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mit hoherDie Erfindung betrifft eine selbsttätige Regelvorrichtung, insbesondere für durch Brennkraftmaschinen angetriebene, fahrbare Verdichter mit hoher Durchsatzleistung.
Die unabhängigen Motorkompressoranlagen, d. h. von Verbrennungskraftmotoren angetriebene Kompressoren, sind im wesentlichen für Dauerbetrieb vorgesehene Maschinen, bei denen jedoch gewöhnlich die Belastung in einem weiten Bereich veränderlich ist und welche demzufolge mit Regelorganen ausgerüstet werden müssen, die aufeinanderfolgende Druckschwankungen, insbesondere Überdrucke, imDruckbehäl- ter verhindern.
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kommen unterbinden und gewöhnlich direkt auf das Ansaugventil wirken.
Infolgedessen muss auch der Motor mit einem geeigneten Regler ausgestattet sein, um bei blockierterAnsaugung der Kompressoren Schäden auf Grund der erforderlichen Belastung zu vermeiden. Normalerweise werden Fliehkraftregler, die auch bei automatischen Beschleunigungen an sich bekannt sind, verwendet.
Die vorerwähnten Regelorgane von unabhängigen Motorkompressoranlagen sowie das Regelsystem selbst geben zu bedeutenden Unzulänglichkeiten Anlass, die sich nachteilig auf den Betrieb der Anlage auswirken. Tatsächlich ist es mit den oben erwähnten Regelorganen oft unmöglich, grössere Druckschwankungen im Behälter wegen der bedeutenden Ansprechzeit des Regelsystems, welche wenigstens in einer Richtung der Druckschwankung gleich der Summe der Regelzeiten der beiden Regler ist, zu vermeiden.
Es erfolgt nach einer Leerlaufdauer der Motorkompressoranlage bei Beginn einesLuftentnahmezyklus eine plötzliche Verminderung des Druckes im Behälter, folglich eine Öffnung der Ansaugleitung des Kom- pressors, einplötzlicher Kraftbedarf, Abfall der Motordrehzahl und eine langsame Rückkehr der Drehzahl auf den erforderlichen Wert oder den Einstellwert des Reglers selbst. Bei der Änderung des Druckes im Behälter im entgegengesetzten Sinn ist die Verhaltensweise des Systems genau umgekehrt, d. h. ausser Betrieb, wenn der Kompressor bei blockiertem Ansaugventil leer läuft, steigt die Drehzahl des Motors an und es treten hiebei am Motor die daraus resultierenden offensichtlichen Nachteile auf, insbesondere wennes sich um einen Dieselmotor handelt.
Die bekannten Regelvorrichtungen besitzen zwei Druckluftzylinder, die untereinander über eine Luftleitung verbunden sind, und von denen der eine Druckluftzylinder die Brennstoffzufuhr zur Kraftmaschine beeinflusst, mit dem Druckluftbehälter des Verdichters pneumatisch verbindbar ist und die Druckluftzufuhr zu dem andern, auf den Verdichter wirkenden Druckluftzylinder mit seinem Kolben steuert.
Bei diesen bekannten Regeleinrichtungen für durch Brennkraftmaschinen angetriebene Verdichter, sind bisher keine Vorkehrungen getroffen worden, die die Zeitspanne zwischen dem Ansprechen der beiden Druckluftzylinder verzögern und zur Anpassung an verschiedene Bedingungen regeln können, um dadurch ein einwandfreies Arbeiten der Anlage zu ermöglichen.
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Die Aufgabe der Erfindung ist. eine derartige Regelung zu ermöglichen, u. zw. mit einer Regeleinrichtung, die für fahrbar Verdichter geeignet ist, die hohe Durchsatzleistungen aufweisen und bei denen das Volumen des Druckbehälters an sich und im Verhältnis zur Durchsatzmenge klein ist.
Die erfindungsgemässe selbsttätige Regelvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der die Brenn- stoffzufuhr zur Kraftmaschine beeinflussende Druckluftzylinder mit dem Druckluftbehälter des Verdichters über eine druckempfindliche Kammer verbunden ist, welche einen Stutzen zur Verbindung mit dem Druckluftbehälter und einen andern Stutzen zur Verbindung mit der Atmosphäre sowie ein Einstellventil aufweist, welches bei hohemDruck im Druckluftbehälter den Stutzen zum Druckluftbehälter öffnet und den Stutzen zur Atmosphäre schliesst, und bei niedrigem Druck im Druckluftbehälter den Stutzen zum Druckluftbehäl- terschliesstundden Stutzen zur Atmosphäre öffnet,
wobei die Verbindung zwischen der Kammer und diesem Druckluftzylinder über ein asymmetrisches Drosselventil geführt ist, welches den Luftstrom in Richtung vom Druckluftzylinder zur Kammer mehr drosselt als in der umgekehrten Richtung und wobei der an- dere Druckluftzylinder über seinen Kolben das Schliessen und Öffnen der Ansaugleitung des Verdichters beeinfluss.
Im nachstehenden werden die Erfindung und ihre Vorteile in Verbindung mit den Zeichnungen beschrieben, in denen als Ausführungsbeispiel eine bevorzugte Ausführungsform dargestellt ist.
Es zeigen Fig. l eine Ansicht eines vollständigen Reglers im Schnitt nach einer durch die Achsen der Steuerhebeorgane des Motors und des Kompressors gehenden Ebene, Fig. 2 eine Schnittansicht des Ventils für die unterschiedliche Beförderung des strömenden Mediums in Abhängigkeit von der Strömungsrichtung.
In den Zeichnungen, in denen gleiche T eile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind, ist eine Rohrmuffe 1 ersichtlich, welche den Anschluss einer Verbindungsleitung nach einem Behälter mit unter Druck stehenderLuft (Luftbehälter des Kompressors) ermöglicht. Diese Muffe mündet in eine Sammelkammer 2 und ist an dem in letzterer liegenden Ende abgestumpft, um entlang ihres Randes eine zufriedenstellende Zuordnung eines kleinen Tellers oder Zylinders 3 zu erleichtern, der an der Fläche, welche der an den Rand der erwähnten Muffe anschlagenden Fläche gegenüberliegt, einen Sitz 4 für das Ende einer Feder 5 aufweist, die auf eine Stellschraube 6 drückt.
Letztere ist in einem Abschnitt 7 a einer weiteren Muffe 7 eingeschraubt, welche in dem die Kammer 2 begrenzenden Körper 8 und auf der ge- dachten Verlängerung der ersten Muffe angeordnet ist. Die Stellschraube 6 hat eine axiale Bohrung 9, über welche das Innere der Kammer 2 mit der Umgebung in Verbindung gesetzt werden kann. Die beschriebenen Teile, nämlich Muffenpaar, Teller, mit denen die Muffen verschlossen werden können, und Feder der Ableitung, bilden zusammen eine druckempfindliche Vorrichtung, deren Gehäuse die Sammelkammer 2 bildet. Diese Kammer kann, je nach der Stellung des Tellers, mit der äusseren Umgebung über die Bohrung 9 oder mit dem Behälter verbunden werden.
Von der Sammelkammer 2 führt eine Leitung 10 weg, die im Bereich eines Anschlusses 11 in das Ende einer Leitung 12 mündet, welche die Kammer 2 mit dem Innenraum 13 eines Hebeorganes 14 verbindet, u. zw. mit dem Raum zwischen dessen Kopf 15, welcher mit dem Rohr 12 übereinenAnschluss 16 verbundenist, und dem Kolben 17. Die Kolbenstange 18 des Kolbens 17 tritt aus dem Kopf 15 aus. Zwischen dem Kopf 15 und der Kolbenstange ist eine Dichtung 19 eingesetzt.
Der Kolben 17 weistkopfseitig entlang seines Umfanges eine Rille 20 auf, deren Halbmesser im wesentlichen der Entfernung zwischen der Kolbenstangenachse und der Einmündung der Leitung 12 entspricht, so dass die von dieser Leitung kommende Luft in den Bereich eines Stösselventiles 21 gelangen kann, dessen Stössel mit 21a bezeichnet ist und eine solche Länge hat, dass er bei geöffnetem Ventil den Kolben 17 berühren kann. In der Leitung 12 ist ein Ventil 23 vorgesehen, welches die unterschiedliche Förderung in Abhängigkeit von der Strömungsrichtung des in ihr befindlichen Strömungsmediums bewirkt und einen Teller 24 mit axialer Bohrung 25 aufweist, der entweder dem glatten Anschlag 26 im Körper 22 oder den Enden von Zähnen 27 an einem Ende eines Anschlages 28 zugeordnet werden kann.
Diese Zähne werden zusammen mit dem Teller durch die Luftdurch- gangsfenster auch mit Bezug auf den grösseren Durchmesser des in ihrem Bereich liegenden Ventilsitzes, begrenzt. Demnach ist in Richtung Hebeorgan 14 und Anschluss 28 der Durchtrittsquerschnitt der Luft durch die Summe der Oberfläche der Fenster plus der der mittleren Bohrung des Tellers gegeben, wogegen in entgegengesetzter Richtung die Oberfläche lediglich auf die der Bohrung beschränkt ist.
Dem Ventil 21 ist eine Leitung 29 zugeordnet, welche das Hebeorgan 14 mit einem zweiten Hebeorgan 30 (in dessen Körper die Kammer 2 liegt) verbindet, dessen Kolben 31 von einer Stange 32 getragen wird, die an dem der Kammer 2 entgegengesetzten Ende austritt und einenTeller 33 trägt, mit dem die (nicht dargestellte) Ansaugleitung eines Kompressors geschlossen werden kann.
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Der Kolben 31 des Hebeorgans 30 ist der Belastung einer Feder 34 ausgesetzt, die ihn in Richtung gegen die Druckluft bewegt. In gleicher Weise ist der Kolben 17 der Belastung durch eine Feder 35 ausgesetzt.
Das Hebeorgan 14 hat zusätzlich zu den bereits beschriebenen Elementen ein Paar Ösen 36 zur AnbringunganeinemMotor (inFig. listnureineÖsesichtbar), eineverschiebbazineinemSitz 38 auf der gedachten Verlängerung der Kolbenstange des Kolbens 17 angeordnete Stange 37 und ein Gehäuse 39 für ein Feststellorgan 40. Letzerer wird durch eine Feder 41 gespannt und ermöglicht die Blockierung der Stange 37, indem es mit seinem Ende in Kerben 42 auf der Stange 37 einrastet, die einen Betätigungsgriff 43 trägt.
Nachstehend wird die Arbeitsweise der Steuervorrichtung für Motorkompressoreinheiten näher erläutert, unter der Annahme, dass sie an den Druckbehälter des Kompressors angeschlossen ist und dass die Kolbenstange 18 des Kolbens 17 mit der Steuervorrichtung für die Treibstoffzufuhr des Antriebsmotors in Verbindung steht. Bei Abnahme des Luftverbrauches, also der Belastung, steigt der Druck im Be- hälter an. Der Ansprechdruck kann, durch Änderung der Kraft der Feder 5 mittels der Stellschraube 6 geregelt werden.
Gegen den Druck der auf den Teller 3 wirkenden Feder 5 setzt sich der Teller 3 vom Rand der Muffe 1 ab und schliesst die Leitung der Muffe 7. Es gelangt somit Druckluft in die Kammer 2.
Von der Kammer 2 gelangt die Druckluft über die Verbindungsleitung 10,12 und das Ventil 23 zum Hebeorgan 14 und über das Ventil 21, welches offen ist, da sein Stössel vom Kolben 17 aufgehoben wird, zum Hebeorgan 30. Die Kolben dieser Hebeorgane bewirken demzufolge eine teilweise Schliessung der Motorgaszuführung bzw. eine vollkommene Schliessung der Ansaugleitung des Kompressors. Der Kolben 17 des Hebeorganes 14 verschiebt sich so weit nach unten, bis er gegen die Stange 37 anschlägt, deren Stellung folglich das Ausmass der Verminderung des zum MotorelangendenTreibstoffes bestimmt, wogegen der Kolben des Hebeorganes 30 sich so weit verschiebt, bis der vonihmgetragene Teller gegen seinen Sitz anschlägt.
Bei Verminderung des Druckes im Luftbehälter auf Grund einer Luftentnahme wird hingegen die Muffe 1 durch den Teller 3 geschlossen und die Kammer 2 mit der äusseren Umgebung über die Bohrung 9 verbunden und folglich tritt aus dem Hebeorgan 14 unter der Wirkung der den Kolben 17 belastenden Feder durch die vom Ventil 23 gebildete Drosselung Luft aus. Das Hebeorgan 30 hingegen bleibt unter Druck, solange nicht der Kolben 17 so weit angehoben wurde, dass er an dem Stössel des Ventils 21 angreift. Daher wird dem Motor Treibstoff zugeführt, ehe die Ansaugung des Kompressors freigegeben wird. Nachdem der Kolben 17 langsam, aber genügend weit nach oben bewegt wurde, öffnet er das Ventil 21 und folglich wird auch der Ansaugkanal des Kompressors wegen der durch das Ventil 23 gebildeten Drosselung noch langsam geöffnet.
Es ist offensichtlich, dass diese Phasen so eingestellt werden können, dass die Ansprechzeit des Motors derart kompensiert wird, dass der Kraftbedarf seitens des Kompressors mit dem Augenblick der Kraftabgabe seitens des Motors zusammenfällt, wobei die Zeiten von deren Aufeinanderfolge durch geeigneteDimensionierung der Öffnungen des Ventils 23 der Länge des Stössels des Ventils 21 mit Bezug auf den Weg des Kolbens 17 und der Bohrung 9 regelbar sind.
Die Erfindung kann verschiedentlich abgeändert werden, ohne dadurch ihren Rahmen zu überschreiten. So kann beispielsweise eines der Hebeorgane durch ein rotierendes Element ersetzt sein, weiters kön- nen alle übrigen, die Vorrichtung bildenden Teile durch technisch äquivalente Organe ersetzt werden. Bei der praktischen Durchführung der Erfindung können, je nach den Erfordernissen, die verschiedensten Materialien, Formen und Abmessungen gewählt werden.
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