CH227216A - Mehrstufenverdichter mit regulierbarer Förderleistung. - Google Patents
Mehrstufenverdichter mit regulierbarer Förderleistung.Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B25/00—Multi-stage pumps
- F04B25/02—Multi-stage pumps of stepped piston type
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
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- F04B49/16—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by adjusting the capacity of dead spaces of working chambers
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Description
Mehrstufenverdichter mit regulierbarer Förderleistung. Die' Erfindung betrifft einen Mehr stufenverdichter mit regulierbarer Förder- leistung, mit Differentialkolben und min destens einer nichtfördernden Kolbenarbeits fläche, die bei Vollastbetrieb zum Ausgleich der Kolbenkräfte von einem als Ausgleich druck wirkenden Stufendruck beaufschlagt wird. Zur Regulierung der Förderleistung solcher Verdichter wurde schon die Verwendung von Zusatzkammern vorgeschlagen, die zur Ver grösserung des schädlichen Raumes zum Zwecke der Leistungsverminderung, an den oder die Arbeitszylinder einer oder mehrerer Verdichterstufen angeschlossen werden kön nen. Eine zweckmässige und raumsparende Unterbringung solcher Zusatzkammern ver ursacht jedoch bei Mehrstufenverdichtern mit Differentialkolben häufig erhebliche Schwierigkeiten, so dass oft ein Anbau un schöner Kammern am Verdichterzylinder mit den nachteiligen zusätzlichen Verbindungs flanschen und Abdichtungen angebracht wer den muss. Diese Nachteile können dank der Erfin dung vermieden werden, indem der der nicht fördernden Kolbenfläche zugeordnete Zylin derraum als leistungsvermindernde Zusatz kammer zu der den Ausgleichsdruck erzeu genden Verdichterstufe verwendet werden kann. Dadurch wird eine gedrängte Bauart ohne zusätzliche Abdichtungsstellen ermög licht. Auch können trotz des Zusatzraumes alle Ventile der verschiedenen Verdichter stufen leicht zugänglich bleiben. Der nichtfördernde Zylinderraum kann mit dem Kompressionsraum der zu regulie renden Verdichterstufe einerseits,. und mit dem Ausgleichsdruckraum anderseits über je ein Absperrorgan verbunden sein, _ um jenen Zylinderraum je nach Bedarf als leistungs vermindernde Zusatzkammer oder als blosse Druckausgleichkammer verwenden zu . kön nen. Es kann aber auch für beide Anschlüsse des Zylinderraumes ein gemeinsames - Ab schlussorgan (Dreiweghahn, Dreiwegventil) von solcher :Wirkungsweise vorgesehen wer- den, dass immer nur der eine oder andere An schluss (nie beide zusammen) geöffnet ist. Der nichtfördernde Zylinderraum kann zur Erhöhung seiner Wirkung rauzmvergrö- ssernde Ausweitungen besitzen. Es können auch weitere Zusatzkammern vorhanden sein, die einzeln mit dem nichtfördernden Zylin derraum verbunden werden können, um sie einzeln oder in Gruppen zu stufenweiser Re gulierung zu verwenden. Bei mehrkurbeligen Mlehrstufenverdichtern werden vorteilhafter weise die Zusatzkammern der den einzelnen Kurbeln zugeordneten Zylinder nacheinander immer in ein- und derselben Reihenfolge reguliert, um eine möglichst vielstufige Regu lierung zu erhalten. Ausführungsbeispiele des Erfindungsge genstandes sind in Fig. 1, 2, 4 und 5 der Zeichnung dargestellt. Diese Figuren stellen je einen schematischen Schnitt durch einen einkurbeligen Dreistufenverdichter dar. Es bedeuten: I, II, III die Arbeitsräume der ersten, zweiten und dritten Verdichterstufe, 3 den Differentialkolben mit den Arbeitsflächen 4 der ersten, 5 der zweiten und 6 der dritten Verdichterstufe. Die Arbeitsfläche 7 ist nichtfördernd und dient bei Vollastbetrieb zum Ausgleich der Kolbenkräfte. Zu diesem Zweck ist beim Beispiel nach Fig. 1 bei Voll- lastbetrieb der der Zylinderfläche 7 zuge ordnete Arbeitsraum IV durch das Abschluss organ 8 mit der Druckleitung 11 der ersten Verdichterstufe verbunden. Der durch einen nicht gezeichneten An triebsmechanismus über Kurbelzapfen 16 und Pleuelstange 17 hin und her bewegte Diffe rentialkolben 3 saugt das zu fördernde Me dium durch die Leitung 10 an und verdichtet dieses in der ersten Verdichterstufe auf einen ersten Zwischendruck. Die verdichteten Gase gelangen über die Verbindungsleitung 11 zur zweiten, der Kolbenringfläche 5 zugeordneten Verdichterstufe, wo eine Weiterkompression auf einen noch höheren Druck erfolgt. Dar aufhin erfolgt die Überleitung durch die Lei tung 12 in die dritte Verdichterstufe, w o die Komprimierung auf den Enddruck vorgenom- tuen wird. Der Ausstoss der auf den End- druck komprimierten Medien erfolgt über die Leitung 13. 14 sind die Saugventile der ver schiedenen Verdichterstufen und 15 deren Druckventile. In den dargestellten Beispielen steht der nichtfördernde Arbeitsraum IV bei Vollastbetrieb unter dem Enddruck der ersten Verdichterstufe. Soll nun eine Leistungsverminderung vor genommen werden, dann ist beim Beispiel nach Fig. 1 das Abschlussorgan 8 zu schliessen lund das Abschlussorgan 9 zu öffnen. Damit wird die Verbindung zwischen nichtfördern dem Arbeitsraum IV und dem Drucksystem der ersten Verdichterstufe unterbunden, da für aber eine Verbindung zwischen Raum IV und demn Kompressionsraum I der ersten Ver dichterstufe hergestellt. Beim Aufwärtsgang des Kolbens wird ein Teil der zu verdichten den Medien in den sich dabei vergrössernden Arbeitsraum IV hinein komprimiert. Beim Abwärtsga.ng des Kolbens erfolgt. ein Rück- srhieben und Rückexpandieren dieser 'ver dichteten Medien aus dem Raum IV in den Arbeitsraum I. der nun Saugraum ist. Erst. wenn sich diese im Raum IV enthaltenen Gase bis auf den durch das zugehörige Ventil 14 lxstiminten Saugdruck expandiert haben, erfolgt das weitere Ansaugen neuer Gase durch die Saugleitung 10. Das Fördervolumen der ersten Stufe wird somit je nach Grösse des nichtfördernden Arbeitsraumes IV redu ziert. Der fördervolumenvermindernde Einfluss dee Raumes IV kann dadurch verkleinert werden, dass das Absehlussorgan 9 vor Errei chen des Saugdruckes in den miteinander ver bundenen Räumen I und IV geschlossen wird, so dass der Saugdruck in dem nun ab geschlossenen Raum I früher erreicht wird. Die Betätigung des Organes 9 kann zu diesem Zwecke beispielsweise von der Ver- dichterwelle aus mechanisch, hydraulisch oder pneumatisch erfolgen, wobei Mittel vor gesehen sein können, die eine stufenlose Ver stellung des Schliesszeitpunktes innerhalb der Saughubdauer der zu regulierenden Druck stufe (Abwärtsgang des Kolbens) ermöglichen, zum Zwecke einer stufenlosen Leistungsregu lierung. Während des Druckhubes (Auf wärtsgang des Kolbens 3) bleibt das Ab- sehlussorgan 9 geöffnet. Um die Leistungsverminderung zu ver stärken, kann der normale nichtfördernde Arbeitsraum IV durch raumvergrössernde Ausweitungen V vergrössert werden. Ferner können eine oder mehrere weitere Zusatz kammern IV (Fix. 2) angebracht und bei spielsweise sternförmig um den nichtfördern den Arbeitsraum IV angeordnet sein. An Stelle der einzelnen Abschlussorgane 8 und 9 (Fix. 1) kann, wie in Fig. 2 darge stellt, z. B. eine Art Dreiwegorgan 18 vorge sehen werden, welches wechselweise den nichtfördernden Arbeitsraum IV entweder mit dem Arbeitsraum I oder mit der Druck leitung 11 der ersten Verdichterstufe verbin det. Die Zusatzkammern VI können durch Absehlussorgane 19 vom Raum IV abgetrennt werden. Bei mehreren Zusatzkammern VI und mehreren Abschlussorganen 19 erfolgt die Betätigung der Organe 19 mit Vorteil immer in ein und derselben Reihenfolge. Für die Einhaltung dieser Reihenfolge wird zweckmässig ein besonderes Organ verwendet, beispielsweise ein Nockenträger 24 (Fix. 5). Der letztere kann dabei Ventile 25 betäti gen, die den Zu- bezw. Abfluss von gasförmi gen oder flüssigen Druckmitteln zu die Ab schlussorgane 8, 9, 18, 19 betätigenden Servo- kolben 26 regeln. Der Nockenträger 24 kann von Hand oder durch einen nicht dargestellten Servomotor, beispielsweise einen Elektromotor, einen Elektromagneten, pneumatisch oder hydrau lisch betätigt werden. Der Servomotor kann dabei zwecks automatischer Regulierung des Fördervolumens von einem Pressostaten. Thermostaten oder auch mehreren solchen voneinander abhängigen oder unabhängigen Vorrichtungen gesteuert werden. Auch kann zur Steuerung des Servomotors mindestens ein Pressostat und Thermostat gleichzeitig angewendet werden. Die Anordnung kann auch so getroffen werden, dass die Verbindung zwischen den Räumen I und IV unabhängig von den Orga nen 19 geschlossen werden kann. Dadurch wird auch bei Benützung von Zusatzräumen VI eine stufenlose Regulierung ermöglicht. An Stelle des Nockenträgers kann auch ein anderes geeignetes Organ verwendet werden. Fig. 8 zeigt ein Indikatordiagramm einer leistungsregulierbaren Verdichterstufe eines Mehrstufenkompressors mit Differential kolben. Es bedeuten 20 die Rückexpansions linie bei Vollast und geschlossener Verbin dung zwischen den Räumen I und IV zu Beginn des Saughubes des Kolbens 3, 21 die Ansauglinie, 22 die Kompressionslinie und 23 die Ausstosslinie. Wenn die Verdichterstufe I mit zuge schaltetem nichtförderndem. Arbeitsraum IV arbeitet, das heisst wenn beispielsweise das Abschlussorgan 9 geöffnet ist, dann ergibt sich wegen des grossen Schadraumes eine Expansionslinie nach 20'. Die Ansauglinie 21 wird bedeutend kürzer. Die Verkürzung der selben auf v' gegenüber v bei Vollast ist der Leistungsverminderung proportional. Wird nun das Abschlussorgan 9 nach Zurücklegen eines Kolbenweges s (Fix. 3) geschlossen, dann ergibt sich ein neuer Ver lauf der Expansionslinie nach 20". Die An sauglinie 21 erhält wieder eine grössere Länge v", demzufolge sich auch eine vergrösserte Leistung ergibt gegenüber den Verhältnissen betdauernd geöffnetem Abschlussorgan 9. Wird dieses Abschlussorgan noch früher ge schlossen, dann ergibt sich .logischerweise eine noch grössere Förderleistung ,des Mehrstufen verdichters, bleibt es dagegen während län gerer Zeit offen, dann verringert sich die Lei stung der Maschine entsprechend. Bei der beschriebenen Arbeitsweise bleibt mit Vorteil das Abschlussorgan 9 während,des ganzen Druckhubes geöffnet. Parallel zum Abschlussorgan 8 (in Fig. 1 und 4) kann zweckmässigerweise gemäss Fig. 4 ein feder- belastetes Abblaseventil 8' eingebaut sein, welches nach dem Abschluss des Organes 9 ein Ausschieben der durch den weiteren Kol- benabwärtsgang im Arbeitsraum IV ver drängten, Druckgase ermöglicht.
Claims (1)
- PATENTANSPRUCH: Mehrstufenverdichter mit regulierbarer Förderleistung und mit Differentialkolben und mindestens einer nichtfördernden Kol benarbeitsfläche, die bei Vollastbetrieb zum Ausgleich er Kolbenkräfte von einem als Ausgleichdruck wirkenden Stufendruck be aufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der dieser nichtfördernden Kolbenfläche zu geordnete Zylinderraum als leistungsvermin dernde Zusatzkammer zu der den Ausgleichs druck erzeugenden Verdichterstufe verwen det werden kann. UNTERANSPRÜCHE: 1.Mehrstufenverdichter nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass je ein Absperrorgan in den Verbindungen des nicht fördernden Zylinderraumes mit dem den Aus gleichsdruck aufweisenden Druckraum einer seits und dem Kompressionsraum der zu regu lierenden Stufe anderseits vorhanden ist. 2. Mehrstufenverdichter nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass in die Verbindung zwischen dem nichtfördernden Zylinderraum und dem den Ausgleichsdruck aufweisenden Druckraum ein Abblaseventil eingebaut ist. 3.Mehrstufenverdichter nach Patentan spruch, gekennzeichnet durch ein Absperr organ, durch das der nichtfördernde Zylin- cderraum wahlweise mit dem den Ausgleichs- druclk aufweisenden Druckraum oder mit dem Kompressionsraum der regulierbaren Stufe verbunden werden kann. 4. Mehrstufenverdichter nach Patentan spruch, gekennzeichnet durch ein Steuer organ, das die Verbindung zwischen dem Kompressionsraum der zu regulierenden Druckstufe und dem nichtfördernden Zylin derraum in einem zvecks stufenloser Regu lierung stufenlos veränderbaren Zeitpunkt während des Saughubes dieser Druckstufe schliesst. 5.Mehrstufenverdichter nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass der nichtfördernde Zylinderraum raumvergrö ssernde Ausweitungen besitzt. 6. Mehrstufenverdichter nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass dieser ausser dem nichtfördernden Zylinderraum noch andere Zusatzräume besitzt. 7. Mehrstufenverdichter nach Patentan spruch und Unteranspruch 6, dadurch ge kennzeichnet, dass die weiteren Zusatzräume an den nichtfördernden Zylinderraum ange schlossen sind. B. Mehrstufenverdiehter nach Patentan spruch und Unteranspruch 6, dadurch ge kennzeichnet, dass diese weiteren Zusatz räume radial um den nichtfördernden Zylin derraum angeordnet sind. 9.Mehrstufenverdichter nach Patentan spruch und Unteransprüchen 6 und 7, ge kennzeichnet durch je ein jedem an den nicht fördernden Zylinderraum angeschlassenen Zusatzraum zugeordnetes Abschlussorgan. 10. Mehrstufenverdichter nach Patentan spruch und Unteranspruch 6, gekennzeichnet durch ein Steuerorgan, das die Zusatzräume immer in ein und derselben Reihenfolge zu- bezw. abschaltet. 11.Mehrstufenverdichter nach Patentan spruch und Unteranspruch 6, als Mehrkurbel- masehiiie ausgebildet, gekennzeichnet durch ein Steuerorgan, das die Zusatzräume der den einzelnen Kurbeln zugeordneten Zylinder immer in ein und derselben Reihenfolge zu- bezw. abschaltet. 12. Mehrstufenverdichter nach Patentan spruch und Unteransprüchen 6, 7 und 9, ge kennzeichnet durch ein Steuerorgan für die Steuerung der Abschlussorgane der Zusatz räume. 13. Mehrstufenverdichter nach Patentan spruch und Unteransprüchen 6, 7, 9 und 12.dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerorgan ein auf Ventile eines Druckölsystems wirken der Nockenträger ist. 14. Mehrstufenverdichter nach Patentan spruch und Unteransprüchen 6, 7, 9 und 1.2, ,dadurch gekennzeichnet, dass das Steuer organ durch einen Servomotor betätigt wird. 15. Mehrstufenverdichter nach Patentan spruch und Unteransprüchen 6, 7, 9 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerorgän von Hand eingestellt werden kann. 16.Mehrstufenverdichter nach Patentan spruch und Unteransprüchen 6, 7, 9, 12 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass der das Steuer organ betätigende Servomotor ein Elektro motor ist. 17. Mehrstufenverdichter nach Patentan spruch und Unteransprüchen 6, 7, 9, 12 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Servomotor ein Elektromagnet ist. 18. Mehrstufenverdichter nach Patentan spruch und Unteransprüchen 6, 7, 9, 12 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Servo motor ein Druckflüssigkeitsmotor ist. 19. Mehrstufenverdichter nach Patentan spruch und Unteransprüchen 6, 7, 9, 12 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Servo motor ein Druckgasmotor ist. 20. Mehrstufenverdichter nach Patentan spruch und Unteransprüchen 6, 7, 9, 12 und 14, gekennzeichnet durch mindestens einen den Servomotor beherrschenden Pressostaten. 21.Mehrstufenverdichter nach Patentan spruch und Unteransprüchen 6, 7, 9, 12 und 14, gekennzeichnet durch mindestens einen den Servomotor behemrschenden Thermo staten. 22. Mehrstufenverdichter nach Patentan spruch und Unteransprüchen 6, 7, 9, 12 und 14, gekennzeichnet durch mindestens je einen ,den Servomotor beherrschenden Pres.sostaten und Thermostaten.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH227216T | 1942-05-22 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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CH227216A true CH227216A (de) | 1943-05-31 |
Family
ID=4454932
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CH227216D CH227216A (de) | 1942-05-22 | 1942-05-22 | Mehrstufenverdichter mit regulierbarer Förderleistung. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CH (1) | CH227216A (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4149831A (en) * | 1977-12-12 | 1979-04-17 | Stanadyne, Inc. | Double-acting differential piston supply pump |
EP2525094A1 (de) * | 2011-05-16 | 2012-11-21 | 2 Komponenten Maschinenbau GmbH | Pumpe zum Fördern von fluiden Material aus Materialbehältern |
-
1942
- 1942-05-22 CH CH227216D patent/CH227216A/de unknown
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4149831A (en) * | 1977-12-12 | 1979-04-17 | Stanadyne, Inc. | Double-acting differential piston supply pump |
EP2525094A1 (de) * | 2011-05-16 | 2012-11-21 | 2 Komponenten Maschinenbau GmbH | Pumpe zum Fördern von fluiden Material aus Materialbehältern |
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