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Leistungsregler für liolbenverdichter.
Es sind Leistungsregler für Kolbenverdichter bekannt, bei denen die Saugventile auf elektromagnetischem Wege während des Verdichtungshubes offen gehalten werden. Bei diesen Reglern kann jedoch der Verdichter nur auf Leerlauf oder Volleistung eingestellt werden. Es sind zwar auch schon Leistungsregler für Verdichter bekannt, die die Saugventile während eines der Leistung entsprechenden Teiles des Verdichtungshubes abheben ; dieses Abheben erfolgte jedoch auf hydraulischem oder pneumatischem Wege.
Die Erfindung bezieht sich auf Leistungsregler mit Abhebung der selbsttätigen Saugventile auf elektromagnetischem Wege und besteht in einer Einrichtung, die dieses Abheben während eines der Leistung entsprechenden Teiles des Verdichtungshubes herbeiführt.
Der Vorteil dieser Erfindung liegt in der Vermeidung aller jener Verlustquellen. die bei hydraulischer oder pneumatischer Übertragung unvermeidlich sind.
In der Zeichnung sind beispielsweise zwei Ausführungsformen dargestellt.
In Fig. 1 sind walzenfürmige Kontaktflächen, in Fig. 2 ist das zugehörige Schaltungschema. in Fig. 3 sind ebene Kontaktflächen vorgesehen, wie aus dem zugehörigen Grundriss in Fig. 4 ersichtlich ist ; Fig. 5 zeigt ein ein elektromagnetisch gesteuertes Ventil und Fig. 6 das Arbeilsdiagramm des Verdichters.
Die Ausführungsform gemäss Fig. 1 besteht aus dem Druckluftregler 1 bekannter Art, dem Zwischengestänge, der Antriebswelle 2, auf der die Kontaktwalze 3 verschiebbar angeordnet ist, so dass ein bestimmter Hub des Druckluftreglers 1 einen entsprechenden Hub der Kontaktwalze 3 zwangläufig mitteilt. Die Antriebswelle 2 wird unmittelbar von der Kurbelwelle aus mittels Zahnrädern od. dgl. mit der dem Verdichter eigentümlichen, gleicien Drehzahl angetrieben. Der Hub des Druckluftreglers 1 ist mittels des Handrades 4 auf einen beliebigen Punkt begrenzbar. Der Mantel der Kontaktwalze 3 besteht aus Isolationsmaterial, auf dem die beiden Kontaktflächen 5 und 6 sowie der Strornzuführungsring 7 angeordnet sind.
Die Kontaktflächen sind dreieckig, haben also in verschiedenen waagrechten Ebenen verschiedenen Umfang, der von Null (die Dreieckspitze) bis zu etwa dem halben Walzenumfang (die Dreieckbasis) ansteigen kann. An dem Ständer 8 sind die Kontaktfinger 9 und 10 angebracht, desgleichen der Kontaktfinger 11. der am Stromzuführungsring 7 gleitet. Die Kontaktflächen 5 und 6 sind mit dem Stromzuführungsring 7 leitend verbunden. Auf dieselbe Art kann man den Hub des Druckluftreglers 1 statt auf die Kontaktwalze 3 auf die beiden Kontaktfinger 9 und 10 oder mehrere über die Länge der Kontaktflächen angeordnete Kontaktfinger oder Stifte übertragen.
In Fig. 2 ist das Schaltungsschema dargestellt. Der Strom tritt aus dem Netz durch die Leitung 12 über den Kontaktfinger 11 in den Schleifring 7, weiters in die Kontaktflächen 5, 6 und zu gegebenen Zeiten durch die Kontaktfinger 9, 10 und Leitungen 13, 14 zu den Magneten 15, 16, die, wie später beschrieben wird, die Ventile betätigen, und schliesslich durch die Leitung 17 in das Netz zurück. Es gibt sich daraus, dass jedem bestimmten Hub des Druckluftreglers 1 und somit der Kontaktwalze 3 eine bestimmte Zeitdauer des Stromkreisschlusses entspricht.
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Die Ausführungsform gemäss Fig. 3 besteht ebenfalls aus dem Druckluftreglel'18 uud einem Zwischengestänge, das auf einem Führungsbalken 19 vcrschiebbar angeordnete Kontakt-
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scheibe 22, die, aus Isolationsmaterial bestehend, die leitenden Kontaktflächen 23 und 24 trägt, wobei beispielsweise die eine Kontaktfläche auf der vorderen, die andere (strichliert gezeichnet) auf der rückwärtigen Kontaktscheibe 22 angebracht werden kann. Die Kontaktscheibe 22 wird mittelbar oder unmittelbar mit der dem Verdichter eigentümlichen Drehzahl angetrieben. Mittels eines Handrades 25 kann auch hier der Hub des Druckluftreglers 18 beliebig begrenzt werden.
Die Kontaktflächen 23 und 24 sind derart geformt, dass sie mit zunehmendem Abstand vom Zentrum der Kontaktscheibe 22 zunehmend lange Teile von konzentrischen Kreisen bilden. Die beispielsweise angegebene abgestufte Ausführung der spiralförmigen Innenkontur der Kontaktflächen 23 und 24 verbunden mit einer ruckweisen Betätigung der Kontaktfinger 20} 21 soll die Berührungszeit der Kontaktfinger mit den Kontaktflächen genau begrenzen. Die ruckweise Betätigung der Kontaktfinger 20, 21 erfolgt durch die Schnappvorrichtung 26.
Wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 können auch bei jener nach Fig. 3 mehrere über die radiale Länge der Kontaktflächen angeordnete Kontaktfinger oder Stifte, auf die der Hub des Druckluftreglers übertragen wird, angeordnet werden.
Der Strom wird aus dem Netz durch die Leitung 27 und Lamelle 28 zum Gleitring 29 geführt, der mit den Kontaktflächen, 23, 24 leitend verbunden ist. Zu gegebenen Zeiten geht also der Strom weiter durch die Kontaktfinger 20, 21 und über die Leitung 30, 31 zu den Magneten 32, 33 und von dort durch die Leitung 34 wieder in das Netz zurück.
In Fig. 5 ist ein Saugventil mit einem beispielsweise am Ventildeckel angeordneten Elektrohubmagnet 35 dargestellt. Wird nun der Stromkreis durch jeweiliges Auflaufen der
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wird der Druckhebel 36 vom Magnet 35 angezogen und die Saugventilplatte 37 durch den Druckstift 38 vom Ventilsitz 39 abgehoben, so dass das Ventil jeweils während der Verdichtungsperiode offen gehalten wird, u. zw. solange, als die Kontaktfinger die Kontaktflächen der Kontaktwalze oder Scheibe berühren.
Durch die Handräder 4 und 25 in Fig. 1 und 3 kann der Verdichter auch auf Leerlauf gestellt werden, indem der Druckluftregler 1 oder 18 durch Verdrehen der Handräder 4
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auf normaler Drehzahl angelangt, dann wird der Druclluftregler 1 oder 18 durch Zurückdrehen der Handräder 4 oder 25 in seine Höchstlage gebracht, wodurch die Kontaktfinger 9, 10 oder 20, 21 von den Kontaktflächen 5, 6 oder 23, 24 abgerückt werden, so dass kein Kontakt mehr besteht, also der Elektromagnet 35 ausser Tätigkeit gesetzt ist und das Ventil vollständig frei arbeiten kann, der Verdichter somit Volleistung gibt.
Bei Überschreiten des Normaldruckes im Druckwindkessel setzt die Tätigkeit der Druckluftregler 1 oder 18 selbsttätig ein und dadurch werden jeweils die Kontaktfinger an jene Stelle der Kontaktflächen gebracht, die dem jeweiligen Leistungserfordemis des Verdichters entsprechen. Beide Ausführungsformen besitzen Leistungsanzeiger, an dem die Bewegung der Kontaktwalze bzw. der Bürstenbrücke in Fig. 1 oder der Bürstenmuffe in Fig. 3 von einer Skala abgelesen werden kann.
Das Arbeitsdiagramm nach Fig. 6 zeigt etwa die halbe Leistung durch die stark ausgezogene Verdichtungslinie, entsprechend der in den Figuren 1 und 3 dargestellten Mittelstellungslage des Druckluftreglers, während die schwachen Verdichtungslinien Zwischenleistungen anzeigen, wie solche sich durch die selbsttätige Arbeitsweise der Vorrichtung ergeben.
Durch Verstellung des Druckluftreglerhubes kann auch jede zwischen der Volleistung und dem Leerlauf liegende Leistung fest eingestellt werden. Dies wird durch Drehung des Handrades 4 oder 25 bewerkstelligt, wodurch über das Gestänge die Kontaktwalze 3 bzw. deren Kontaktflächen 5 und 6, oder die Kontaktfinger 9, 10 oder 20, 21 in jene Lage gebracht werden, die der gewünschten Verdichterleistung entspricht. Der Zeiger zeigt auf der Leistungsskala die jeweilige Stellung, somit die Verdichterleistung an. Der Druckluftregler 1 oder 18 tritt in diesem Falle erst dann selbsttätig in Wirkung, wenn trotz der eingestellten Teilleistung der Windkesseldruck selbst über jene Grenzen steigt, die sich durch die Teilleistungseinstellung ergibt.
Sind z. B. die Regelgrenzen des Druckluftreglers zwischen Voll-und Nulleistung bei 6, bzw. 6-6 Atm. angenommen und stellt man den Verdichter mittels des Handrades 4 oder 25
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zwischen der halben Druckdifferenz liegen. Wollte man aber trotz Einstellung des Verdichters auf eine Zwischenleistung die Regelgrenzen im ursprünglich vorgesehenen Bereich erhalten, so wäre dies durch entsprechende Vorspannung der Regelfeder des Druckluftreglers zu erreichen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Leistungsregler für Kolbenverdichter mit Abhebung der selbsttätigen Saugventile auf elektromagnetischem Wege, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die diese Abhebung während eines der Leistung entsprechenden Teiles des Verdichtungshubes herbeiführt.
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Capacity regulator for violet compressors.
There are known power regulators for reciprocating compressors in which the suction valves are held open electromagnetically during the compression stroke. With these controllers, however, the compressor can only be set to idle or full capacity. There are already power regulators for compressors known that lift the suction valves during a part of the compression stroke corresponding to the power; however, this lifting took place hydraulically or pneumatically.
The invention relates to a power regulator with electromagnetic lifting of the automatic suction valves and consists of a device which brings about this lifting during a part of the compression stroke corresponding to the power.
The advantage of this invention lies in the avoidance of all those sources of loss. which are unavoidable with hydraulic or pneumatic transmission.
In the drawing, for example, two embodiments are shown.
In Fig. 1 are roller-shaped contact surfaces, in Fig. 2 is the associated circuit diagram. in FIG. 3, flat contact surfaces are provided, as can be seen from the associated floor plan in FIG. 4; Fig. 5 shows an electromagnetically controlled valve and Fig. 6 shows the operating diagram of the compressor.
The embodiment according to FIG. 1 consists of the compressed air regulator 1 of a known type, the intermediate linkage, the drive shaft 2 on which the contact roller 3 is slidably arranged, so that a certain stroke of the compressed air regulator 1 inevitably communicates a corresponding stroke of the contact roller 3. The drive shaft 2 is driven directly from the crankshaft by means of gear wheels or the like with the smooth speed peculiar to the compressor. The stroke of the compressed air regulator 1 can be limited to any point by means of the handwheel 4. The jacket of the contact roller 3 consists of insulation material on which the two contact surfaces 5 and 6 and the current supply ring 7 are arranged.
The contact surfaces are triangular, so have different circumference in different horizontal planes, which can increase from zero (the triangle tip) to about half the circumference of the roller (the triangle base). The contact fingers 9 and 10 are attached to the stand 8, as is the contact finger 11, which slides on the power supply ring 7. The contact surfaces 5 and 6 are conductively connected to the power supply ring 7. In the same way, the stroke of the compressed air regulator 1 can be transferred to the two contact fingers 9 and 10 or several contact fingers or pins arranged over the length of the contact surfaces instead of the contact roller 3.
In Fig. 2 the circuit diagram is shown. The current emerges from the network through the line 12 via the contact finger 11 into the slip ring 7, further into the contact surfaces 5, 6 and at given times through the contact fingers 9, 10 and lines 13, 14 to the magnets 15, 16, as will be described later, actuate the valves, and finally through the line 17 back into the network. It follows from this that each specific stroke of the compressed air regulator 1 and thus of the contact roller 3 corresponds to a specific duration of the circuit connection.
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The embodiment according to FIG. 3 also consists of the compressed air regulator 18 and an intermediate rod, which is arranged on a guide bar 19 displaceably arranged contact
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Washer 22 which, made of insulating material, carries the conductive contact surfaces 23 and 24, whereby, for example, one contact surface can be attached to the front, the other (shown in broken lines) on the rear contact plate 22. The contact disk 22 is driven directly or indirectly at the speed peculiar to the compressor. Here, too, the stroke of the compressed air regulator 18 can be limited as desired by means of a hand wheel 25.
The contact surfaces 23 and 24 are shaped in such a way that, with increasing distance from the center of the contact disk 22, they form increasingly long parts of concentric circles. The stepped design of the spiral-shaped inner contour of the contact surfaces 23 and 24, which is specified for example, combined with a jerky actuation of the contact fingers 20} 21, is intended to precisely limit the contact time of the contact fingers with the contact surfaces. The contact fingers 20, 21 are actuated in jerks by the snap device 26.
As in the embodiment according to FIG. 1, a plurality of contact fingers or pins, to which the stroke of the compressed air regulator is transmitted, can also be arranged in that according to FIG. 3, arranged over the radial length of the contact surfaces.
The current is conducted from the network through the line 27 and lamella 28 to the sliding ring 29, which is conductively connected to the contact surfaces 23, 24. At given times, the current continues through the contact fingers 20, 21 and via the line 30, 31 to the magnets 32, 33 and from there through the line 34 back into the network.
In Fig. 5, a suction valve with an electric lifting magnet 35 arranged, for example, on the valve cover is shown. If the circuit is now activated by the
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the pressure lever 36 is attracted by the magnet 35 and the suction valve plate 37 is lifted from the valve seat 39 by the pressure pin 38, so that the valve is kept open during the compression period, u. as long as the contact fingers touch the contact surfaces of the contact roller or disk.
The compressor can also be set to idle using the handwheels 4 and 25 in FIGS. 1 and 3 by turning the handwheels 4
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reached normal speed, then the compressed air regulator 1 or 18 is brought to its maximum position by turning back the handwheels 4 or 25, whereby the contact fingers 9, 10 or 20, 21 are moved away from the contact surfaces 5, 6 or 23, 24 so that no There is more contact, so the electromagnet 35 is inactive and the valve can work completely freely, the compressor thus giving full power.
When the normal pressure in the pressure vessel is exceeded, the compressed air regulator 1 or 18 starts working automatically and the contact fingers are brought to the point on the contact surfaces that correspond to the respective performance requirements of the compressor. Both embodiments have power indicators on which the movement of the contact roller or the brush bridge in FIG. 1 or the brush sleeve in FIG. 3 can be read from a scale.
The working diagram according to Fig. 6 shows about half the power through the strong compression line, corresponding to the middle position of the compressed air regulator shown in Figures 1 and 3, while the weak compression lines indicate intermediate performances, such as those result from the automatic operation of the device.
By adjusting the air pressure regulator stroke, any output between full power and idling can also be permanently set. This is done by turning the handwheel 4 or 25, whereby the contact roller 3 or its contact surfaces 5 and 6, or the contact fingers 9, 10 or 20, 21 are brought into the position that corresponds to the desired compressor output via the linkage. The pointer shows the respective position on the capacity scale, thus the compressor capacity. In this case, the compressed air regulator 1 or 18 only comes into effect automatically when, in spite of the set partial output, the air chamber pressure itself rises above the limits that result from the partial output setting.
Are z. B. the control limits of the compressed air regulator between full and zero output at 6 or 6-6 atm. and the compressor is set using handwheel 4 or 25
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lie between half the pressure difference. If, however, one wanted to maintain the control limits in the originally intended range despite setting the compressor to an intermediate output, this could be achieved by appropriate preloading of the control spring of the compressed air regulator.
PATENT CLAIMS:
1. Power regulator for piston compressors with lifting of the automatic suction valves by electromagnetic means, characterized by a device which brings about this lifting during a part of the compression stroke corresponding to the power.