RABE, Gerd H. (Auf der Koppel 19, Meinerzhagen, 58540, DE)
| Patentansprüche 1. Wartungsmaschine für Kälteanlagen, mit einem Kompressor (49), der von einem Motor (34) angetrieben ist, wobei derselbe Motor (34) wahlweise mit dem Kompressor (49) oder mit einer Vakuumpumpe (52) antriebsmäßig verbunden ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass zwischen dem Motor (34) und dem Kompressor (49) ein erster Freilauf (47) und zwischen dem Motor (34) und der Vakuumpumpe (52) ein zweiter Freilauf (50) vorgesehen ist, dass die Drehrichtung des Motors umschaltbar ist und dass die Mitnahmedrehrichtungen des ersten und des zweiten Freilaufs (47, 50) entgegengesetzt sind, so dass der Motor in der einen Drehrichtung den Kompressor (49) und in der anderen Drehrichtung die Vakuumpumpe (52) antreibt. 2. Wartungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorwelle (46) ein Gebläse (60) antreibt, welches einen an den Kompressor (49) angeschlossenen Kühler (65) bei Antrieb des Kompressors (49) belüftet. 3. Wartungsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumpumpe (52) eine Drehschieberpumpe oder ein Schraubenverdichter ist. 4. Wartungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ventilvorrichtung (35) vorgesehen ist, die einen ersten Anschluss (38) aufweist, welcher mit den Einlassen von Kompressor (49) und Vakuumpumpe (52) verbindbar ist, und zwei zweite Anschlüsse (40, 42), die mit Kältemittelleitungen der Kälteanlage (10) verbindbar sind, wobei die Ventilvorrichtung (35) in einem ersten Zustand den ersten Anschluss (38) mit einem der weiteren Anschlüsse (40, 42) und in einem zweiten Zustand den ersten Anschluss (38) mit dem anderen der weiteren Anschlüsse verbindet. |
Die Erfindung betrifft eine Wartungsmaschine für Kälteanlagen, mit einem Kompressor, der von einem Motor angetrieben ist.
Bei der Wartung von Kälteanlagen, wie Klimaanlagen oder Gefrieranlagen, benutzt der Wartungstechniker verschiedene Wartungsmaschinen, die er jeweils an den Einsatzort befördern muss. Die Wartungsmaschinen werden im allgemeinen in einem Fahrzeug mitgeführt und müssen dann am Einsatzort entladen und möglicherweise über Treppen und längere Wege an den Einsatzort getragen werden. Zu den Wartungsmaschinen gehören eine Kältemittelwiedergewinnungsmaschine (Refrigerant Recovery Machine RRM) und eine Vakuumpumpe (VP). Diese Wartungsmaschinen werden unabhängig voneinander und zu unterschiedlichen Zeiten benutzt. Jede Wartungsmaschine ist relativ schwer (12 - 14 kg) und hat die Größe eines kleinen Koffers. Zu der Kältemittelwiedergewinnungsmaschine gehören ferner ein Speichertank und eine Waage. Wenn ein Wartungstechniker beispielsweise ein Leck an einem Kältemittelkreislauf abdichten will, muss der Kreislauf zunächst entleert werden. Hierzu erfordern die Umweltbestimmungen, dass das aus dem System entfernte Kältemittel aufgefangen wird und dass jeglicher Kältemitteldampf zusammen mit dem Kältemittel in einen Kältemittelwiedergewinnungstank geleitet wird. Zu diesem Zweck ist die Wartungsmaschine mit einem Kompressor ausgestattet, der das abgeleitete Kältemittel komprimiert und in einen Speichertank pumpt.
Ein anderer Typ von Wartungsmaschine enthält eine Vakuumpumpe, die von einem eigenen Motor angetrieben ist. Mit der Vakuumpumpe werden Luft und Wasserdampf aus dem Rohrsystem der Kälteanlage abgesaugt, nachdem zuvor das Kältemittel abgelassen wurde. Feuchtigkeit und Kältemittel vertragen sich nicht miteinander. Die Vakuumpumpe dient dazu, das Rohrleitungssystem zu trocknen. Hierzu muss ein bestimmtes Vakuum für eine gewisse Zeit aufrechterhalten werden.
In US 5,606,862 und US 5,678,415 ist jeweils eine Wartungsmaschine entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschrieben. Die Wartungsmaschine weist einen Motor mit zwei Wellen auf, von denen eine über eine erste Kupplung einen Kompressor und die zweite über eine zweite Kupplung eine Vakuumpumpe antreiben kann. Das Schalten der Kupplungen erfordert Steuervorgänge.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wartungsmaschine für Kälteanlagen zu schaffen, bei der der Antrieb von Kompressor und Vakuumpumpe vereinfacht ist und keinen Schaltvorgang zur Betätigung einer Kupplung benötigt.
Die Wartungsmaschine nach der vorliegenden Erfindung ist durch den Patentanspruch 1 definiert. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wartungsmaschine für Kälteanlagen zu schaffen, die verschiedene Funktionen vereinigt, ein geringes Gewicht hat und die Investitionskosten für das Serviceunternehmen wesentlich verringert.
Die Wartungsmaschine nach der vorliegenden Erfindung ist durch den Patentanspruch 1 definiert.
Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass derselbe Motor wahlweise mit dem Kompressor oder mit einer Vakuumpumpe antriebsmäßig verbindbar ist.
Gemäß der Erfindung ist zwischen dem Motor und dem Kompressor ein erster Freilauf und zwischen dem Motor und der Vakuumpumpe ein zweiter Freilauf vorgesehen. Die Drehrichtung des Motors ist umschaltbar und die Mitnahmedrehrichtungen des ersten und des zweiten Freilaufs sind einander entgegengesetzt, so dass der Motor in der einen Drehrichtung den Kompressor und in der anderen Drehrichtung die Vakuumpumpe antreibt. Hierdurch werden Kupplungen zum Ankuppeln der jeweiligen Maschine an den Motor nicht benötigt. Die Wahl der zu betreibenden Maschine, Kompressor oder Vakuumpumpe, erfolgt durch Betätigung des Drehrichtungsschalters des Motors. Der Motor ist in ein reversierbarer Elektromotor.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Motorwelle ein Gebläse antreibt, welches einen an den Kompressor angeschlossenen Kühler bei Antrieb des Kompressors belüftet. Das Gebläse kann auch derart an den Motor angeschlossen sein, dass es bei jeder Drehrichtung des Motors in Funktion ist.
Als Vakuumpumpe wird im allgemeinen eine einfach aufgebaute und kostengünstig herzustellende Pumpe verwendet, insbesondere eine Drehschieberpumpe. Der Kompressor kann ein Kolbenverdichter mit linear bewegtem Kolben sein.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist eine Ventilvorrichtung vorgesehen, die einen ersten Anschluss aufweist, welcher mit den Einlassen von Kompressor und Vakuumpumpe verbunden ist, und zwei weitere Anschlüsse, die mit Kältemittelleitungen der Kälteanlage verbindbar sind, wobei die Ventilvorrichtung in einem ersten Zustand den ersten Anschluss mit einem der weiteren Anschlüsse und in einem zweiten Zustand den ersten Anschluss mit dem anderen der weiteren Anschlüsse verbindet. Der Wartungstechniker braucht somit die Kälteanlage mit nur zwei Schläuchen mit der Wartungsmaschine zu verbinden, um mit derselben Maschine sowohl das Ablassen des Kältemittels als auch die Entfeuchtung des Kreislaufs durchzuführen,
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 den Anschluss einer Wartungsmaschine an eine Kälteanlage,
Fig. 2 eine schematische Darstellung des Aufbaus der Wartungsmaschine und
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Wartungsmaschine bei geöffnetem
Gehäuse.
In Figur 1 ist eine Kälteanlage dargestellt, beispielsweise eine Klimaanlage in einem Gebäude. Die Kälteanlage 10 enthält einen Kältemittelkreislauf 11, in dem ein Kältemittel wie Frigen zirkuliert. Der Kältemittelkreislauf enthält eine Entspannungsdüse 12 und einen Verdampfer 13. Der Verdampfer ist ein Wärmetauscher, der die durch den Entspannungsvorgang entstandene Kälte an die zu kühlende Umgebung abgibt. Von dem Auslass des Verdampfers 13 führt eine Leitung 14 zu dem Einlass 15 eines Kompressors 16. Der Kompressor 16 weist einen Auslass 17 auf, welcher mit einem Kondensator 18 verbunden ist. Der. Kondensator 18 ein Wärmetauscher, der die bei der Kompression des zunächst gasförmigen Kältemittels entstandene Wärme an die Umgebung abgibt. Der Auslass des Kondensators 18 ist über eine Leitung 19 mit der zum Einlass des Verdampfers 13 führenden Leitung 20 verbunden. An dem Verbindungspunkt 21 der Leitungen 19 und 20 ist ein Zugangsport 22 für den Anschluss einer Wartungsmaschine vorgesehen. Ein weiterer Zugangsport 23 befindet sich am Einlass 15 des Kompressors 16.
Für die Wartung der Kälteanlage 10 ist eine mobile Wartungsmaschine 30 vorgesehen, die vom Wartungstechniker mitgeführt wird. Der interne Aufbau der Wartungsmaschine 30 wird später erläutert. An die Wartungsmaschine ist über Schläuche 31 ein Tank 32 angeschlossen, der das Kältemittel aufnimmt. Der Tank 32 ist ein geschlossener Drucktank.
Die Wartungsmaschine 30 enthält ferner eine Ventilvorrichtung 35, die in Figur 1 separat dargestellt ist. Körperlich ist die Ventilvorrichtung in die Wartungsmaschine integriert. Die Ventilvorrichtung 35 enthält zwei manuell zu betätigende Ventile 36 und 37. Ein erster Anschluss 38 der Ventilvorrichtung ist über eine Leitung 39 mit dem Kompressor und der Vakuumpumpe der Wartungsmaschine 30 verbunden. Ein weiterer Anschluss 40 ist über einen Schlauch 41 mit dem Zugangsport 22 verbindbar. Ein weitere Anschluss 42 ist über einen Schlauch 43 mit dem Zugangsport 23 verbindbar. Das Ventil 36 steuert die Verbindung zwischen den Anschlüssen 38 und 40. Das Ventil 37 steuert die Verbindung zwischen den Anschlüssen 38 und 42. Außerdem ist die Ventilvorrichtung mit Manometern 44 und 45 versehen. Figur 2 zeigt den inneren Aufbau der Wartungsmaschine 30. Die Wartungsmaschine enthält einen Motor 34, dessen Motorwelle an entgegengesetzten Enden aus dem Motorgehäuse herausragt. Das Wellenende 46a ist über einen ersten Freilauf 47 mit der Eingangswelle 48 eines Kompressors 49 verbunden. Das Wellenende 46b ist über einen zweiten Freilauf 50 mit der Eingangswelle 51 einer Vakuumpumpe 52 verbunden. Die Freiläufe 47 und 50 koppeln die beiden angrenzenden Wellen nur in der einen Drehrichtung, der Mitnahmerichtung, während die Wellen in der entgegengesetzten Richtung, der Freilaufrichtung, entkoppelt sind. Die Mitnahmerichtungen beider Freiläufe 47 und 50 sind, bezogen auf die Motorwelle, einander entgegengesetzt. Dies bedeutet, dass beispielsweise bei Rechtsdrehung der Motorwelle der Freilauf 47 in Mitnahmerichtung betrieben wird, wobei das Wellenende 46a mit der Eingangswelle 48 des Kompressors 49 gekoppelt ist und diese mitnimmt. Dagegen ist die Eingangswelle 51 der Vakuumpumpe 52 von dem Wellenende 46b abgekoppelt. Bei Linksdrehung ist die Eingangswelle 48 des Kompressors 49 von dem Wellenende 46a abgekoppelt, während die Eingangswelle 51 der Vakuumpumpe 52 von dem Wellenende 46b mitgenommen wird. Die Freiläufe 47 und 50 haben zusätzlich die Funktion von Kugellagern. Sie sind ähnlich Kugellagern gestaltet und haben einen Außenring, der mit der einen Welle verbunden ist und einen Innenring, der mit der anderen Welle verbunden ist. Die Freiläufe können auch als Einwegkupplung bezeichnet werden.
Der Motor 34 ist reversibel, so dass er zwischen Rechtslauf und Linkslauf umgeschaltet werden kann. Bei der einen Drehrichtung wird nur der Kompressor 49 und bei der anderen Drehrichtung wird nur die Vakuumpumpe 52 angetrieben.
Der Kompressor 49 weist einen Einlass 55 und einen Auslass 56 auf, an den jeweilige Schläuche angeschlossen werden können. Die Vakuumpumpe 52 weist ebenfalls einen Einlass 57 und einen Auslass 58 auf. Die Leitung 39 (Figur 1) ist mit jedem der Einlasse 55 und 57 von Kompressor und Vakuumpumpe verbindbar.
Auf der Motorwelle 46 sitzt ein Gebläse 60 in Form eines Lüfterrades, welches Außenluft axial ansaugt und in radialer Richtung beschleunigt.
Figur 3 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform des Aufbaus der Wartungsmaschine als tragbares Gerät. Die Wartungsmaschine 30 weist ein Gehäuse 62 auf, das auf den Boden aufgestellt werden kann und sämtliche Komponenten enthält, einschließlich der Ventilvorrichtung 35. Das Gehäuse 62 ist mit einem Handgriff 63 versehen, der es erlaubt, die Maschine zu tragen. In dem Gehäuse befinden sich der Motor 34, der an einem Ende mit dem Kompressor 49 und am anderen Ende mit der Vakuumpumpe 52 verbunden ist. Motor, Kompressor und Vakuumpumpe sind entlang einer gemeinsamen Achse angeordnet und über die jeweiligen Freiläufe verbunden, die in Figur 3 nicht sichtbar sind. Zwischen dem Motorgehäuse und der Vakuumpumpe 52 befindet sich ein Distanzkäfig 61, in dem das Gebläse 60 angeordnet ist. Das Gebläse 60 fördert angesaugte Luft radial nach außen in einen Luftführungskanal 64, welcher zu einem Kühler 65 führt. Der Kühler 65 ist mit dem Auslass des Kompressors 49 verbunden und kühlt das durch Kompression erwärmte Gas. In Strömungsrichtung hinter dem Kühler 65 ist ein Ausströmgitter 66 angeordnet, durch das die Kühlluft das Gehäuse 62 verlässt.
Das Gehäuse 62 weist ein von außen zugängliches Schalt- und Anschlusspult 68 auf, an dem ein Schalter zur Bestimmung der Drehrichtung des Motors 34 angeordnet ist. Weitere Schalter dienen zur Betätigung der Ventilvorrichtung 35. Außerdem sind an dem Anschlusspult 68 Anschlüsse 40 und 42 der Ventilvorrichtung angebracht.
Die Benutzung der Wartungsmaschine erfolgt in der Weise, dass der Anschluss 40 der Wartungsmaschine über einen Schlauch 41 mit dem Zugangsport 22 der Kälteanlage 10 verbunden wird (Figur 1). Der Anschluss 42 wird über den Schlauch 43 mit dem Zugangsport 23 verbunden. Durch Einschalten des Motors 34 in der einen Drehrichtung wird der Kompressor 49 in Betrieb gesetzt. Dieser komprimiert das aus der Kälteanlage 10 abströmende Kältemittel und befördert es in komprimiertem Zustand in einen Tank 32 (Figur 1). Wenn die Kälteanlage entleert ist, erfolgt die Reparatur der Kälteanlage, bei der Leckagen abgedichtet werden. Anschließend wird die Vakuumpumpe 52 an die Kälteanlage angeschlossen. Durch Drehung des Motors 34 wird die Vakuumpumpe 52 in Betrieb gesetzt. Auf diese Weise wird Feuchtigkeit aus dem Rohrsystem abgepumpt, so dass dieses vollständig entleert und getrocknet ist. Abschließend wird die Kälteanlage wieder mit Kältemittel befüllt.
Die erfindungsgemäße Wartungsmaschine erleichtert für den Wartungstechniker die Entleerung einer Kälteanlage und erspart den Transport separater Maschinen mit unterschiedlichen Funktionen.