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Kolbenverdichter mit Klappenventile aus elastischen Lamellen.
Die Erfindung bezieht sich auf einen Kolbenverdichter mit Klappenventile aus elastischen Lamellen, bei dem erfindungsgemäss die Eröffnung dieser Ventile durch die von einem Nocken aus gesteuerte Deformation der Lamellen erfolgt, wogegen das Schliessen durch die Elastizität der Lamellen
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nahe beim freien Ende der Lamelle wirken, um dort schädliche Nebenschwingungen zu verhindern, die zu raschem Bruch der Lamelle Veranlassung geben können.
Es sind bereits Klappenventile aus elastischen Lamellen bekannt, deren Eröffnung selbsttätig vor sich geht, während das Schliessen gesteuert wird. Derartige Klappen haben bei Anwendung bei rasch laufenden Verdichtern grosse Unzukömmlichkeiten. In diesem Falle ruft nämlich die Trägheit der Einrichtung stets eine unerwünschte Verzögerung des Eröffnen hervor, wenn diese selbsttätig vor sich gehen soll, und diese Verzögerung wirkt sich als eine Vergrösserung des schädlichen Raumes aus.
Weiters ist es unmöglich, die Eröffnungsstellung zu regeln. Bei gesteuerter Eröffnung dagegen erfolgt diese stets mit grosser Genauigkeit im gewünschten Augenblick, und es ist eine vollkommen genaue Regelung der Zeit des Zutrittes ohne weiteres zu erzielen.
Auch das selbsttätige Schliessen hat gegenüber dem bekannten gesteuerten Schliessen Vorzüge.
Wenn die Maschine mit grosser Geschwindigkeit läuft, ist es vom Standpunkte der mechanischen Genauigkeit unmöglich, die Steuerung derart durchzuführen, dass stets die notwendige Abdichtung sichergestellt ist. Wenn man die Abnutzung des Klappenventils berücksichtigt, so kann man vielleicht eine vollkommene Abdichtung bei einer neuen Klappe erreichen, aber diese Dichtung geht nach einiger Zeit verloren, sobald die Steuereinrichtung nicht nachgestellt wird. Bei einem selbsttätigen Schliessen eines Lamellenventils sichert dagegen die Elastizität der Lamelle stets einen dichten Schluss unabhängig von der Abnutzung des Sitzes und ohne irgendwelche Steuerung.
Bei Anwendung der Erfindung auf Lamellen, die an einem ihrer Enden festgehalten sind, werden die Lamellen vorzugsweise mit einem zulaufenden Längsquerschnitt hergestellt und legen sich gegen ein konvexes Widerlager geeigneter Form an. Diese Anordnung erhöht die Elastizität der Lamelle und vermindert die zur Eröffnung der Klappe erforderliche Kraft.
Die Erfindung erlaubt ferner, eine wesentliche Vergrösserung der Dicke der Lamelle durchzuführen, wodurch jede Querbiegung derselben auf ihrem Widerlager und auf ihrem Sitz hintangehalten wird. Da hiebei die durch die abwechselnden Biegungen hervorgerufenen Ermüdungen des Materials hintangehalten werden, wird das Mass der Betriebssicherheit dieser Lamellen und auch ihre Verwendungsdauer wesentlich erhöht. Schliesslich ermöglicht die Erfindung, bei geöffneter Klappe einen konstanten Durehgangsquersehnitt zu erhalten, u. zw. einerseits durch Verwendung von Lamellen geeigneter Form und anderseits von Zwischenräumen zwischen aufeinanderfolgenden Lamellen, welche Zwischenräume derart gewählt sind, dass der Querschnitt bei jedem beliebigen Punkt der Lamelle gleich ist dem zugehörigen
Querschnitt, der durch die Eröffnung der Lamelle freigegeben wird.
Die in dieser Weise ausgebildete
Lamelle hat im Wesen die Gestalt eines Trapezes mit gekrümmten Seiten.
Der Verdichter nach der Erfindung enthält vorzugsweise auch eine gesondert und unabhängig gesteuerte Ausschalt-oder Verriegelungseinriehtung für die Ansaugventil eines Verdichters mit ver- änderbarer Leistung, wodurch bei Verwendung des Verdichters zur Überladung von Brennkraftmaschinen verschiedene und gestufte Überladungen hervorgebracht werden können. Wenn man bei einem doppelt-
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wirkenden Verdichter eine gewisse Anzahl von Ansauglamellen dauernd offenhält, so kann die Umleitung der Gase oder der Luft aus einem Zylinder in den andern mit einem Mindestmass an Überdruck in dem druckentlasteten Zylinder und damit mit einem Mindestmass an Rückströmung in der Ansaugleitung vor sich gehen, wodurch auch die Arbeit der Vergaser kaum beeinträchtigt wird, wenn diese vor dem Verdichter angeordnet sind.
Weiters wird durch die Beseitigung des Gegendruckes im Zylinder jede Eröffnung der Druckklappe hintangehalten, die dann die Rückschlagklappe bildet.
Die Erfindung ist sowohl für Lamellen anwendbar, die an einem Ende festgehalten sind, als auch für solche, die an ihren beiden Enden frei sind. In beiden Fällen kann eine Fluchtabdichtung zwischen den Flächen der, Lamellen und der Fläche der abzuschliessenden Öffnung oder auch eine Seitendichtung zwischen den Seitenrändern der Lamellen und jenen der abzuschliessenden Öffnung erfolgen.
In der Zeichnung sind einige Anwendungsbeispiele der erfindungsgemässen Einrichtung veran-
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Draufsicht auf diese Einrichtung, die Fig. 6 und 7 zwei verschiedene Stellungen einer Einrichtung zum Ausschalten oder Verriegeln von Ansaugventilen.
Fig. 1 ist ein Schnitt durch ein Ventil in der Schliessstellung ; die elastische Lamelle oder Zunge 1 ruht auf ihrem Sitz 2 auf.
Fig. 2 zeigt ebenfalls im Schnitt das gleiche Ventil zu Beginn der Eröffnung ; die Lamelle 1 nimmt dabei eine Zwischenstellung zwischen ihrem Sitz 2 und dem konvexen Widerlager oder Anschlag 3 ein
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Fig. 11 zeigt das gleiche Ventil, wenn es vollkommen geöffnet ist und sich dabei die Lamelle 1 am konvexen Widerlager oder Anschlag 3 angelegt hat.
Fig. 4 zeigt dasselbe Ventil, wenn es durch eine besondere Ausschalt- oder Verriegelungseinrichtung 5. dauernd in Offenstellung gehalten wird.
Fig, 5 zeigt eine Draufsicht auf zwei Lamellen, welche die Form eines Trapezes mit gekrümmten Seiten und solchen Massen aufweisen, dass ein Durchgangsquerschnitt zwischen den Lamellen von einer Grösse erhalten wird, die gleich ist dem Querschnitt, der durch die Lamelle freigegebenen Öffnung. Die Lamellen sind dabei an ihrer grossen Basis des Trapezes ortsfest.
Die Fig. 6 und 7 zeigen die beispielsweise Ausführung einer gesondert und unabhängig gesteuerten Aussehalt-oder Verriegelungseinriehtung für Ansaugventil ; dabei kann der Riegel 5, der durch den um die Achse 7 schwingenden Hebel 6 gesteuert wird, quer zur Längsachse der Lamelle 1 verschoben werden und diese gewünschtenfalls blockieren.
PATENT-ANSPRÜCHE : l. Kolbenverdichter mit Klappenventile aus elastischen Lamellen, dadurch gekennzeichnet, dass die Eröffnung des Klappenventils durch eine von einem Nocken gesteuerte Deformation der Lamellen erfolgt, wogegen das Schliessen durch die Elastizität der Klappenlamellen selbsttätig, gegebenenfalls unter Bremsung durch den Nocken erfolgt.
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Piston compressor with flap valves made of elastic lamellas.
The invention relates to a piston compressor with flap valves made of elastic lamellae, in which, according to the invention, the opening of these valves takes place through the deformation of the lamellae controlled by a cam, while the closing occurs through the elasticity of the lamellae
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act near the free end of the lamella in order to prevent harmful secondary vibrations there, which can cause the lamella to break quickly.
There are already known flap valves made of elastic lamellas, the opening of which takes place automatically while the closing is controlled. Such flaps have great inconveniences when used in high-speed compressors. In this case the inertia of the device always causes an undesirable delay in opening, if this is to take place automatically, and this delay has the effect of increasing the harmful space.
Furthermore, it is impossible to regulate the opening position. In the case of controlled opening, on the other hand, this always takes place with great accuracy at the desired moment, and completely precise regulation of the time of entry can be achieved without further ado.
The automatic closing also has advantages over the known controlled closing.
When the machine is running at high speed, it is impossible from the point of view of mechanical accuracy to carry out the control in such a way that the necessary sealing is always ensured. Taking into account the wear and tear on the flap valve, a perfect seal may be achieved with a new flap, but this seal will be lost after some time unless the control device is readjusted. When a lamella valve closes automatically, on the other hand, the elasticity of the lamella always ensures a tight seal regardless of the wear and tear on the seat and without any control.
When applying the invention to lamellae that are held at one of their ends, the lamellae are preferably made with a tapering longitudinal cross-section and rest against a convex abutment of suitable shape. This arrangement increases the elasticity of the lamella and reduces the force required to open the flap.
The invention also allows the thickness of the lamella to be increased significantly, preventing any transverse bending of the lamella on its abutment and on its seat. Since the fatigue of the material caused by the alternating bends is prevented, the degree of operational safety of these lamellae and their useful life are increased significantly. Finally, the invention makes it possible to obtain a constant passage cross section when the flap is open, u. on the one hand by using lamellas of a suitable shape and on the other hand by gaps between successive lamellae, which gaps are selected such that the cross-section at any point on the lamella is the same as the associated one
Cross section that is released by the opening of the lamella.
The trained in this way
In essence, the lamella has the shape of a trapezoid with curved sides.
The compressor according to the invention preferably also contains a separately and independently controlled switch-off or locking device for the intake valve of a compressor with variable power, whereby different and graded overloads can be produced when the compressor is used to overload internal combustion engines. If you have a double
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acting compressor keeps a certain number of intake lamellas open, the diversion of the gases or air from one cylinder to the other can take place with a minimum amount of overpressure in the pressure-relieved cylinder and thus with a minimum amount of backflow in the intake line, which also the work of the carburettors is hardly affected if they are arranged in front of the compressor.
Furthermore, by eliminating the counterpressure in the cylinder, any opening of the pressure flap, which then forms the non-return flap, is prevented.
The invention is applicable to both slats that are held at one end and those that are free at both ends. In both cases, an escape seal can be made between the surfaces of the lamellae and the surface of the opening to be closed or a side seal between the side edges of the lamellae and those of the opening to be closed.
Some application examples of the device according to the invention are shown in the drawing.
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Plan view of this device, FIGS. 6 and 7 show two different positions of a device for switching off or locking suction valves.
Fig. 1 is a section through a valve in the closed position; the elastic lamella or tongue 1 rests on its seat 2.
Fig. 2 also shows in section the same valve at the beginning of the opening; the lamella 1 assumes an intermediate position between its seat 2 and the convex abutment or stop 3
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11 shows the same valve when it is completely open and the lamella 1 has come into contact with the convex abutment or stop 3.
4 shows the same valve when it is held permanently in the open position by a special switch-off or locking device 5.
5 shows a plan view of two lamellae which have the shape of a trapezoid with curved sides and such masses that a passage cross section between the lamellae is obtained of a size which is the same as the cross section of the opening released by the lamellae. The lamellas are stationary at their large base of the trapezoid.
6 and 7 show, for example, the design of a separately and independently controlled Aussehalt- or locking device for the suction valve; The bolt 5, which is controlled by the lever 6 swinging about the axis 7, can be displaced transversely to the longitudinal axis of the lamella 1 and block it if desired.
PATENT CLAIMS: l. Piston compressor with flap valves made of elastic lamellas, characterized in that the opening of the flap valve takes place through a deformation of the lamellae controlled by a cam, whereas the closing takes place automatically due to the elasticity of the flap lamellae, possibly with braking by the cam.