze voor het starten en warmdraaien van een compressorinrichting met compressorelement (2) met een inlaat en een uitlaat (19); een motor (3); een drukketel (17) aangesloten op de uitlaat (19); een inlaatklep (9) in de inlaat (6) die door middel van een veer (14) wordt open gehouden en in verbinding staat met een stuurdruk (p16) van een stuurdrukregelventiel (27) waarvan de ingang (28) is aangesloten op de keteldruk (p17) en dat verbonden is met het signaal van een sturing (5) om de stuurdruk (p16) naar de inlaatklep (9) te regelen, waarbij middelen (35) zijn voorzien om het stuurdrukregelventiel (27) te ontdooien, waarbij de werkwijze bij het starten en warmdraaien van de compressorinrichting (1) stappen bevat om te testen of stuurdrukregelventiel (27) niet geblokkeerd is door het stuurdrukregelventiel (27) open te sturen en te detecteren of het is opengegaan en zo niet, het activeren van de voornoemde middelen (35).

Description

(30) Voorrangsgegevens :

12/01/2017 US 62445384 (73) Houder(s) :

ATLAS COPCO AIRPOWER naamloze vennootschap

2610, WILRIJK

België (72) Uitvinder(s) :

HELSEN Peter 2610 WILRIJK België (54) WERKWIJZE VOOR HET STARTEN EN WARMDRAAIEN VAN EEN

COMPRESSORINRICHTING EN COMPRESSORINRICHTING DIE ZULKE WERKWIJZE KAN TOEPASSEN (57) Werkwijze voor het starten en warmdraaien van een compressorinrichting met compressorelement (2) met een inlaat en een uitlaat (19); een motor (3); een drukketel (17) aangesloten op de uitlaat (19); een inlaatklep (9) in de inlaat (6) die door middel van een veer (14) wordt open gehouden en in verbinding Staat met een stuurdruk (pl6) van een stuurdrukregelventiel (27) waarvan de ingang (28) is aangesloten op de keteldruk (pl7) en dat verbonden is met het signaal van een sturing (5) om de stuurdruk (pl6) naar de inlaatklep (9) te regelen, waarbij middelen (35) zijn voorzien om het stuurdrukregelventiel (27) te ontdooien, waarbij de werkwijze bij het starten en warmdraaien van de compressorinrichting (1) stappen bevat om te testen of stuurdrukregelventiel (27) niet geblokkeerd is door het stuurdrukregelventiel (27) open te sturen en te detecteren of het is opengegaan en zo niet, het activeren van de voornoemde middelen (35).

BELGISCH UITVINDINGSOCTROOI

FOD Economie, K.M.O., Middenstand & Energie

Dienst voor de Intellectuele Eigendom

Publicatienummer: 1024998 Nummer van indiening: BE2017/5509

Internationale classificatie: F04B 49/03 Datum van verlening: 20/09/2018

De Minister van Economie,

Gelet op het Verdrag van Parijs van 20 maart 1883 tot Bescherming van de industriële Eigendom;

Gelet op de wet van 28 maart 1984 op de uitvindingsoctrooien, artikel 22, voor de voor 22 September 2014 ingediende octrooiaanvragen ;

Gelet op Titel 1 Uitvindingsoctrooien van Boek XI van het Wetboek van economisch recht, artikel XI.24, voor de vanaf 22 September 2014 ingediende octrooiaanvragen ;

Gelet op het koninklijk besluit van 2 december 1986 betreffende het aanvragen, verlenen en in stand houden van uitvindingsoctrooien, artikel 28;

Gelet op de aanvraag voor een uitvindingsoctrooi ontvangen door de Dienst voor de Intellectuele Eigendom op datum van 18/07/2017.

Overwegende dat voor de octrooiaanvragen die binnen het toepassingsgebied van Titel 1, Boek XI, van het Wetboek van economisch recht (hierna WER) vallen, overeenkomstig artikel XI.19, § 4, tweede lid, van het WER, het verleende octrooi beperkt zal zijn tot de octrooiconclusies waarvoor het verslag van nieuwheidsonderzoek werd opgesteld, wanneer de octrooiaanvraag het voorwerp uitmaakt van een verslag van nieuwheidsonderzoek dat een gebrek aan eenheid van uitvinding als bedoeld in paragraaf 1, vermeldt, en wanneer de aanvrager zijn aanvraag niet beperkt en geen afgesplitste aanvraag indient overeenkomstig het verslag van nieuwheidsonderzoek.

Besluit:

Artikel 1. - Er wordt aan

ATLAS COPCO AIRPOWER naamloze vennootschap, Boomsesteenweg 957, 2610 WILRIJK België;

vertegenwoordigd door

VAN VARENBERG Patrick, Arenbergstraat 13, 2000, ANTWERPEN;

een Belgisch uitvindingsoctrooi met een looptijd van 20 jaar toegekend, onder voorbehoud van betaling van de jaartaksen zoals bedoeld in artikel XI.48, § 1 van het Wetboek van economisch recht, voor: WERKWIJZE

VOOR HET STARTEN EN WARMDRAAIEN VAN EEN COMPRESSORINRICHTING EN

COMPRESSORINRICHTING DIE ZULKE WERKWIJZE KAN TOEPASSEN.

UITVINDER(S):

HELSEN Peter, c/o Atlas Copco Airpower N.V. Boomsesteenweg 957, 2610, WILRIJK;

VOORRANG:

12/01/2017 US 62445384;

AFSPLITSING :

Afgesplitst van basisaanvraag : Indieningsdatum van de basisaanvraag :

Artikel 2. - Dit octrooi wordt verleend zonder voorafgaand onderzoek naar de octrooieerbaarheid van de uitvinding, zonder garantie van de Verdienste van de uitvinding noch van de nauwkeurigheid van de beschrijving ervan en voor risico van de aanvrager(s).

Brussel, 20/09/2018,

Bij bijzondere machtiging:

BE2017/5509

Werkwijze voor het starten en warmdraaien van een compressorinrichting en compressorinrichting die zulke werkwijze kan toepassen.

De huidige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het starten van een compressorinrichting.

Meer speciaal, is de uitvinding bedoeld voor het starten en warmdraaien van een compressorinrichting voorzien van een door een motor aangedreven compressorelement met een inlaat en een uitlaat; een drukketel aangesloten op de uitlaat van het compressorelement; een inlaatklep in de inlaat van het compressorelement, waarbij de inlaatklep door middel van een veer in een open stand wordt gehouden en in verbinding Staat met een stuurdruk afkomstig van een elektro-pneumatisch stuurdrukregelventiel waarvan de ingang is aangesloten op de keteldruk in de drukketel en dat verbonden is met het signaal van een sturing om de opening van het stuurdrukventiel in te stellen om de stuurdruk naar de inlaatklep te regelen.

Met deze stuurdruk wordt de inlaatklep meer of minder open gestuurd tegen de kracht van de voornoemde veer in om de door het compressorelement aangezogen lucht meer of minder te smoren in functie van het debiet lucht dat door het verbruikersnet wordt gevraagd.

De stuurdruk kan in sommige gevallen ook gebruikt worden om het toerental van de motor te regelen in het geval van een motor met pneumatische toerentalregeling.

BE2017/5509

Een nadeel van een dergelijk elektro-pneumatisch stuurdrukregelventiel, is dat zulk ventiel steeds een doorgang heeft die zeer klein is, typisch van de grootteorde van 1 à 2 mm², wat het risico met zieh meebrengt dat dit stuurdrukregelventiel gemakkelijk kan blokkeren, doorgaans maar niet uitsluitend door aanvriezen van achtergebleven vocht of condensaat na stilstand.

In dat geval is er geen gereguleerde stuurdruk om de inlaatklep en/of het toerental van de motor te regelen, wat ertoe kan leiden dat de compressorinstallatie niet kan opgestart worden of dat er geen regeling mogelijk is wanneer de compressorinrichting toch zou opstarten, wat tot ongewenste situaties kan leiden zoals een verhoogd energieverbruik van de machine, of het oplopen van de druk in de ketel tot wanneer de veiligheidsklep opent.

De huidige uitvinding heeft tot doel aan één of meer van de voornoemde en andere nadelen een oplossing te bieden.

Hiertoe betreff de uitvinding een werkwijze voor het starten en warmdraaien van een compressorinrichting van het voornoemde type die bijkomend is voorzien van middelen om het stuurdrukregelventiel te ontdooien, waarbij de werkwijze bij het starten en warmdraaien van de compressorinrichting de volgende stappen bevat om te testen of het stuurdrukregelventiel niet geblokkeerd is:

- stap G, G': het opensturen van het stuurdrukregelventiel;

- stap H, H': het detecteren of het stuurdrukregelventiel is opengegaan of niet;

BE2017/5509

- stap I, 1' : indien het stuurdrukregelventiel is opengegaan, het verderzetten van het starten en warmdraaien of, indien het stuurdrukregelventiel niet is opengegaan, het uitvoeren van de volgende stappen:

- stap J, J': het dichtsturen van het stuurdrukregelventiel;

- stap M, M' : het gedurende een zeker tijdsinterval activeren van de middelen voor het ontdooien van het stuurdrukregelventiel.

Een voordeel is dat bij het starten en warmdraaien van de compressorinrichting eerst wordt getest of het stuurdrukregelventiel niet geblokkeerd is door aanvriezen of door andere oorzaken alvorens de compressorinrichting vol te belasten, zodat, indien blijkt dat het stuurdrukregelventiel geblokkeerd is, eerst de nodige maatregelen kunnen genomen worden om het stuurdrukventiel te deblokkeren of om de compressorinrichting stil te leggen en een foutensignaal te geven.

Aangezien het blokkeren van een stuurdrukregelventiel in een compressorinrichting zoals beschreven meestal te wijten is aan bevriezen, gaat de werkwijze ervan uit dat, in geval van blokkering, eerst getracht moet worden het stuurdrukregelventiel te ontdooien en, indien dit niet vanaf de eerste keer lukt, dit een aantal maal te herhalen tot het stuurdrukventiel gedeblokkeerd is of tot wanneer na een opgelegd maximum aantal pogingen, het stuurdrukregelventiel nog steeds niet is gedeblokkeerd, waarna een fout wordt aangegeven en/of de compressorinrichting wordt stilgelegd om de oorzaak van de blokkering te kunnen achterhalen en het probleem te kunnen verhelpen.

BE2017/5509

De uitvinding is toepasbaar op een compressorinrichting die standaard is voorzien van een open/toe laadklep die standaard wordt gebruikt voor het sluiten van de inlaatklep bij het opstarten om het startvermogen te beperken dat nodig is voor het aandrijven van de startmotor en dat een grote stroom vergt van de startbatterijen, waardoor deze snel uitgeput geraken bij het starten.

In dit geval kan het testen en ontdooien worden uitgevoerd tijdens het normaal warmdraaien van de compressorinrichting, wat het voordeel oplevert dat het testen en ontdooien van het stuurdrukregelventiel voor de gebruiker onopgemerkt blijft, aangezien het warmdraaien een normale procedure is bij het starten, bijvoorbeeld om ervoor te zorgen dat de olie voor het smeren van de compressorinrichting voldoende warm is om een goede smering te garanderen.

Volgens een alternatieve uitvoeringsvorm kan de laadklep weggelaten worden, bijvoorbeeld voor kostenbesparing, in welk geval het stuurdrukregelventiel bij het opstarten ook als laadklep wordt gebruikt door tijdens het starten het stuurdrukregelventiel open te sturen met behulp van de sturing om de voile keteldruk zonder regeling te gebruiken voor het sluiten van de inlaatklep.

Indien in dit geval het stuurdrukregelventiel geblokkeerd is om de een of andere reden, dan blijft de inlaatklep openstaan, wat ongewenst is bij het starten, omdat dit onnodig veel stroom vergt van de batterij, waardoor het na elke mislukte startpoging steeds moeilijker wordt om de

BE2017/5509

startmotor	rond te krijgen,	of	in het	geval van een
elektrische	aandrij fmotor,	te	grote	opwarming kan
veroorzaken	ten gevolge van de	hoge	startstromen.

Om die reden wordt er in het geval dat een laadklep ontbreekt, tijdens het starten het stuurdrukregelventiel kortstondig aangestuurd om te openen en wordt telkens getest of het stuurdrukregelventiel wel degelijk is opengegaan. Indien dit niet het geval is, wordt het starten onmiddellijk gestopt en wordt eerst getracht het stuurdrukregelventiel te ontdooien alvorens een volgende startpoging wordt ondernomen.

Indien na een aantal pogingen tot ontdooien het stuurdrukregelventiel ondanks alles geblokkeerd blijft, wordt de compressorinrichting stilgelegd voor contrôle van het stuurdrukregelventiel op basis van een foutmelding die de gebruiker krijgt met betrekking tot een geblokkeerd stuurdrukregelventiel.

De uitvinding heeft ook betrekking op een compressorinrichting zoals hierboven beschreven waarbij het stuurdrukregelventiel is voorzien van middelen om het stuurdrukregelventiel te ontdooien, waarbij de middelen aangesloten zijn op de voornoemde sturing en waarbij de sturing voorzien is van een stuurprogramma om het stuurdrukregelventiel bij het starten en warmdraaien open te sturen en middelen om te detecteren of het stuurdrukregelventiel inderdaad wel is opengegaan en zo niet, om de middelen om het stuurdrukregelventiel te ontdooien te activeren gedurende een tijdsinterval.

BE2017/5509

De sturing is bij voorkeur voorzien van een stuurprogramma voor het uitvoeren van een werkwijze zoals hierboven beschreven voor een compressorinrichting met of zonder een laadklep.

Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, zijn hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, enkele voorkeurdragende toepassingen beschreven van een werkwijze volgens de uitvinding voor het starten en warmdraaien van een compressorinrichting en van een compressorinrichting die deze werkwijze toepast, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin:

figuur 1 schematisch een compressorinrichting volgens de uitvinding weergeeft;

de figuren 2 en 3 op grotere schaal het gedeelte weergeven dat in figuur 1 is aangeduid met F2, respectievelijk F3;

figuur 4 een stappenplan weergeeft van een gekende werkwijze voor het starten en warmdraaien van de compressorinrichting van figuur 1;

figuur 5 een stappenplan weergeeft van een werkwijze volgens de uitvinding voor het starten en warmdraaien van de compressorinrichting van figuur 1;

figuur 6 een curve toont zoals toegepast in de werkwijze van figuur 5;

figuur 7 een alternatieve uitvoeringsvorm toont van een compressorinrichting volgens de uitvinding;

BE2017/5509 figuur 8 een stappenplan toont van een alternatieve werkwijze toegepast op de alternatieve compressorinrichting van figuur 7.

De compressorinrichting 1 weergegeven in figuur 1 bevat een compressorelement 2, in dit geval een oliegeinjecteerd schroefcompressorelement, alhoewel andere types niet uitgesloten zijn.

Het compressorelement 2 wordt aangedreven door een motor 3, in dit geval een verbrandingsmotor met elektronische injectie 4 waarmee het toerental van het compressorelement 2 via een verbinding 4' elektronisch kan geregeld worden door middel van een sturing 5. De motor 3 kan ook een ander type motor zijn, bijvoorbeeld een elektrische motor met variabel toerental.

Op de inlaat 6 van het compressorelement 2 sluit een inlaatleiding 7 aan waarlangs lucht via een inlaatfilter 8 kan aangezogen worden door het compressorelement 2. In deze inlaatleiding 7 is een pneumatisch gestuurde inlaatklep 9 voorzien waarmee de inlaat 6 meer of minder kan afgesloten worden .

Deze inlaatklep 9 is meer in detail weergegeven in figuur 2 en bevat een beweegbaar kleplichaam 10 waarmee de inlaat 6 meer of minder afgesloten of geopend kan worden en dat hiertoe via een steel 11 verbonden is met een zuiger 12 die beweegbaar is aangebracht in een kamer 13 van de inlaatklep 9 en die de kamer 13 verdeelt in twee deelkamers 13a en 13b.

BE2017/5509

De inlaatklep 9 wordt door middel van een veer 14 in de deelkamer 13a naar de open stand van de inlaat 6 geduwd zoals weergegeven in figuur 2.

De deelkamer 13a Staat via een ontluchting 15 in verbinding met de omgeving.

In de deelkamer 13b mondt een stuurdrukleiding 16 uit waarlangs een stuurdruk pl6 kan aangelegd worden om de inlaatklep 9 tegen de kracht van de veer 14 te kunnen sluiten.

De inlaatklep 9 kan ook van een ander type zijn, bijvoorbeeld een pneumatisch gestuurde vlinderklep.

De compressorinrichting 1 bevat verder een drukketel 17 die via aan drukleiding 18 in verbinding Staat met de uitlaat 19 van het compressorelement 2.

De drukketel 17 is voorzien van een uitgang 20 waarop een pneumatisch net kan aangesloten worden van persluchtverbruikers .

In het geval van een oliegeinjecteerd compressorelement 2 speelt de drukketel 17 tevens de rol van olieafscheider en oliereservoir van waaruit olie via een olieleiding 21 in het compressorelement 2 wordt geinjecteerd ter plaatse van één of meer injectiepunten 22 voor smering, afdichting en koeling van het compressorelement 2.

BE2017/5509

In de olieleiding 21 is een koeler 23 en een oliefilter 24 opgenomen, waarbij de koeler 23 in het geval van figuur 1 door de ventilator 25 van de motor 3 gekoeld wordt. De ventilator kan ook door een aparte elektrische motor aangedreven worden.

De olie die samen met de gecomprimeerde lucht via de drukleiding 18 terug naar de drukketel 17 wordt gevoerd, wordt in de drukketel 17 terug afgescheiden en onderaan in de drukketel 17 opgevangen.

De gebruiker heeft de mogelijkheid om een nominale werkdruk pnom van de drukketel 17 in te stellen in de sturing 5. Deze sturing 5 is voorzien van een stuurprogramma die op bekende manier het toerental van de motor 3 regelt en de opening van de inlaatklep 9 regelt door regeling van de stuurdruk pl6 om de keteldruk pl7 op deze nominale druk pnom te houden.

De keteldruk pl7 wordt bepaald door middel van middelen 26 in de vorm van een drukmeter of dergelijke waarvan het signaal via een verbinding 26' teruggekoppeld wordt naar de sturing 5.

Op de drukketel 17 is een elektro-pneumatische stuurdrukregelventiel 27 voorzien dat meer in detail is weergegeven in figuur 3 en dat voorzien is van een ingang 28 die via een keteldrukleiding 29 is verbonden met de keteldruk pl7 in de drukketel 17 en van een uitgang 30 die via de stuurdrukleiding 16 op de inlaatklep 9 aansluit.

BE2017/5509

Dit stuurdrukregelventiel 27 wordt aangestuurd vanuit de sturing 5 via een verbinding 31 die het elektro-pneumatisch drukregelventiel meer of minder gaat bekrachtigen naar gelang de gewenste regeldruk pl6 om een keteldruk pl7 gelijk aan pnom te behouden, ongeacht de belasting van de compressorinrichting 1.

Wanneer de keteldruk pl7 groter wordt dan de nominale druk pnom, bijvoorbeeld omdat er minder luchtverbruik is, dan wordt er door het stuurdrukregelventiel 27 een stuurdruk pl6 doorgelaten om de inlaatklep 9 geheel of gedeeltelijk te sluiten, zodat er verder geen of minder lucht meer wordt gecomprimeerd en de keteldruk pl7 niet verder kan oplopen. Tegelijkertijd kan bijvoorbeeld de sturing 5 het toerental van de motor 3 laten zakken.

Wanneer er opnieuw meer gecomprimeerde lucht wordt afgenomen van de drukketel 17, kan de keteldruk pl7 onder de nominale werkdruk vallen, waardoor de sturing 5 het stuurdrukregelventiel 27 zal toesturen en de stuurdruk pl6 wegvalt, wat ervoor zorgt dat de inlaatklep 9 wordt open geduwd door de veer 14 en de drukketel 17 wordt bijgevuld met samengeperste lucht.

De regeldruk pl6 wordt gedetecteerd of bepaald met behulp van de middelen 32 in de vorm van een drukmeter of dergelijke op de stuurdrukleiding 16 waarvan het signaal via een verbinding 32' teruggekoppeld wordt naar de sturing 5.

Verder is de compressorinrichting 1 voorzien van een extra zogenaamde laadklep 33 die het voornoemde

BE2017/5509 stuurdrukregelventiel 27 kan overbruggen en die daartoe is voorzien in een overbrugging 34 die een verbinding vormt tussen de drukketel 17 of de keteldrukleiding 29 en de stuurdrukleiding 16.

Deze laadklep 33 is een tweestanden klep met een open en een gesloten positie die bediend kan worden door de sturing 5 via de verbinding 33'. Wanneer de laadklep 33 wordt opengezet, wordt de keteldruk pl7 rechtstreeks op de stuurdrukleiding 16 gezet en is de stuurdruk pl6 in dat geval gelijk aan de niet-geregelde keteldruk pl7. In tegenstelling tot het stuurdrukregelventiel 27 is de laadklep 33 dus geen geregelde klep.

Dergelijke bestaande laadklep 33 heeft een relatief veel grotere doorgang, typisch 12 mm², dan deze van het elektropneumatisch stuurdrukregelventiel 27.

In de bestaande compressorinrichtingen 1 wordt zulke laadklep 33 gebruikt om bij het starten van de motor 3 de inlaatklep 9 in een gesloten toestand te brengen en te houden tijdens het starten en warmdraaien van de compressorinrichting 1 en zodoende het compressorelement 2 tijdens deze fase onbelast te kunnen aandrijven met een minimum aan nodig vermögen.

Inderdaad, door het sluiten van de inlaatklep 9 wordt er geen lucht aangezogen, op een klein debiet na, en is er dan ook geen groot vermögen nodig om lucht samen te persen bij het starten en warmdraaien.

BE2017/5509

In figuur 4 is een stappenplan schematisch weergegeven van de stappen die normaal worden toegepast tijdens het starten en warmdraaien van de compressorinrichting 1 zonder toepassing van de uitvinding. Deze stappen zijn de volgende:

A: het aanzetten van de compressorinrichting 1 vertrekkende van een toestand waarbij de compressorinrichting 1 af Staat; B: het initialiseren van de sturing 5 van de compressorinrichting 1, met een 'preheat' functie wanneer de omgevingstemperatuur zeer laag is;

C: het openen van de laadklep 33 en het starten van de motor 3, waardoor zieh keteldruk pl7 begint op te bouwen die gebruikt wordt om via de openstaande laadklep 33 de inlaatklep te sluiten;

D: het laten aanslaan van de motor 3;

E: het openhouden van de laadklep 33 om het compressorelement 2 onbelast te laten warmdraaien en in de drukketel 17 een minimale keteldruk pmin op te bouwen, om een günstige warmdraaiconditie te bekomen met laag energieverbruik;

F: vanaf het ogenblik dat de compressorinrichting 1 voldoende is warmgedraaid, bijvoorbeeld wanneer de temperatuur van de olie in de drukketel 17 een ingestelde waarde heeft bereikt, kan het compressorelement 2 normaal worden belast door het sluiten van laadklep 33. Hierna zal het stuurdrukregelventiel 27, gestuurd door de sturing 5, de stuurdruk pl6 regelen om de inlaatklep 9 meer of minder te openen of te sluiten om de ingestelde nominale druk pnom in de drukketel 17 te behouden ongeacht een variërende belasting, bijvoorbeeld bij een afname van het persluchtdebiet) van de compressorinrichting 1.

BE2017/5509

Een probleem dat kan ontstaan bij deze werkwijze is dat, door de kleine doorgang van het stuurdrukregelventiel 27, typisch een doorgang van de grootteorde van 1 à 2 mm², dit ventiel kan geblokkeerd zijn, bijvoorbeeld doordat het bevroren is. In dat geval zal het normaal gesloten stuurdrukregelventiel 27 niet open gaan en zal de stuurdruk pl6 niet door de sturing 5 kunnen worden geregeld, waardoor de compressorinrichting 1 na het starten en warmdraaien niet normaal zal kunnen functioneren.

De uitvinding biedt een oplossing door tijdens de stap E van het warmdraaien van de compressorinrichting 1, te voorzien in extra stappen zoals weergegeven in figuur 5 om in de stappen G en H te testen of het stuurdrukregelventiel 27 al dan niet geblokkeerd is en, indien dit wel het geval is, de gepaste maatregelen te nemen door eerst te trachten het stuurdrukregelventiel 27 te ontdooien in stap M of, indien dit niet lukt na een aantal ingegeven pogingen Cmax, een foutsignaal te genereren in stap L om aan te geven dat er wellicht een ander probleem aan de basis ligt van het blokkeren van het stuurdrukregelventiel.

Om te testen of het stuurdrukregelventiel 27 al dan niet geblokkeerd is, wordt in een stap G van figuur 5, door de sturing 5 de openstaande laadklep 33 gesloten en wordt tegelijkertijd door de sturing 5 een signaal gegenereerd om het stuurdrukregelventiel 27 te openen, waarna in stap H gedetecteerd wordt of er een stuurdruk pl6 aanwezig is en blij ft.

BE2017/5509

Indien in stap H een stuurdruk pl6 gedetecteerd wordt, is dit een indicatie dat het stuurdrukregelventiel 27 is opengegaan, zodat in stap I kan verder gegaan worden met stap P, waar het stuurdrukventiel 27 opnieuw gesloten kan worden en de laadklep 33 opnieuw geopend, om dan in stap E verder te gaan met het warmdraaien en dan kan verder worden overgegaan naar stap F waar de compressorinrichting 1 onder belasting wordt gebracht.

Indien echter in stap H wordt gedetecteerd dat er geen stuurdruk pl6 aanwezig, betekent dit dat het stuurdrukregelventiel 27 niet is opengegaan en dus wellicht geblokkeerd is door bevriezing.

In dat geval wordt van stap I overgegaan naar stap J waarbij het compressorelement 2 terug naar de onbelaste toestand wordt gebracht door de laadklep 33 terug te openen en het stuurdrukregelventiel 27 dicht te sturen om het warmdraaien in onbelaste toestand verder te laten verlopen.

Vervolgens wordt in stap M getracht het stuurdrukregelventiel 27 te deblokkeren door het ontdooien.

Hiertoe is de compressorinrichting 1 uitgerust met middelen 35 om het stuurdrukregelventiel 27 te ontdooien, bijvoorbeeld in de vorm van een verwarmingselement zoals een Peltier element dat op de behuizing van het stuurdrukregelventiel 27 is aangebracht en dat gedurende een tijdsinterval Dt door de sturing 5 wordt geactiveerd door het van de nodige stroom te voorzien via een stroomdraad 35' .

BE2017/5509

Het vooropgestelde tijdsinterval Dt is bij voorkeur functie van de omgevingstemperatuur Ta zoals weergegeven in figuur 6, waarbij het tij dsinterval Dt des te korter mag zijn wanneer het buiten warmer is, weliswaar nooit korter dan een minimum duur Dtmin van bijvoorbeeld 30 seconden.

De compressorinrichting 1 beschikt over middelen 36 om de omgevingstemperatuur Ta te bepalen, bijvoorbeeld in de vorm van een thermometer waarvan het signaal via een verbinding 36' naar de sturing 5 wordt teruggekoppeld.

In een voorafgaande stap Ta van de in figuur 5 weergegeven werkwijze volgens de uitvinding, wordt de omgevingstemperatuur Ta bepaald en in een daarop volgende stap Dt wordt door de sturing 5 het tijdsinterval Dt bepaald dat in stap M wordt toegepast voor het ontdooien van het stuurdrukregelventiel 27.

Na dit tijdsinterval Dt wordt de hierboven beschreven cyclus van testen en ontdooien van het stuurdrukregelventiel 27 indien nodig een aantal malen herhaald tot wanneer er in stap H wordt gedetecteerd dat het stuurdrukregelventiel 27 is opengegaan.

Een teller van het aantal doorlopen cyclussen wordt in de sturing 5 bijgehouden en bij de eerste test G op één gezet.

Bij elke doorlopen cyclus wordt in stap K gecontroleerd of de teller het maximum aantal Cmax heeft bereikt, waarna de lopende cyclus kan verdergezet worden met stap M indien dit

BE2017/5509 niet zo is, of kan stopgezet worden indien wel met het genereren van een foutsignaal in stap L en/of het stilleggen van de compressorinrichting 1.

Na elke cyclus wordt de teller in stap N met één verhoogd alvorens een volgende cyclus van testen en ontdooien wordt gestart.

In figuur 7 wordt een variante uitvoeringsvorm getoond van een compressorinrichting 1 volgens de uitvinding die van de compressorinrichting 1 van figuur 1 verschilf in het feit dat in dit geval de laadklep 33 en de overbrugging 34 ontbreekt en dat de sturing 5 is geprogrammeerd voor het uitvoeren van een alternatieve werkwijze volgens de uitvinding waarbij het stuurdrukregelventiel 27 bij het starten en warmdraaien ook gebruikt kan worden als laadklep die, wanneer ze wordt opengezet, de inlaatklep 9 zal kunnen sluiten om onbelast te kunnen starten en warmdraaien bij een minimale druk in de ketel pmin.

De stappen A', B' , Ta' en Dt' zijn dezelfde als reeds beschreven stappen A, B, Ta en Dt.

Stap C' is gelijk aan stap C waarbij de motor 3 wordt gestart, maar met dit verschil dat nu het stuurdrukventiel 27 wordt opengestuurd in plaats van de laadklep 33 om de inlaatklep 9 te sluiten om onbelast te kunnen starten.

Een belangrijk verschil is dat nu het testen van het stuurdrukregelventiel 27 in de stappen G' en H' wordt uitgevoerd tijdens het starten in stap C'.

BE2017/5509

In stap G' wordt in dit geval enkel het stuurdrukregelventiel 27 opengestuurd en wordt in stap H' gedetecteerd of stuurdrukregelventiel 27 geblokkeerd is of niet. Dit kan bv door te meten of er een druk pl6 gelijk aan de keteldruk pl7 aanwezig is in de stuurleiding 16, waarbij, indien zulke druk pl6 voorhanden is, men doorgaat met starten tot wanneer de motor 3 aanslaat in stap D' en men in stap E' de compressorinrichting 1 onbelast kan laten warmdraaien met een opengestuurd stuurdrukregelventiel 27 om de inlaatklep 9 gedurende deze fase dicht te houden. Er is in dit geval geen stap P.

De stappen D', E' en F' komen overeen met de stappen D, E en F zoals eerder beschreven.

Het is belangrijk dat in stap C' tijdens het starten het stuurdrukregelventiel 27 opengaat, omdat anders, bij een gebrek van een laadklep 33 om de inlaatklep 9 open te sturen, deze inlaatklep 9 zou blijven openstaan, waardoor het starten een groot vermögen zou vergen van de startmotor en van de startbatterij, waardoor volgende startpogingen zwaar zouden gehypothekeerd worden, vooral in koude omstandigheden die zoals bekend een negatieve invloed hebben op het beschikbaar vermögen van batterijen.

Om die reden worden de stappen G' en H' uitgevoerd tijdens het starten.

Stap G' is gelijk aan stap G, maar zonder dat er een laadklep moet aangestuurd worden, aangezien deze afwezig is.

BE2017/5509

Stap H' komt overeen met stap H.

Indien de test in stap 1' stuurdrukregelventiel 27 geblokkeerd stoppen van de compressorinrichting dichtsturen van het stuurdrukregelvent

uitwij st	dat	het
is, dan	volgt	het
1 in stap	S' en	het
iel 27 in	stap J'

Indien in stap K' blijkt dat de teller van het aantal testen en ontdooiingen een ingesteld maximum Cmax heeft bereikt, wordt een foutmelding gegeven en/of de compressorinrichting 1 stilgelegd, zo niet, wordt in stap M' getracht het stuurdrukregelventiel 27 te deblokkeren, bijvoorbeeld door het te verwarmen gedurende het tijdsinterval Dt bepaald in stap Dt' .

Daarna wordt in stap N' de teller van het aantal testen en ontdooiingen met één verhoogd en wordt daarna een nieuwe poging ondernomen om de compressorinrichting 1 te starten met een nieuwe stap C'.

Door de laadklep 33 weg te laten is de compressorinrichting 1 van figuur 7 wel goedkoper uit te voeren dan de compressorinrichting van figuur 1 met laadklep 33.

Het weglaten van de laadklep 33 heeft wel tot gevolg dat het stuurdrukregelventiel 27 de enige component is die de inlaatklep 9 pneumatisch kan opensturen.

Dat brengt met zieh mee dat een andere werkwijze moet gevolgd worden voor het starten, waarbij het kan voorkomen dat na

BE2017/5509 het aanzetten van de compressorinrichting 1 de motor 3 bij het starten niet wil aanslaan, maar integendeel een aantal startpogingen nodig zijn alvorens de motor aanslaat, wat gebruikers wellicht niet gewoon zijn en daarom eigenaardig kan overkomen als een defect, alhoewel het dit in de meeste gevallen niet zal zijn.

Bij een compressorinrichting 1 met een laadklep 33 daarentegen, kan het testen en ontdooien ongemerkt worden uitgevoerd tijdens het warmdraaien van de compressorinrichting 1 dat steeds nodig is.

Een voordeel is dat in dit geval het starten niet moet worden onderbroken wanneer het stuurdrukregelventiel 27 bevroren of defect is en dat het detecteren en ontdooien voor de gebruiker bijna ongemerkt plaatsvindt, aangezien dit gebeurt tijdens de opwarmfase die ook bij de bekende compressorinrichtingen 1 steeds aanwezig is.

Het detecteren of het stuurdrukregelventiel 27 is opengegaan na het opensturen ervan, kan ook op andere manieren gebeuren dan door te detecteren of er een stuurdruk pl6 aanwezig is na het opensturen. Dit kan bijvoorbeeld ook gedetecteerd worden op basis van het detecteren van de effecten van het sluiten van de inlaatklep 9 ten gevolge van de aanwezigheid van de stuurdruk pl6, bijvoorbeeld de effecten hiervan op de belasting van de motor 3 of op de temperatuur van het gecomprimeerde gas aan de uitlaat 19 van het compressorelement 2 of op de onderdruk na de inlaatklep 9 of dergelij ke.

BE2017/5509

De uitvinding is niet beperkt tot het hiervoor beschreven type van compressorelement 2 met elektro-pneumatisch gestuurde inlaatklep, maar is bij uitbreiding ook toepasbaar op een compressorinrichting 1 met spiraalcompressor of dergelijke, al dan niet olie-geïnjecteerd of dergelijke.

De uitvinding is evenmin beperkt tot het hiervoor beschreven type van motor, maar is bij uitbreiding ook toepasbaar bijvoorbeeld met een elektrische motor met een vast of een variabel toerental, of met een verbrandingsmotor met pneumatisch gestuurde brandstoftoevoer, of dergelijke.

De middelen 35 om het stuurdrukventiel 27 te ontdooien kunnen ook andere vormen aannemen dan een verwarmingselement, bijvoorbeeld met microgolven, ultrasoon, laser of dergelij ke.

De sturing 5 is bij voorkeur geïntegreerd in een bestaande sturing van de compressorinrichting 1.

De uitvinding is geenszins beperkt tot de hiervoor beschreven en in de figuren weergegeven toepassingen, doch dergelijke werkwijze en compressorinrichting kunnen volgens verschillende Varianten worden toegepast zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.

BE2017/5509

Claims

Conclusies.

1.- Werkwijze voor het starten en warmdraaien van een compressorinrichting voorzien van een door een motor (3) aangedreven compressorelement (2) met een inlaat (6) en een uitlaat (19); een drukketel (17) aangesloten op de uitlaat (19) van het compressorelement (2); een inlaatklep (9) in de inlaat (6), welke inlaatklep (9) door middel van een veer (14) in een open stand wordt geduwd en in verbinding Staat met een stuurdruk (pl6) afkomstig van een elektropneumatisch stuurdrukregelventiel (27) waarvan de ingang (28) is aangesloten op de keteldruk (pl7) in de drukketel (17) en dat verbonden is met het signaal van een sturing (5) om de stuurdruk (pl6) naar de inlaatklep (9) te regelen, daardoor gekenmerkt dat de compressorinrichting (1) is voorzien van middelen (35) om het stuurdrukregelventiel (27) te ontdooien, waarbij de werkwijze bij het starten en warmdraaien van de compressorinrichting (1) de volgende stappen bevat om te testen of stuurdrukregelventiel (27) niet geblokkeerd is:

- stap G, G' : het opensturen van het stuurdrukregelventiel (27) ;

- stap H, H' : het detecteren of het stuurdrukregelventiel (27) is opengegaan of niet;

stap I, I': indien het stuurdrukregelventiel (27) is opengegaan, het verderzetten van het starten en warmdraaien of, indien het stuurdrukregelventiel niet is opengegaan, dan het uitvoeren van de volgende stappen:

- stap J, J': het dichtsturen van het stuurdrukregelventiel (27) ;

BE2017/5509

- stap Μ, Μ' : het gedurende een zeker tijdsinterval (Dt) activeren van de middelen (35) voor het ontdooien van het stuurdrukregelventiel (27).
2. - Werkwijze volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat voornoemde stappen G, G' tot en met Μ, M' in een aantal opeenvolgende cyclussen van testen en ontdooien worden herhaald tot wanneer er tijdens het uitvoeren van de stappen H, H' en I, 1' wordt gedetecteerd dat het stuurdrukregelventiel (27) is opengegaan of tot wanneer in stap K, K' wordt vastgesteld dat het aantal cyclussen sinds de eerste startpoging een opgelegd maximum (Cmax) heeft bereikt, in welk geval een foutmelding L, L' wordt gegenereerd.
3. - Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, daardoor gekenmerkt dat voor de stap H, H' van het detecteren of het stuurdrukregelventiel (27) is opengegaan wordt uitgevoerd door te detecteren of er al dan niet stuurdruk (pl6) aanwezig is aan de uitgang (30) van het stuurdrukregelventiel (27), waarbij de aanwezigheid van een stuurdruk (pl6) erop wijst dat het stuurdrukregelventiel (27) is opengegaan.
4. - Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de omgevingstemperatuur (Ta) wordt bepaald en dat het voornoemde tijdsinterval (Dt) voor het activeren van de middelen (35) om het stuurdrukregelventiel (27) te ontdooien wordt bepaald in functie van de omgevingstemperatuur (Ta), waarbij dit tijdsinterval (Dt) des te langer is wanneer de omgevingstemperatuur (Ta) laag is .

BE2017/5509
5. - Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het tijdsinterval (Dt) niet kleiner is dan een opgelegd minimum (Dtmin).
6. - Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat voor het ontdooien van het stuurdrukregelventiel (27) gebruik wordt gemaakt van een verwarmingselement dat op het stuurdrukregelventiel (27) is gemonteerd.
7. - Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat wanneer het stuurdrukregelventiel (27) de enige component is van de compressorinrichting (1) die bedoeld is om de inlaatklep (9) pneumatisch te kunnen sluiten en dat wanneer er dan tijdens de stappen H' en 1' wordt vastgesteld dat het stuurdrukregelventiel (27) niet is

opengegaan , de volgende stappen worden ondernomen: - stap S' : het stilleggen van de compressorinrichting (1) ; - stap M' : het ontdooien van het stuurdrukregelventiel (27) ; - stap C' : het opnieuw starten; - stap G' : het starten van een volgende cyclus van testen en ontdooien.
8.- Werkwijze volgens conclusie 7, daardoor gekenmerkt dat wanneer er tijdens de stappen H' en 1' wordt vastgesteld dat het stuurdrukregelventiel (27) wel is opengegaan, de volgende stappen worden ondernomen:

- stap D': het openhouden van het stuurdrukregelventiel (27) om de inlaatklep (9) te sluiten en het laten aanslaan van de motor (3);

BE2017/5509

- stap E': het laten warmdraaien van de compressorinrichting (1) in onbelaste toestand tot wanneer de compressorinrichting (1) voldoende is warmgedraaid om naar de belaste toestand te kunnen overgaan in stap F'.
9. - Werkwijze volgens één van de conclusies 1 tot 6, daardoor gekenmerkt dat de compressorinrichting (1) is voorzien van een open/toe laadklep (33) die het stuurdrukregelventiel (27) overbrugt en die bij het openen de inlaatklep (9) kan verbinden met de keteldruk (pl7) om de inlaatklep (9) te sluiten, waar bij de werkwijze in dat geval eerst de volgende stappen worden uitgevoerd alvorens de stappen van testen en ontdooien van het stuurdrukregelventiel (27) worden doorlopen:

- C: het openzetten van de laadklep (33) om de inlaatklep (9) te sluiten;

- D: het starten van de compressorinrichting (1) en het laten aanslaan van de motor (3).
10. - Werkwijze volgens conclusie 9, daardoor gekenmerkt dat de werkwijze vervolgens de stap E omvat om het compressorelement (2) onbelast aan te drijven met openstaande laadklep (33) om de compressorinrichting (1) onbelast te laten warmdraaien en dat de stappen van testen en ontdooien van het stuurdrukregelventiel (27) worden uitgevoerd tijdens deze fase van onbelast warmdraaien, waarbij:

- tijdens stap G de laadklep (33) bijkomend tijdelijk wordt gesloten tegelijkertijd met het opensturen van het stuurdrukregelventiel (27), en

BE2017/5509

- tijdens stap J de laadklep (33) bijkomend terug wordt geopend, tegelijkertijd met het dichtsturen van het stuurdrukregelventiel (27).
11. - Werkwijze volgens conclusie 10, daardoor gekenmerkt dat na elke doorlopen cyclus een volgende cyclus van testen en ontdooien wordt gestart tot wanneer tijdens de stappen H en I wordt gedetecteerd dat het stuurdrukregelventiel (27) is opengegaan, waarna in een stap P het stuurdrukventiel (27) opnieuw gesloten wordt en de laadklep (33) opnieuw geopend wordt en de fase van warmdraaien in stap E wordt verdergezet tot wanneer de compressorinrichting (1) voldoende is warmgedraaid om in stap F naar een belaste toestand te kunnen overgaan.
12. - Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat zij is geautomatiseerd doordat de sturing (5) daartoe is geprogrammeerd voor het gepast aansturen van het stuurdrukregelventiel (27) en van de laadklep (33) indien een laadklep (33) aanwezig is, evenals van de middelen (35) om het stuurdrukregelventiel (27) te ontdooien, in functie van de Signalen die de sturing (5) ontvangt van middelen (32) om de stuurdruk (pl6) te detecteren of te bepalen en van middelen (36) om de omgevingstemperatuur (Ta) te bepalen.
13. - Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat zij de stap omvat van het voorafgaand voorzien van de sturing (5) van een maximum aantal (Cmax) uit te voeren cyclussen van testen en ontdooien en van een minimum tijdsinterval (Dtmin) voor het ontdooien.

BE2017/5509
14. - Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat zij de stap omvat van het voorafgaand voorzien van de sturing (5) van een curve die het toe te passen tijdsinterval (Dt) geeft in functie van de omgevingstemperatuur (Ta) .
15. - Compressorinrichting voorzien van een door een motor (3) aangedreven compressorelement (2) met een inlaat (6) en een uitlaat (19); een drukketel (17) aangesloten op de uitlaat (19) van het compressorelement (2); een inlaatklep (9) in de inlaat (6), welke inlaatklep (9) door middel van een veer (14) in een open stand wordt geduwd; een elektropneumatisch stuurdrukregelventiel (27) met een ingang (28) die is aangesloten op de keteldruk (pl7) in de drukketel (17) en een uitgang (30) die verbonden is met de inlaatklep (9); een sturing (5) die is aangesloten op het stuurdrukregelventiel (27) voor het regelen van een stuurdruk (pl6) aan de uitgang (30) van het stuurdrukventiel (27), daardoor gekenmerkt dat het stuurdrukregelventiel (27) is voorzien van middelen (35) om het stuurdrukregelventiel (27) te ontdooien, welke middelen (35) aangesloten zijn op de voornoemde sturing (5), waarbij de sturing (5) voorzien is van een stuurprogramma om het stuurdrukregelventiel (27) bij het starten open te sturen en middelen om te detecteren of het stuurdrukregelventiel (27) inderdaad wel is opengegaan en zo niet, om de middelen (35) om het stuurdrukregelventiel (27) te ontdooien te activeren gedurende een tijdsinterval (Dt).

BE2017/5509
16.- Compressorinrichting volgens conclusie 15, daardoor gekenmerkt dat de middelen om te detecteren of het stuurdrukregelventiel (27) is opengegaan nadat het van de sturing (5) een signaal heeft ontvangen om open te gaan wordt gevormd door te detecteren (pl6) aanwezig is aan stuurdrukregelventiel (27), stuurdruk (pl6) erop wijst (27) is opengegaan.

3f er al dan met een stuurdruk de uitgang (30) van het waarbij de aanwezigheid van een dat het stuurdrukregelventiel
17.- Compressorinrichting daardoor gekenmerkt dat stuurdrukregelventiel (27) een verwarmingselement stuurdrukregelventiel (27) volgens conclusie 15 of de middelen (35) om te ontdooien worden gevormd dat op of in is aangebracht.

16, het door het
18.- Compressorinrichting volgens één van de conclusies 15 tot 17, daardoor gekenmerkt dat het stuurdrukregelventiel (27) de enige component is van de compressorinrichting (1) die bedoeld is om de inlaatklep (9) pneumatisch te kunnen sluiten.
19.- Compressorinrichting volgens één van de conclusies 15 tot 17, daardoor gekenmerkt dat de compressorinrichting (1) naast het stuurdrukregelventiel (27) nog een tweede component bevat in de vorm van een open/toe laadklep (33) die bedoeld is om de inlaatklep te kunnen sluiten, welke laadklep (33) het stuurdrukregelventiel (27) overbrugt en de inlaatklep (9) kan verbinden met de keteldruk (pl7) om de inlaatklep (9) te sluiten.

2017/5509

BE2017/5509
20.- Compressorinrichting volgens één van de conclusies 15 tot 19, daardoor gekenmerkt dat de sturing (5) is voorzien van een stuurprogramma voor het uitvoeren van een werkwijze volgens één van de conclusies 1 tot 14.

BE2017/5509

BE2017/5509

2 3

BE2017/5509

BE2017/5509

BE2017/5509

BE2017/5509

BE2017/5509

Werkwijze voor het starten en warmdraaien van een compressorinrichting en compressorinrichting die zulke werkwijze kan toepassen.

Werkwijze voor het starten en warmdraaien van een compressorinrichting met compressorelement (2) met een inlaat en een uitlaat (19); een motor (3); een drukketel (17) aangesloten op de uitlaat (19); een inlaatklep (9) in de inlaat (6) die door middel van een veer (14) wordt open gehouden en in verbinding Staat met een stuurdruk (pl6) van een stuurdrukregelventiel (27) waarvan de ingang (28) is aangesloten op de keteldruk (pl7) en dat verbonden is met het signaal van een sturing (5) om de stuurdruk (pl6) naar de inlaatklep (9) te regelen, waarbij middelen (35) zijn voorzien om het stuurdrukregelventiel (27) te ontdooien, waarbij de werkwijze bij het starten en warmdraaien van de

compressorinrichting (1) stappen bevat om te testen of stuurdrukregelventiel (27: ) niet geblokkeerd is door het stuurdrukregelventiel (27) open te sturen en te detecteren of het is opengegaan en zo niet, het activeren van de

voornoemde middelen (35).