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Vorrichtung zum Anlassen und zur Aufrechterhaltung des Laufes von Flugkolben-Motorkompressorcn.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vervollkommnung der Mittel zur Aufrechterhaltung des
Betriebes und zum sicheren Anlassen der Flugkolben-Motorkompressoren, wenn deren Druckluftbehälter entleert ist.
Sie bezweckt hauptsächlich, das Anlassen einfacher und sicherer zu gestalten und die verschiedenen
Unzulänglichkeiten, welche die Anordnung der in der deutschen Patentschrift Nr. 479546 beschriebenen
Sicherheitsventile bedingt, auszuschalten. Bei dieser Anordnung sind die Sicherheitsventile in die Druckleitung des Kompressors eingeschaltet, wodurch sich aber folgende Nachteile ergeben :
1.
Wird das Anlassen des Motorkompressors beispielsweise durch Einblasen von Druckluft in die Räume zwischen den üblichen Ausstossventilen und den Kolben der Kompressorzylinder vorgenommen, so muss der Raum zwischen den in den Druckleitungen angeordneten Sicherheitsventilen und den Ausstossventilen der Kompressorzylinder vorerst von Hand oder mittels einer Hilfsmaschine unter Druck gesetzt werden, weil sonst die in die Kompressorzylinder eingeblasene Luft durch die Ausstossventile entweicht und ein solcher Druckverlust im Kompressorzylinder zur Folge hat, dass die Anlassluft nicht mehr genügend Energie an die Kolben für deren Einwärtsbewegung abgibt und somit der Zünddruck nicht erreicht wird.
2. Während des ersten Arbeitshubes wird die Druckluft im Kompressorzylinder und im Raum zwischen dem üblichen Ausstoss-und dem obenerwähnten Sicherheitsventil verdichtet ; infolge des zusätzlichen toten Raumes wird während des ersten Hubes der normale Betriebsdruck nicht erreicht und somit nicht genügend Energie für den Ritckwärtshub aufgespeichert, um die Kolben bis zum inneren Totpunkt zuruckzuschleudern.
Diese Nachteile werden gemäss vorliegender Erfindung dadurch beseitigt, dass
1. die üblichen Ausstossventile der Kompressorzylinder durch je ein federbelastetes Organ so auf ihren Sitz gepresst werden, dass der Druck im Zylinderinnern die Ventile nicht zu öffnen vermag, solange im Druckbehälter der Betriebsdruck nicht erreicht ist ;
2. das erwähnte Organ mit einem Kolben verbunden ist, dessen eine Seite dem Druck im Behälter und dessen andere federbelastete Seite dem Atmosphärendruck ausgesetzt ist, so dass der Behälterdruck auf den Kolben dem Federdruck entgegenwirkt, mit steigendem Behälterdruck dieser dem Druck der Feder auf die Ausstossventile immer mehr entgegenwirkt und schliesslich die Wirkung dieser Feder ganz ausschaltet, sobald der Betriebsdruck im Behälter erreicht ist ;
3. der Kompressor mit einem Hilfsmittel versehen ist, das gestattet, die Druckluft unabhängig vom üblichen Kompressorausstossventil in den Druckluftbehälter auszustossen ;
4. die federbelastete Seite des mit dem genannten Organ verbundenen Kolbens, die normalerweise dem Atmosphärendruck ausgesetzt ist, so lange unter der Wirkung der Druckluft im Behälter steht, bis der Betriebsdruck annähernd erreicht ist, wtrauf die Behälterdruckluft ein Steuerorgan auslöst, das dann die erwähnte Kolbenseite mit der Aussenluft verbindet, so dass der Kolben zurückgedrückt wird,
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In der Zeichnung sind zwei beispielsweise Ausfuhrungsformen der Erfindung zur Darstellung gebracht, u. zw. zeigt Fig.
1 im Längsschnitt einen Motorkompressor mit den oben unter 1 bis 3 genannten Einrichtungen gemäss der Erfindung und Fig. 2 im Längsschnitt einen Motorkompressor, der überdies auch mit der unter 4 angegebenen Einrichtung ausgestattet ist.
Die in Fig. l dargestellte Maschine besitzt zwei Flugkolben und.', die sich im Brennkraftmasehinenzylinder J nnd in den Kompressorzylindern 4 und 5 gegenläufig bewegen. Die beiden Kolben
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ind durch eine Synchronisiervorriehtung, bestehend aus den Pleuelstangenpaaren 6 und den auf den drehbaren Achsen 7 befestigten, um einen Winkel von weniger als 360 schwingenden Sehwunghebeln 8, miteinander verbunden. Der Kolben 2 steuert am einen Ende des Zylinders. 3 die Auslassschlitze 9, der Kolben 1 am entgegengesetzten Ende die Einlassschlitze 10.
Die Flugkolben 1 und 2 tragen auf der Kompressorseite die Saugventile 11 und stossen die in den Kompressorzylindern 4 und 5 verdichtete Luft teilweise durch die Druckventile 12 in die Druckluftleitung 20 aus. Die verbleibenden Druekluftkissen in den beiden Kompressorzylindern 4 und 5 schleudern die Kolben wieder in ihren inneren Tot- punkt zuruck.
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dem Federteller 30 mit der Schraube 31 und dem Handstellrad 32.
Die Wirkungsweise der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung ist folgende : Solange im Behälter 24 und in der Leitung 20 Atmosphären oder sonst ein geringerer Druck als Betriebsdruck herrscht,
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wird, dass der Druck im Zylinderinnern unter den Betriebsdruck fällt, bevor das Hilfsventil sieh geschlossen hat oder die Kolben ihren Ruckwärtshub angetreten haben. Durch geeignete Wahl der Hilfsventil- a. bmessungen kann erreicht werden, dass die in den Luftkissen der Zylinderenden aufgespeicherte Energie
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ventilabmessungen steigt der Ausstossdruck entsprechend an und somit auch die genannte Energie. Die Verdichtung der Verbrennungsluft ist also bei Beginn des Laufes höher, was vorteilhaft ist zur Erleichterung des Anlassens bei kalter Maschine.
Mit steigendem Druck im Behälter 24 und in den Leitungen 20 vermindert sieh die Druckwirkung der Feder 16 auf das Ventil 12, da die eine Seite des Kolbens 14 der Druckluft ausgesetzt ist, deren Druck der Federkraft entgegenwirkt. Der Durchmesser der Kolben wird so gross gewählt, dass der Druck der Druckluft den Federdruck überwiegt, sobald der Betriebsdruck erreicht ist und somit den Kolben nach aussen drückt, bis er auf seinem Sitz aufsteht und dadurch das Zwischenstück 73 vom Ausstossventil 22 abhebt. Der Hub des Kolbens wird vorteilhaft gleich dem Ventilhub gewählt, so dass das Zwischenstück während des Betriebes gleichzeitig die Hubgrenze des Ventils bildet.
Das Hilfsventil 17 arbeitet unabhängig vom Druck in der Druekluftleitung 20, da dessen eine Seite
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etwas kleiner gemacht als der Ventilsitz, so ergibt sieh eine Kraft, hei-ruhrend vom Druck in der Leitung 20, welche Kraft bei entsprechender Wahl des Durchmessers das Drosselventil 17 stillsetzt, sobald im Behälter 24 Betriebsdruck herrscht.
Die Ausführung gemäss Fig. 2 bezweckt, eine frühzeitige Öffnung des Ausstossventils zu vermeiden.
Das Ausstossen der Druckluft durch das Ventil 17 geht nämlich infolge seiner kleinen Öffnung nicht unter konstantem Druck vor sich ; der Druck im Kompressorzylinder steigt vielmehr stark über den normalen Betriebsdruck an. Um nun ein frühzeitiges Öffnen des Ausstossventils 12 zu vermeiden, wird die Federkraft der Federn 16 und somit der Durchmesser des Kolbens 14 viel grösser gewählt, als notwendig wäre, wenn die Luft unter konstantem Druck ausgestossen wurde, so dass bei Atmosphärendruck im Behälter 24 ein Öffnen der Ventile 12 sicher vermieden wird; mit steigendem Druck im Behälter 24 wirkt aber dieser Druck immer stärker dem von den Federn 16 auf das Ventil 12 ausgeübten Druck entgegen und gleicht ihn, bevor im Behälter 24 der Betriebsdruck erreicht wird, vollständig aus.
Es ist also möglich, dass sieh das Ausstossventil 22 öffnet, bevor der Betriebsdruck erreicht ist, und dass somit zuviel Druckluft aus
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der Kolben den Stillstand der Maschine zur Folge hat.
Um dieses frühzeitige Öffnen des normalen Ausstossventils zu vermeiden, wird der Raum 15 hinter dem Kolben 14 so lange unter Druck gesetzt, bis der Behälter 24 aufgeladen ist. Solange also der Betriebsdruck im Behälter 24 nicht erreicht ist, wirkt die gesamte Federkraft unvermindert auf das Ausstossventil und verhindert dessen Öffnen.
Die Vorrichtung gemäss Fig. 2 wirkt folgendermassen :
Die Räume 15 hinter dem Entlastungskolben sind miteinander und mit dem Ringkanal 22 durch
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so dass die äussere Seite des Steuerkolbens immer unter Atmosphärendruck steht.
Steigt bei Inbetriebsetzung der Druck in dem Behälter 24 an, so gelangt Druckluft durch die Bohrung 33, die Rille 22 und die Leitung 21 in die Räume 15 ; der Kolben 14 ist also auf beiden Seiten demselben Druck ausgesetzt, und die Federkraft wird bei steigendem Drucke nicht vermindert. Das Zwischenstück 18 wird also immer mit derselben Kraft auf das Ventil 12 gepresst.
Der Druck auf den Steuerkolben 25, der von der Druckluft im Behälter 24 herrührt, wirkt dem Druck der Feder 28 entgegen, welcher Druck so bemessen ist, dass vor Erreichen des Betriebsdruckes der Steuerkolben unter Überwindung des Federdruekes nach aussen verschoben wird. Dadurch tritt die Rille 26 mit dem Ringkanal 22 in Verbindung, und die Druckluft im Räume 15 und in den Leitungen 21 entweicht durch die Bohrung 27 und die Öffnung 29 ; die äussere Seite des Kolbens 14 steht also unter Atmosphärendruek, und entsprechend dem früher Gesagten wird der Kolben 14 durch die Druckluft nach aussen gedruckt und gibt das Ausstossventil12 frei. Der Druck, bei dem dieses Ausstossventil in Tätigkeit tritt, kann nach Belieben durch Spannen der Feder mittels des Handrades 32 verändert werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Anlassen und zur Aufrechterhaltung des Laufes von Flugkolben-Motor- kompressoren bei entleertem Druckluftbehälter, dadurch gekennzeichnet, dass das Öffnen der üblichen Kompressorausstossventile (12) durch ein von einer Feder (16) belastetes Organ (13, 14) so lange verhindert wird, bis der Druekluftbehälter (24) auf den Betriebsdruck aufgeladen ist.
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