CH627251A5 - Device for monitoring a cylinder lubricating pump which feeds a small quantity of lubricating oil under high pressure to the piston of a compressor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Überwachen einer Zylinderschmierpumpe, die eine kleine Schmiermittelmenge unter hohem Druck dem Kolben eines Kompressors zuführt. The invention relates to a device for monitoring a cylinder lubrication pump, which supplies a small amount of lubricant under high pressure to the piston of a compressor.

Solche Schmierpumpen sind für Höchstdruckkompressoren bestimmt, in denen das zu verdichtende Gas, z.B. Aethylen, auf mehr als 2000 bar verdichtet wird. Bei solchen Schmierpumpen besteht das Problem, die Förderung kleinster Schmiermittelmengen, z. B. ein Tropfen pro Minute, in dem angegebenen Druckbereich zu überwachen. Möglichkeiten zur Überwachimg derart geringer Schmiermittelmengen bestehen in sogenannten Lichtschranken, die nach dem Durchlichtprin-zip, dem Lichtreflexprinzip oder dem Glasfaserprinzip arbeiten, bei denen also die Schmiermitteltropfen einen Lichtstrahl passieren. Ein Überwachungssystem, das mit Hilfe solcher Lichtschranken aufgebaut wird, ist jedoch für den vorliegenden Zweck nicht besonders gut geeignet, weil einerseits der Platzbedarf sehr gross ist und andererseits die Betriebsbedingungen ziemlich rauh sind, so dass Störungen und Ausfälle der Überwachung mittels Lichtschranken nicht ausgeschlossen werden können. Such lubrication pumps are intended for high pressure compressors in which the gas to be compressed, e.g. Ethylene, is compressed to more than 2000 bar. In such lubrication pumps, there is the problem of conveying the smallest amounts of lubricant, e.g. B. a drop per minute in the specified pressure range. Possibilities for monitoring such small amounts of lubricant exist in so-called light barriers, which work according to the transmitted light principle, the light reflex principle or the glass fiber principle, in which the lubricant drops pass a light beam. However, a monitoring system that is constructed with the aid of such light barriers is not particularly suitable for the present purpose because, on the one hand, the space requirement is very large and, on the other hand, the operating conditions are quite rough, so that malfunctions and failures in monitoring by means of light barriers cannot be ruled out .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Überwachungsvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die einfach und raumsparend in ihrem Aufbau ist und praktisch keine Störanfälligkeit aufweist. The invention has for its object to provide a monitoring device of the type mentioned, which is simple and space-saving in its structure and has practically no susceptibility to failure.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass im Strömungsweg des tropfenweise der Saugseite der Pumpe zulaufenden Schmiermittels ein Fühler in Form eines an einer elektrischen Spannung liegenden, bei Temperaturänderung sich stark ändernden Widerstandes angeordnet ist und dass Mittel vorgesehen sind, die auf das Ändern des Widerstandswertes infolge der Abkühlung des Fühlers bei Berührung mit einem Schmiermitteltropfen ansprechen. This object is achieved according to the invention in that a sensor in the form of a resistor which is connected to an electrical voltage and changes rapidly as the temperature changes is arranged in the flow path of the lubricant running in dropwise to the suction side of the pump, and means are provided which result from the change in the resistance value respond to the cooling of the sensor when it comes into contact with a drop of lubricant.

Diese Überwachungsanordnung lässt sich ohne grossen Raumbedarf im Schmiermittelzufuhrsystem anbringen und zeichnet sich durch eine gute Betriebssicherheit aus. Vorteilhaft bei dieser Anordnung ist ferner, dass mit dem Fühler Variationen in der Tropfenzahl pro Zeiteinheit erfasst werden. This monitoring arrangement can be installed in the lubricant supply system without requiring a large amount of space and is characterized by good operational reliability. Another advantage of this arrangement is that the sensor detects variations in the number of drops per unit of time.

Eine besonders raumsparende Anordnung ergibt sich, wenn nach einer Weiterbildung der Erfindung der Fühler, von unten in ein Schauglas ragend, im Pumpengehäuse angeordnet ist und für die Schmiermittelzufuhr ein ebenfalls von unten in das Schauglas ragendes Rohr vorgesehen ist, dessen oberes Ende U-förmig umgebogen ist und oberhalb des Fühlers mit einer schräg zur Rohrachse angeordneten Stirnfläche ausläuft. Hierbei ist also der Fühler in dem an der Schmiermittelpumpe ohnehin vorhandenen Schauglas untergebracht, wodurch sich ausser der geringen Platzbeanspruchung für die Anbringung des Fühlers der weitere Vorteil ergibt, dass auch eine visuelle Kontrolle möglich ist. A particularly space-saving arrangement is obtained if, according to a further development of the invention, the sensor, projecting from below into a sight glass, is arranged in the pump housing and for the supply of lubricant there is also a tube protruding from below into the sight glass, the upper end of which is bent in a U-shape is and runs out above the sensor with an end face arranged obliquely to the pipe axis. Here, the sensor is housed in the sight glass that is already present on the lubricant pump, which, in addition to the small space requirement for the attachment of the sensor, has the further advantage that visual inspection is also possible.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist der Fühler an eine elektrische Schaltung angeschlossen, die die Tropfenzahl pro Zeiteinheit erfasst und bei Unterschreiten einer vorgegebenen minimalen Tropfenzahl pro Zeiteinheit einen Alarmgeber betätigt. According to a development of the invention, the sensor is connected to an electrical circuit which detects the number of drops per unit of time and actuates an alarm when the number of drops drops below a predetermined minimum.

Für den Fühler wird nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ein Heissleiter verwendet, für den die Speisespannung klein und damit der Stromverbrauch sehr gering ist, nämlich einige mA. Dies wirkt sich hinsichtlich des Explosionsschutzes günstig aus, indem durch Einschalten von Zenerdioden ein sicherer Explosionsschutz erreicht wird. According to an advantageous embodiment of the invention, a thermistor is used for the sensor, for which the supply voltage is low and thus the current consumption is very low, namely a few mA. With regard to explosion protection, this has a favorable effect in that safe explosion protection is achieved by switching on Zener diodes.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: An embodiment of the invention is explained in more detail in the following description with reference to the drawing. Show it:

Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch einen Teil einer Zylinderschmierpumpe mit dem Tropfenfühler gemäss der Erfindung, 1 is a vertical section through part of a cylinder lubrication pump with the drop sensor according to the invention,

Fig. 2 ein Schema einer an den Fühler angeschlossenen elektronischen Schaltung und Fig. 2 is a diagram of an electronic circuit connected to the sensor and

Fig. 3 ein erweitertes Schaltschema für mehrere Pumpen. Fig. 3 shows an expanded circuit diagram for several pumps.

Gemäss Fig. 1 ist in einem Pumpengehäuse 1 ein Pumpenzylinder 2 befestigt, der eine zentrale Bohrung 5 aufweist, in der ein Plunger 4 mittels eines nicht dargestellten Antriebs auf- und abbewegbar ist. In Fig. 1 oberhalb des Pumpenzylinders 2 ist ein Ventilgehäuse 3 vorgesehen, das in seinem Zentrum einen nicht näher dargestellten, auf dem oberen Ende der Zylinderbohrung 5 sitzenden Ventilkörper aufweist, der bei Aufwärtsbewegung (Förderhub) des Plungers 4 das Schmiermittel durch das Ventilgehäuse strömen lässt. Beim Abwärtshub des Plungers 4 wird der Ventilkörper durch eine Druckfeder gegen das obere Ende der Bohrung 5 gepresst. Nach oben schliesst sich an das Ventilgehäuse 3 ein Druckstutzen 6 an, an dem die nicht gezeichnete, zum Zylinder des Höchstdruck-kompressors führende Schmiermittelförderleitung angeschlossen ist. 1, a pump cylinder 2 is fastened in a pump housing 1 and has a central bore 5, in which a plunger 4 can be moved up and down by means of a drive (not shown). In Fig. 1 above the pump cylinder 2, a valve housing 3 is provided, which has in its center a valve body, not shown, which sits on the upper end of the cylinder bore 5 and which allows the lubricant to flow through the valve housing when the plunger 4 moves upward (delivery stroke) . During the downward stroke of the plunger 4, the valve body is pressed against the upper end of the bore 5 by a compression spring. At the top there is a pressure connection 6 to the valve housing 3, to which the lubricant delivery line (not shown) leading to the cylinder of the high-pressure compressor is connected.

Im Pumpenzylinder 2 ist eine radiale Bohrung 7 vorgesehen, die sich in eine radiale Bohrung 8 im Pumpengehäuse 1 fortsetzt und über die Schmiermittel aus einem Raum 9 des Pumpengehäuses in die Zylinderbohrung 5 gesaugt wird. Der Raum 9 wird zum Teil von einem Schauglas 10 begrenzt, in das von unten ein Rohr 11 hineinragt, dessen oberes Ende U-förmig umgebogen ist und mit einer schräg zur Rohrachse verlaufenden Stirnfläche endet. Dieses Ende des Rohres 11 befindet sich oberhalb eines Fühlers 12, der in der Fallrichtung der aus dem Rohr 11 austretenden Schmiermitteltropfen angeordnet ist. Der Fühler liegt an einer elektrischen Spannung und hat die Eigenschaft, dass sein Widerstandswert sich tem5 A radial bore 7 is provided in the pump cylinder 2, which continues into a radial bore 8 in the pump housing 1 and is sucked into the cylinder bore 5 via a lubricant from a space 9 of the pump housing. The space 9 is partly delimited by a sight glass 10, into which a tube 11 projects from below, the upper end of which is bent in a U-shape and ends with an end face that extends obliquely to the tube axis. This end of the tube 11 is located above a sensor 12 which is arranged in the direction of the drops of lubricant emerging from the tube 11. The sensor is connected to an electrical voltage and has the property that its resistance value changes tem5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

627 251 627 251

peraturabhängig stark ändert. Eine solche Änderung tritt also jedesmal ein, wenn ein Schmiermitteltropfen auf den Fühler 12 fällt und der Fühler dadurch abgekühlt wird. Eine solche Widerstandsänderung wird von der in Fig. 2 dargestellten Schaltung erfasst und wird beispielsweise auf einem Kontroll- s Schreiber festgehalten. Bei Unterschreiten einer minimalen Tropfenzahl pro Zeiteinheit kann ein Alarmgeber betätigt werden. changes strongly depending on the temperature. Such a change occurs every time a drop of lubricant falls on the sensor 12 and the sensor is thereby cooled. Such a change in resistance is detected by the circuit shown in FIG. 2 and is recorded, for example, on a control s recorder. If the number of drops per unit time falls below a minimum, an alarm can be activated.

Ausser dem Fühler 12 ist ein weiterer, gleichartig aufgebauter Fühler 13 im Schauglas 10 vorgesehen, der auf ein Über- 10 schreiten des höchsten Niveaus des Schmiermittels im Raum 9 anspricht. In diesem Fall wird die Schmiermittelzufuhr über das Rohr 11 durch Betätigen eines nicht dargestellten Ventils unterbrochen. In addition to the sensor 12, a further sensor 13 of the same construction is provided in the sight glass 10, which responds to the exceeding of the highest level of the lubricant in the space 9. In this case, the supply of lubricant via the pipe 11 is interrupted by actuating a valve, not shown.

IS IS

Gemäss Fig. 2 sind die beiden Fühler 12 und 13 an einer elektrischen Stromquelle 20 angeschlossen, die die Fühler beispielsweise mit konstantem Strom speist. Der Fühler 12 ist ausserdem mit einem Verstärker 21 verbunden, dessen Ausgang mit einem Logikglied 22 in Verbindung steht. Eingangs- 20 seitig ist auf das Logikglied ein Grenzwertgeber 23 mit einem einstellbaren Verzögerungsglied 24 geschaltet. Der Ausgang des Logikgliedes 22 führt zu einem Alarmgeber 25. Der Fühler 13 ist ebenfalls mit einem Verstärker 26 verbunden, dessen Ausgang auf ein Logikglied 27 geschaltet ist, das seinerseits 2S ebenfalls mit dem Alarmgeber 25 in Verbindung steht. Auf das Logikglied ist ebenfalls ein Grenzwertgeber 28 geschaltet. According to FIG. 2, the two sensors 12 and 13 are connected to an electrical current source 20, which feeds the sensors with constant current, for example. The sensor 12 is also connected to an amplifier 21, the output of which is connected to a logic element 22. On the input side, a limit transmitter 23 with an adjustable delay element 24 is connected to the logic element. The output of the logic element 22 leads to an alarm device 25. The sensor 13 is also connected to an amplifier 26, the output of which is connected to a logic element 27, which in turn is also connected to the alarm device 25 2S. A limit transmitter 28 is also connected to the logic element.

Durch die auf den Fühler 12 fallenden Schmiermitteltropfen ändert sich der Widerstand dieses Fühlers. Diese Widerstandsänderung bewirkt eine entsprechende Spannungsänderung des 30 The resistance of this sensor changes due to the drops of lubricant falling on the sensor 12. This change in resistance causes a corresponding change in voltage of the 30th

vom Fühler abgegebenen Messignals, die im Verstärker 21 verstärkt wird und zum Logikglied 22 gelangt. In diesem Logikglied wird das vom Verstärker kommende Signal mit dem vom Grenzwertgeber 23 kommenden Signal verglichen, das die erforderliche Anzahl Signaländerungen pro Zeiteinheit wiedergibt; diese Signaländerungen entsprechen der Tropfenzahl pro Zeiteinheit. Mit dem Verzögerungsglied 24 lässt sich das Grenzwertsignal des Gebers 23 beliebig einstellen. In gleicher Weise ändert sich der Widerstand des Fühlers 13, wenn das Schmiermittelniveau im Schauglas 10 mit dem Fühler 13 in Berührung kommt. Auch diese Widerstandsänderung bewirkt eine Spannungsänderung des Messignals des Fühlers 13, die im Verstärker 26 verstärkt und an das Logikglied 27 weitergeleitet wird. Im Logikglied 27 findet ein Vergleich des vom Verstärker 26 kommenden Signals mit dem entsprechenden Grenzwertsignal des Gebers 28 statt. Sobald einer der beiden vorgegebenen Grenzwerte nicht mehr eingehalten wird, wird durch das betreffende Logikglied 22 bzw. 27 der Alarmgeber 25 betätigt. Die Logikglieder haben überdies die Funktion der Eigenüberwachung des elektrischen Kreises. measurement signal emitted by the sensor, which is amplified in the amplifier 21 and reaches the logic element 22. In this logic element, the signal coming from the amplifier is compared with the signal coming from the limit transmitter 23, which reproduces the required number of signal changes per unit of time; these signal changes correspond to the number of drops per unit of time. The limit value signal of the encoder 23 can be set as desired using the delay element 24. In the same way, the resistance of the sensor 13 changes when the level of lubricant in the sight glass 10 comes into contact with the sensor 13. This change in resistance also causes a voltage change in the measurement signal from the sensor 13, which is amplified in the amplifier 26 and passed on to the logic element 27. A comparison of the signal coming from the amplifier 26 with the corresponding limit value signal of the transmitter 28 takes place in the logic element 27. As soon as one of the two predetermined limit values is no longer met, the relevant logic element 22 or 27 actuates the alarm device 25. The logic elements also have the function of self-monitoring the electrical circuit.

Die eben beschriebene Schaltung ist auch in Fig. 3 verwirklicht, wobei jedoch drei Tropfenfühler 12,12' und 12" sowie drei Niveaufühler 13,13' und 13v/ vorgesehen sind, die über einen sogenannten Multiplexer 30 mit dem Verstärker 21 bzw. 26 verbindbar sind. Jedes der drei Fühlerpaare ist einer Zylinderschmierpumpe zugeordnet, und mittels des Multiplexers können alle Fühler nacheinander an die elektronische Schaltung angeschlossen werden. Hierdurch ist also die Überwachung mehrerer Zylinderschmierpumpen mit ein und derselben Schaltung möglich. The circuit just described is also implemented in FIG. 3, however, three drop sensors 12, 12 'and 12 "and three level sensors 13, 13' and 13v / are provided, which can be connected to the amplifier 21 or 26 via a so-called multiplexer 30 Each of the three pairs of sensors is assigned to a cylinder lubrication pump, and all sensors can be connected to the electronic circuit one after the other using the multiplexer, making it possible to monitor several cylinder lubrication pumps with the same circuit.

B B

2 Blatt Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims (5)

627 251627 251 1. Vorrichtung zum Überwachen einer Zylinder-Schmier-pumpe, die eine kleine Schmiermittelmenge unter hohem Druck dem Kolben eines Kompressors zuführt, dadurch gekennzeichnet, dass im Strömungsweg des tropfenweise der Saugseite der Pumpe zulaufenden Schmiermittels ein Fühler in Form eines an einer elektrischen Spannung liegenden, bei Temperaturänderung sich stark ändernden Widerstandes angeordnet ist, und dass Mittel vorgesehen sind, die auf das Ändern des Widerstandswertes infolge der Abkühlung des Fühlers bei Berührung mit einem Schmiermitteltropfen ansprechen. 1. Device for monitoring a cylinder lubrication pump, which feeds a small amount of lubricant under high pressure to the piston of a compressor, characterized in that in the flow path of the lubricant running dropwise to the suction side of the pump, a sensor in the form of an electrical voltage, when the temperature changes, the resistance changes greatly and that means are provided which respond to the change in the resistance value as a result of the cooling of the sensor when it comes into contact with a drop of lubricant. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Fühler an eine elektrische Schaltung angeschlossen ist, die die Tropfenzahl pro Zeiteinheit erfasst und bei Unterschreiten einer vorgegebenen minimalen Tropfenzahl pro Zeiteinheit einen Alarmgeber betätigt. 2. Device according to claim 1, characterized in that the sensor is connected to an electrical circuit which detects the number of drops per unit of time and actuates an alarm when the number of drops drops below a predetermined minimum per unit of time. 2 2nd PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Fühler ein Heissleiter ist. 3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the sensor is a thermistor. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Fühler, von unten in ein Schauglas ragend, im Pumpengehäuse angeordnet ist, und dass für die Schmierölzufuhr ein ebenfalls von unten in das Schauglas ragendes Rohr vorgesehen ist, dessen oberes Ende U-förmig umgebogen ist und oberhalb des Fühlers mit einer schräg zur Rohrachse angeordneten Stirnfläche ausläuft. 4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the sensor, projecting from below into a sight glass, is arranged in the pump housing, and that a tube also protruding from below into the sight glass is provided for the lubricating oil supply, the upper end of which Is bent in a U-shape and ends above the sensor with an end face arranged obliquely to the tube axis. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ausser dem auf die Schmiermitteltropfen ansprechenden Fühler ein weiterer, gleichartiger Fühler im Schauglas vorgese-he ist, der mit einer elektrischen, auf das Niveau des Schmieröls im Schauglas ansprechenden Schaltung verbunden ist. 5. The device according to claim 4, characterized in that, in addition to the sensor responsive to the lubricant drops, a further, similar sensor is provided in the sight glass, which is connected to an electrical circuit which responds to the level of the lubricating oil in the sight glass.