CH176113A - Verfahren und Vorrichtung zur stufenlosen Regulierung von Kompressoren. - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur stufenlosen Regulierung von Kompressoren.

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CH176113A
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A-G A Borsig Maschinenbau
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Borsig Maschinenbau A G A
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  Verfahren und     Vorrichtung    zur stufenlosen Regulierung von Kompressoren.    Die Erfindung betrifft ein Verfahren und  eine     Vorrichtung        zur        stufenlosen    Regulie  rung von Kompressoren durch Offenhalten  der Saugventile während einer     bestimmten     Strecke des Druckhubes des Kompressors,  wobei .durch die Druckluft Hilfskolben gegen  die     Saugventilplatten    gedrückt werden, so       da.ss    diese am Schliessen behindert     sind.     



  Es sind derartige Einrichtungen bereits  bekannt, sie haben aber den Mangel, dass eine  besondere, synchron mit dem Kompressor  laufende Antriebseinrichtung, die zudem  durch ein besonderes     Antriebsmittel,    bei  spielsweise elektrischen Strom oder Öldruck  angetrieben werden muss, für die     Steuerung     der     Offenhaltung    der Saugventile erforder  lich ist. Abgesehen davon, dass solche Ein  richtungen     nicht    einfach im Aufbau und des  halb teuer in der Herstellung sind, lassen sie  sich auch nicht ohne weiteres bei vorhan  denen Kompressoren einbauen.  



  Diese Mängel werden erfindungsgemäss  dadurch beseitigt, dass hinter die die Saug-         ventile    steuernden Hilfskolben, die dem  Druck eine     kleinere    Fläche als die Saug  ventile darbieten, bei jedem Druckhub des  Kompressors, bei dem     Druckluft    erzeugt  wird,     Druckluft    eingeführt und diese die  Hilfskolben und somit die     Saugventile    2 be  tätigt, wobei der Luftdruck hinter den Kol  ben durch eine Drosseleinrichtung     entspre-          ehend    der     gewünschten    Liefermenge geregelt  wird.  



  Die     schematischen        Fig.l        und    2 zeigen  Ausführungsbeispiele der zur Ausübung des  Verfahrens gemäss der Erfindung geeigneten  Vorrichtung, und zwar gibt     Fig.        I    eine Vor  richtung mit von Hand einstellbarer und       Fig.    2 eine Vorrichtung mit einer in Ab  hängigkeit vom     Windkesseldruck        betätigten     Drosseleinrichtung     wieder.     



  In diesen Figuren bezeichnet Iden Kom  pressor, 2 ein Saugventil, 3 einen Hilfs  kolben zum Offenhalten des     Saugventils,    4  einen Raum hinter dem Kolben 3 mit     einer     als Drosselventil dienenden Kugel 5, 6 einen      Sitz für die     Bügel    5, 7 eine Ventilfeder,  8 eine     Stellschraube,    10 eine     Verbindungs-          leitung    zum     Kompressorzylinder        (Fig.    1).

    In     Fig.    2 sind 13, 23, 25 Verbindungsleitun  gen; 12 ist ein     Rückschlagventil,    14 ein  Steuergehäuse, 15 ein Steuerkolben mit den  Kanälen 16, 17, 18, und 20 ist eine mit der  Nut 21 zusammenarbeitende Steuerkante; 30  stellt einen Druckregler mit einem Membran  rohr 31 dar, das innen mit Hilfe des Ventils  24     .durch    einen konstanten Gasdruck und  aussen über die     Leitung    25 und die Öffnung  26 durch den     Windkesseldruck    belastet ist,  wobei der Druckregler in Abhängigkeit von  -dem Druck im Windkessel den -Steuerkolben  15 verschiebt.  



  Beim Beispiel gemäss     Fig.    1     wird    beim  Druckhub des     Kompressors    1 Druckluft  durch die Leitung 10 in den Raum 4 ein  geführt, wobei die Kugel 5 von ihrem Sitz 6  abgehoben wird. Die Druckluft kommt auf  dem     Kolben    3 zur     Wirkung,    kann aber     das     Saugventil 2 nicht aufdrücken, weil es dem       Druck    eine grössere Fläche als der Kolben 3       darbietet    und durch den gleichen     Druck    be  lastet     wird.    Ist die     Stellschraube    8 so ein  gestellt,

       dass    sie die Kugel 5 nicht vom Sitz 6  abdrückt, dann     wird    sich die Kugel 5 beim  Saughub des     Kompressors    gegen den Sitz 6  legen und den Raum 4 von der Leitung 10  abschliessen. Die im Raum 4 befindliche       Druckluft    schiebt dabei Kolben 3 zurück,  während     gleichzeitig    das     Saugventil    2, das  beim     Saughub    einem Unterdruck ausgesetzt  ist, öffnet. Beim folgenden Druckhub bleibt  das     Saugventil    aber offen, weil die Druck  luft hinter dem Kolben 3 das Schliessen hin  dert.

   Der Kompressor schiebt somit die ge  samte     angesaugte    Luft beim     Druckhub    durch       ,las    offene Saugventil     hinaus,    er läuft leer.  Wenn die Stellschraube 8 dagegen so ein  gestellt     wird,    dass die Kugel 5 weit ab von  ihrem Sitz gehalten wird, dann wird     beim     Saughub sowohl die Fläche des Kolbens 3,  als auch die im Verhältnis zu dieser grössere  Fläche des Saugventils 2 dem     Unterdruck     ausgesetzt;

   das Saugventil öffnet     somit.     Beim Druckhub erhalten ebenfalls beide Flä-         chen    gleichen Druck, und das Saugventil  schliesst bei Beginn des Druckhubes infolge  seiner grösseren Fläche. Der Kompressor  arbeitet also mit Vollast.  



       Zwischen    diesen beiden Grenzlagen gibt  es je nach     der    Einstellung des Drosselquer  schnittes zwischen Kugel 5 und Sitz 6 sehr  viele Leistungszwischenstufen. Ist die Stell  schraube 8 beispielsweise so eingestellt, dass  beim Saughub !die Druckluft im Raum 4  nur     unter    nicht unerheblicher     Drosselung        in     den     Kompressorzylinder    entweichen kann,  dann wird der Druck hinter dem Kolben 3  beim Saughub und im Verlauf des darauf  folgenden Druckhubes innerhalb     einer    be  stimmten     Zeit    absinken, bis er die augen  blickliche Höhe des     Druckes    im Kompressor  erreicht hat.

   Jetzt schliesst das     Saugventil,     durch     welches    der     Kompressorkolben    bis  dahin die Luft ausgestossen hat, mit     Hilfe     der Feder, und der Kompressor erzeugt für  den     Restdes    Druckhubes Pressluft.  



  Die Ausführungsform nach     Fig.    2     unter-          scheidet    sich im wesentlichen von derjenigen  nach     Fig.    1 dadurch, dass die     Funktion    einer  Drosseleinrichtung und     eines    Rückschlag  ventils nicht durch ein einziges Organ, wie  zum Beispiel durch die Kugel in     Fig.    1 aus  geübt     wird,    sondern durch getrennte Vor  richtungen; die Wirkung ist bei der Einrich  tung nach     Fig.    2 dieselbe wie bei der Ein  richtung nach     Fig.    1.  



  Befindet sich der     Steuerkolben    15 in der  gezeichneten Stellung, dann wird die Luft  beim     Druckhub    des     Kompressors    durch die       Leitung    10 über das     Rückschlagventil    12,  durch die Leitung 13, die Kanäle 16, 17 und  1.8, die     Leitung    23 nach der Leitung 10 tre  ten; diese     Leitungen        werden    also     unter     Druck gesetzt. Dies geschieht auch mit der  Leitung 11, und es strömt Druckluft in den  Raum und     hinter    den Kolben 3.

   Da der       Kompressordruck    aber auch auf die Ventil  platte 2 drückt, die eine grössere Fläche als  der Kolben 3 besitzt, bleibt das     Saugventil    2  geschlossen.  



  Beim Saughub des     Kompressors    kann die  hinter -dem Kolben 3 befindliche Druckluft      durch die Leitung 11, 13, 23 und 10 in den       Kompressorzylinder    treten; das     Saugventil    2  öffnet sich. Beim erneuten Druckhub spielt  sich der beschriebene Vorgang wieder ab, das  heisst während des Saughubes ist das Saug  ventil geöffnet und während des gesamten       Druckhubes    geschlossen; der Kompressor       arbeitet    also mit Vollast.

      Ist der Druck im Windkessel .gestiegen,  dann verschiebt das     Membranrohr    31 den  Steuerkolben 15 derart nach unten,     .dass    die  Steuerkante 20 gerade     unterhalb    der Ansatz  stelle der Nut 21 sitzt. Beim Druckhub des  Kompressors wird die Luft durch die Lei  tung 10 über 12, 13, 16, 17 bis in den Kanal  18 gelangen, der infolge der     Stellung    des  Steuerkolbens abgeschlossen ist. Es gelangt  aber anderseits Druckluft durch die Leitung  10 über 12 und 11 hinter den Kolben 3.  Beim Saughub des     Kompressors    kann die  die Druckluft aus diesem Raum nicht ent  weichen, weil das     Rückschlagventil    12 ge  schlossen ist.

   Die     Druckluft    hinter dem Kol  ben 3 stösst nun das     Saugventil    2 auf;     beim          nächsten    Druckhub     bleibt    das     Saugventil     offen, so dass der     Kompressorkolben    die an  gesaugte Luft wieder ausstösst. Die Maschine  arbeitet somit im Leerlauf.  



  Je nach der Höhe des     Überdruckes    im  Windkessel wird der Steuerkolben 15 durch  den Druckregler 30 so verstellt, dass die  Steuerkante 20 die Drosselnut 21 mehr oder  weniger abdeckt und damit den     Durchtritt     der Luft verzögert.

   Sie braucht im Raum 4  und in den     Leitungen    11, 13, 16, 17, 18  beim Saughub und nächstfolgenden Druck  hub des     Kompressors    je nach der Drossel  stellung des Steuerkolbens 15 eine bestimm  bare Zeit, die einer     bestimmten    Wegstrecke  des Druckhubes entspricht, um auf die im       gompressorzylinder    herrschende     Spannung     über die     Ireitung    23 und 10     abzusinken,    so  dass ein Druckausgleich hinter dem Hilfs  kolben 3 und im     gompressorzylinder    statt  findet.

   In diesem Augenblick schliesst das  Saugventil 2 infolge des Druckes seiner  Feder 7, so dass     im    weiteren Verlauf des    Druckhubes des     Kompressors    Druckluft er  zeugt werden     kann.     



  Wie aus den     Darlegungen    hervorgeht,  wird das     Saugventil    2 nur so lange offen  gehalten, solange der Druck hinter dem Kol  ben 3 grösser ist als der Druck im     Kom-          pressorzylinder    und die Belastung des Ven  tils 2 durch den auf Schliessen gerichteten  Federdruck.

   Steht der Druck hinter dem  Kolben 3 längere Zeit an, zum Beispiel bei  einer längeren     Leerlaufperiode,    dann wird er  infolge von     Undichtigkeiten    allmählich sin  ken, so dass .das Saugventil beim Druckhub  des     Kompressors    nicht mehr offen gehalten       wird.    Damit     steigt    aber, da der Kompressor  jetzt     Druckluft    fördert, der Druck im Wind  kessel, und es verschiebt sich der Steuer  kolben 15 derart im Gehäuse 14,     dass    seine  Steuerkante 20 über den Ansatz der Drossel  nut 21     hinwegtritt,    so dass der Kanal 18 mit  dem Kanal 25 in     Verbindung    kommt.

   Es  strömt nun Druckluft aus dem Windkessel  über die     Leitung    25, die Kanäle 18, 17, 16;  die Leitungen 13 und 11 hinter den Kol  ben 3; das     Saugventil    wird nun zwangsweise  durch den     Windkesseldruck    offen     gehalten.     



  Mit den beschriebenen Vorrichtungen ist  es möglich, die     Saugventile    schon bei ganz  geringfügigem Überschreiten des vorbestimm  ten     Druckhubes    offen zu halten, während sie  beim Verschwinden des     Überdruckes    ohne  Verzug durch     Trägheitskräfte    oder Reibung  schliessen. Es lässt sich, da die Regelvorrich  tung bereits bei ganz     geringen    Druckände  rungen wirksam wird, somit eine     stufenlose     Regelung herbeiführen.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRüCHE I. Verfahren zur stufenlosen Regelung von Kompressoren durch Offenhalten der Saugventile während einer bestimmten Strecke des Druckhubes des Kompres sors, wobei unter Luftdruck gesetzte Hilfskolben die .Saugventile am Schlie ssen hindern, dadurch gekennzeichnet, dass hinter die die Saugventile (2) steuernden Hilfskolben (3), die dem Druck eine kleinere Fläche 'als die Saug- ventile darbieten, bei jedem Druckhub des Kompressors (1), bei dem Druckluft erzeugt wird,
    Druckluft eingeführt wird und diese die Kolben (3) und somit die Saugventile (2) betätigt, wobei der Luft druck hinter den Kolben (3) durch eine Drosseleinrichtung entsprechend der ge- wünschten Liefermenge geregelt wird.
    I1. Vorrichtung zur Ausübung des Verfah rens nach Patentanspruch I, dadurch ge- kennzeichnet, dass vom Druckraum des Kompressors (1) eine Leitung nach einem gegen den Kompressor abschliessen den Rückschlagventil und einer verstell baren Drosseleinrichtung (5, 6 bezw. 12, 20, 21) geführt ist und der Raum (4) hinter dem Rückachlagventil (5 bezw. 12)
    mit den Hilfskolben (3) der Saug _ ventile (2) in offener Verbindung steht. UNTERANSPRUCCHE 1, Vorrichtung nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die Drossel einrichtung aus einer am Gehäuse (14) des Steuerkolbens (15) angeordneten Nut (21) besteht, die durch eine Steuerkante (20) des Kolbens (15) je nach der Stellung des Steuerkolbens mehr oder weniger abgedeckt wird. 2.
    Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass der Steuerkolben (15) der Drosseleinrichtung (14, 15) in seiner tiefsten, einem höchsten Windkesseldruck entsprechende Lage eine Zuleitung (25) vom Windkessel mit einer zu den Hilfs kolben (3) der Saugventile (2) führen den Leitung (11, 13) verbindet.
CH176113D 1933-11-01 1934-01-13 Verfahren und Vorrichtung zur stufenlosen Regulierung von Kompressoren. CH176113A (de)

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