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Leistungsregler für Kolbenarbeitsmaschinen. insbesondere Luftverdichter mit selbsttätig arbeitenden Ventilen, von denen die Saugventile zwecks Regelung der Leistung während des Verdichtungshubes
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ventile wird auf mechanischem, hydraulischem, pneumatischem oder elektromagnetischem Wege, gewohn- lieh über einen Schaltapparat mit schrägen Steuerungsfläehen und in Verbindung mit einem Druelduftregler, erreicht.
Gemäss der vorliegenden Erfindung. die sieh auf Leistungsregler für Kolbenverdichter mit Abhebung der selbsttätigen Saugventile auf elektromagnetischem Wege während eines der Leistung entsprechenden Teiles des Verdichtungshubes mittels einer sov.-ohl von Hand aus als auch von einem Druckregler beeinflussbaren Schaltvorrichtung bezieht. besteht die Sehaltvorriehtung aus einer sich drehenden Kontaktwalze und auf dieser schleifenden. teils unverstellbaren, teils verstellbaren Kontaktfingern. von denen die letztgenannten mit Bezug auf die Kontakte der Walze verstellt werden. Durch diese Ein-
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bisherigen Ausführungen gewährleistet, die sich als nicht verlässlich erwiesen haben, oft sehr verwickelt und unwirtschaftlich waren, so dass sie sich bisher in der Praxis nicht durchsetzen konnten.
Die Erfindung gestattet, wie erwähnt, auch eine Einstellung der Teilleistung von Hand, und es erfolgt dann die Leistungsänderung von dieser Teilleistung an bis zur Xulleistung dem Bedarf entsprechend ebenfalls selbsttätig.
In der Zeichnung ist der Leistungsregler gemäss der Erfindung dargestellt ; Fig. 1 zeigt den Aufriss.
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weise für eine doppeltwirkende Maschine nebst Schaltwalzenabwicklung und Arbeitsdiagrammen dargestellt. Fig. 5 zeigt einen Unterbrechermagnet mit zwei Spulen.
Der Leistungsregler besteht im wesentlichen aus einer Kontaktwalze 1, einem Druckluftregler 2 bekannter Art, einem Stromerzeuger 3 ebenfalls bekannter Art und einem Gestell nebst Zwischengestänge und Übersetzungsteilen. Die Kontaktwalze 1 mit zylindrischen Kontaktringen 4, 5, 6 und 7 wird entweder von der Kurbelwelle des Verdichters unmittelbar oder mittelbar mit gleicher Drehzahl angetrieben. Im Seitenschild (bei längerer Walze sind zwei Seitenschilder vorgesehen) ist die Kontaktwalze 1 gelagert ;
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brücke. 10 angeordnet. Die Verdrehung der Bürstenbrucke Iss wird über ein oder zwei Zahnsegmente 11 mittels des Druclduftreglers 2 bewirkt. Die Tätigkeit des Druckluftreglers 2 setzt ein, wenn eine Druck- Übersteigt mg infolge Überleistung eintritt.
In diesem Falle wird durch den Druekluftregler 2 die bewegliche Bürstenbrucke 10 entsprechend der Bedarfsleistung verstellt.
Zur Stromerzeugung dient eine kleine Dynamomaschine 3 von niedriger Spannung, deren Antrieb von der Walzenwelle aus über Zahnräder und Kette erfolgt. Mittels des Handrades 15 kann ferner eine beliebige Teilleistung oder der gänzliche Leerlauf, wie dies bei dem Anfahren der Maschine erforderlich ist, eingestellt werden. Im letzteren Falle wird vor dem Anfahren der Maschine mittels des Umschalters 16
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Umschaltung auf die Dynamomaschine 3.
Durch Verdrehen des Handrades 15 wird über eine Gewindespindel und ein Gelenk die bewegliche
Bürstenbrüeke 10 entsprechend der in Frage kommenden Leistung verstellt und ebenso der damit in
Verbindung stehende Druckluftregler 2. Wird eine Teilleistung eingestellt, dann tritt bei Drucküber-
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Leerlauf der Maschine ein.
Der in Fig. Ï dargestellte Magnet ist mit zwei Spulen 12 und 13 ausgerüstet. Der Magnetanker 14 bewirkt bei Stromsehluss der Spule 12 über ein Gestänge die Abhebung der Saugventilplatte ; durch Zuschaltung der Spule 13-in welcher der Strom im entgegengesetzten Sinne zur Spule 12 fliesst - tritt Entmagnetisierung ein, worauf der Magnetanker. 14 und das mit ihm verbundene, mit einer Rückschubfeder versehene Ventilabhebegestänge zurückweicht, so dass sieh das Saugventil schliessen kann. Selbstredend können so viele Magnete als Saugventile am Verdichter vorhanden sind angeordnet werden.
Das in Fig. 4 dargestellte Schaltsehema zeigt beispielsweise die Schaltung für einen doppeltwirkenden Verdichter mit je einem Saugventil auf jeder Zylinderseite. Die Walzenkontaktringe 4, 5, 6 und 7 sind in Fig. 4 in der Abwicklung dargestellt, u. zw. gehören jeweils 4 und 5 für die Magnete der einen und 6 und 1 für die Magnete der andern Zylinderseite. Mit der dargestellten Kontaktwalze können sämtliche Saugventile eines Ein- oder Zweikurbelverdichters, sofern die Kurbeln um 180'versetzt sind, geschaltet werden. Sind die Kurbeln z. B. um 90'zu einander versetzt, dann erhält die Kontaktwalze die doppelte Anzahl von Kontaktringen.
Während nun die mit Ringelchen angedeuteten Bürstenfinger a, c, f, e, h und k der feststehenden Bürstenbrüeke 9 angehören. stellen die vollen Rundpunkte b, f, g und i
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stellung laufen die Bürstenfinger b, c and g, h nach Beendigung der Saugperioden ab, während die Bürstenfinger d, e und t : k mit Beginn der Druckperioden auf den Kontaktringen 5 und 7 auflaufen und nach Beendigung der Druckperioden von diesen Ringen ablaufen.
Auf diese Weise wird erreicht, dass die Spulen. 12 stets eingesehaltet sind, während der Strom durch die Spulen 13 nur dann fliesst, wenn die
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dauer über 1800 hinaus entsprechend der Stellung der Bürstenbrüeke. 10 verlängert und die Kontaktdauer bei den Kontaktringe 5 und 7 entsprechend verkürzt wird.
Entspricht beispielsweise die Bürsten- bruekenstellung einer Zwischenleistung von 50% (Fig. 4, Stellung 1), dann erstreckt sich die Kontaktdauer pro Kontaktwalzenumdrehung bei den Kontaktringen 4 und 6 über eine Wegstrecke von 270 , weil die Finger b und c miteinander leitend verbunden sind, desgleichen die Finger g und h, somit erst mit Ablauf der Ringe 4 und 6 von den um 900 vorgestellten Fingern b und g der Kontakt zu Ende ist. Bei den Kontaktringe 5 und 7 erstreckt sieh hingegen die Kontaktdauer nur über 90 , weil die ebenfalls um 900 vorgestellten Finger d und i mit dem unbeweglichen Fingern e und k über die Ringe 5 und 7 Kontakt haben.
Das Saugventil wird somit über die Saugperiode hinaus bis 50% der Druckperiode infolge des über eine Wegstrecke von 2700 angezogenen Ankers offengehalten. Nach 2700 findet Ablauf der Kontaktringe 4 und 6 von den Bürstenfingern b und g statt, und es erfolgt Überleitung des Stromes über eine Wegstrecke von 90 auf die Kontaktringe 5 und 7, wodurch infolge Entmagnetisierung der Anker abgestossen wird und das Saugventil über die übrigen 50% der Verdichtungsperiode sieh schliessen kann.
Ist die Verstellung der Bürstenbrücke 10 auf 1800 ausgedehnt, dann haben die Kontaktringe 4 und 6 während der ganzen Kontaktwalzenumdrehung Kontakt und die Kontaktringe o und 7 gar keinen ; d. h. in diesem Falle kommt die Gegenspule 13 nicht zur Geltung.
Bei der Ausführung mit feststehender und beweglicher Bürstenbrücke 9 bzw. 10 wird das Anziehen des Magnetankers und die damit verbundene Ventilabhebung stets bereits mit Beginn der Saugperiode erreicht, und es bleibt z. B. bei Verstellung auf Leerlauf der Magnetanker während der ganzen Kontaktwalzenumdrehung angezogen. Wenn darauf verzichtet wird, dass die Magnetanker auch bei Zwischenleistungen mit Beginn der Saugperioden angezogen werden, kann die feststehende Bürstenbrücke entfallen. Es ist dann nur eine um 180 verstellbare Bürstenbrücke vorhanden, auf der alle Kontaktfinger angeordnet sind, mit Ausnahme von bond g (im vorliegenden Falle also im ganzen acht), die überflüssig sind, da sie durch c und h ersetzt werden. Die Magnetanker sind dann nur über 1800 angezogen ; z.
B. bei einer 50% igen Leistung setzen die Magnete in der Hälfte der Saugperiode ein und in der Hälftet der Druckperiode aus. Bei Leerlauf sind die Magnetanker während der ganzen Druch. l1eriode angezogen bzw. die Saugventile offengehalten.
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zeigen Volleistung und die schwach eingezeichneten Kompressionslinien eine 50% ige Leistung.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Selbsttätiger Leistungsregler für Kolbenverdichter mit Abhebung der selbsttätigen Saugventile auf elektromagnetischem Wege während eines der Leistung entsprechenden Teiles des Verdichtungshubes mittels einer sowohl von Hand als auch von einem Druckluftregler beeinflussbares Schaltvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltvorrichtung aus einer sieh drehenden Kontaktwalze und auf dieser sehleifenden, teils unverstellbaren, teils verstellbaren Kontaktfingern besteht, von denen die letztgenannten mit Bezug auf die Kontakte (4-7) der Walze verstellt werden.
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