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Publication number: DE188331C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 27b. GRUPPE"9F///?

AUGUSTE RATEAU in PARIS.

oder Kompressoren.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 23. Oktober 1906 ab.

Die Erfindung hat zum Gegenstand eine Vorrichtung zur Regelung der Geschwindigkeit von Motoren, welche Ventilatoren, umlaufende Kompressoren oder Pumpen antreiben. Im allgemeinen macht man zur Bedingung, daß die ■ Leistung der Vorrichtung innerhalb gewisser Grenzen sich ändern kann, indessen einen so großen konstanten Wert erhält, daß man nicht, auf das Organ einwirken kann, welches die Änderung der Leistung gestattet. .

Diese doppelte Bedingung erfüllt vorliegende Anordnung, deren Grundgedanke im folgenden liegt:- Die Vorrichtung· zur Regelung der Geschwindigkeit des Motors (Ventil oder Verteilungsweise von Dampf- oder Gasmaschinen, Widerstand für elektrische Motoren usw.) steht unter dem Einfluss eines Kolbens oder einer Membran, auf deren beide Seiten zwei verschiedene Pressungen einwirken. Die eine derselben ist die atmosphärische Pressung oder irgendeine andere. Pressung an einem Punkt derjenigen Leitung, die von dem Fördermittel durchströmt wird.

Die andere Pressung ändert sich mit der Leistung der Vorrichtung. Zu diesem Zweck steht derjenige Teil des Zylinders, welcher diese veränderliche Pressung erhält, mit einem Multiplikator der Druckverminderung in Verbindung, welcher in die von dem Mittel durchströmte Leitung eingeschaltet ist. .

Dieser Multiplikator besteht aus einer Reihe von Doppelkonusdüsen,, die sich aus konisch verlaufenden, mit der Spitze des Kegels gegeneinander gekehrten Rohren zusammensetzen, und sämtlich eine gemeinsame Achse besitzen. Die Ausmündungsöffnung einer jeden Doppelkonusdüse befindet sich in dem engsten Querschnitt der diese Düse unmittelbar umgebenden zweiten Doppelkonusdüse.

In einer Doppelkonusdüse findet das Mittel kleineren Querschnitt und nimmt daher größere Geschwindigkeit an. Hieraus ergibt sich in dem verengten Querschnitt eine Druckverminderung, die dem Quadrat der Geschwindigkeit, also auch dem der Leistung, proportional ist. Dieser. Punkt der Doppelkonusdüse ist mit dem Zylinder verbunden,, und die Pressung, welche in' dem Zylinder auf den Kolben ausgeübt wird, ändert sich daher mit der Leistung.

Um aber die Druckverminderung groß genug zu machen, muß man den Weg des Mittels stark verengen, was erhebliche Druckverluste zur Folge hat. Diesen Übelstand beseitigt die Anwendung des Multiplikators. Der Druckunterschied zwischen dem Eintritt des Mittels und der Einschnürung in der Düse ist viel größer (ungefähr 5 bis 6 mal so groß) als der Druckunterschied, welcher zwischen dem Eintritt und Austritt besteht. Wenn man zwischen dem Eintritt und der Einschnürung der Doppelkonusdüse eine zweite gleichartige Düse anordnet, dann wird die Druckverminderung vom Eintritt bis zur , ' Einschnürung dieser zweiten Düse ebenfalls

■großer sein als in der ,ersten Düse allein. . Ordnet man auf diese Weise drei oder vier Düsen an, so kann man es dahin bringen, bis zur kleinsten Einschnürung jede beliebige starke Druckverminderung ohne wesentlichen Druckverlust in der Vorrichtung zu erzeugen. '

Der Druck, welcher auf den Kolben durch die beiden verschiedenartigen Pressungen,

ίο denen er ausgesetzt ist, ausgeübt wird, wird durch eine Feder oder durch ein regelbares Gegengewicht ausgeglichen. Für eine gegebene Federspannung oder für einen bestimmten Wert des Gegengewichtes kann der Kolben nur im Gleichgewicht sein, wenn die Leistung einen konstanten Wert besitzt. Wenn aber aus irgendeinem Grunde diese Leistung sich ändert; so werden die Feder oder das Gegengewicht bewirken, daß der Kolben seine Lage verändert und infolgedessen auf die Regelungsorgane des Motors einwirkt, um Geschwindigkeit und Leistung auf den normalen Wert zurückzuführen.
Um eine vollkommene Regelung der Leistungen zu erhalten, werden die beiden äußeren Enden des Multiplikators durch ein Rohr verbunden, das einen Umgang bildet, und welches man mittels einer Klappe oder eines Schiebers ,mehr oder weniger öffnen kann, bis die für die Leistung festgesetzen Bedingungen vollständig genau erfüllt sind.

Endlich kann man den Motor mit einem

gewöhnlichen Regler versehen, der mit dem vorbeschriebenen Regler vereinigt ist. Beide Vorrichtungen wirken alsdann gleichzeitig,

■ um die Geschwindigkeit und infolgedessen auch die Leistung auf dem gewünschten Wert zu erhalten.

Als Ausführungsbeispiel stellt Fig. 1 beiliegender Zeichnung eine Anordnung nach vorliegender Erfindung in ihrer Anwendung auf eine Dampfmaschine dar, welche einen Luftkompressor antreibt.

Auf das Dampfeinströmungsventil α wirkt der Zentrifugalregler b durch Vermittlung der Hebel c, d, e,f, g'.ein. Die Hebel c und g drehen sich um die ~ '

an den freien Enden
anderen angelenkt.

In dem Zylinder k befindet sich

festen Punkte h und 2; dieser Hebel sind die

der bewegliche Kolben j, welcher mittels der Kolbenstange I auf das Ventil α einwirkt.

Auf der Kolbenstange / ist das Gegengewicht m angeordnet. Außerdem wirkt auf den Kolben eine Feder η ein, welche der Wirkung der Pressungen das Gleichgewicht hält, ο ist ein Rohrstutzen, der den Zylinder mit dem äußeren Luftdruck in Verbindung setzt. Das Rohr ρ verbindet das andere äußere Ende des Zylinders mit dem Multiplikator, der in das Saugrohr eingeschaltet ist.

Der Multiplikator setzt sich aus drei doppel- j konischen Düsen q, r und s zusammen. In j die Einschnürung der Düse s mündet das Verbindungsrohr p. Mit t ist der Umgang 65 \ bezeichnet, der durch eine Klappe 11 regelbar f ist. . I

Die vorbeschriebene Anordnung soll nur .als Ausführungsbeispiel dienen; sie kann -j entsprechend den jeweiligen Umständen und 70 J nach der Natur des Motors abgeändert wer- -|> den. -

Eine andere Anwendung vorliegender Erfindung besteht darin, die Leistungen von zwei Kompressoren derart zu regeln, daß das 75 ^:j Verhältnis dieser Leistungen konstant bleibt, so z. B. wenn ein Kompressor eine Art Gas und der andere eine Art Gas komprimiert, welche sich derart mischen soll, daß das Gemisch eine konstante Zusammensetzung hat. Zu diesem Zwecke wird in jedem Gasstrom ein Multiplikator so angeordnet, daß ein jeder derselben mit je einer Seite des Regelungszylinders verbunden ist. Man kann alsdann zwei bewegliche Kolben verwenden, von denen ein jeder der Druckverminderung eines Multiplikators unterworfen ist. Eine Anordnung dieser Art ist durch Fig. 2 dargestellt. Bei dieser Anordnung saugt einer der Kompressoren eine Gasart an und drückt sie in die Saugleitung des zweiten Kompressors. Dieser saugt das durch den ersten Kompressor komprimierte Gas gleichzeitig mit der zweiten. Gasart an und drückt das Gemisch weiter. Die beiden Multiplikatoren sind in den Saugleitungen einer jeden Gasart angeordnet. Die Änderung der Leistung erfolgt mehr oder weniger durch öffnen oder Schließen eines Schiebers, der in der Saugoder Druckleitung eines der beiden Kornpressoren angeordnet ist. Die beweglichen Kolben befinden sich alsdann so lange in veränderter Lage, bis die Druckverminderungen und infolgedessen auch die Leistungen die beabsichtigte Proportionalität besitzen.

Claims

Patent-Ansprüche:

i. Regelungsvorrichtung für Motoren . zum Antrieb von Pumpen, Ventilatoren oder Kompressoren, bei welcher das Regelungsorgan für den Motor unter dem Einfluß eines beweglichen Kolbens oder einer Membran, steht, auf dessen ,beide Seiten verschiedene Pressungen einwirken, 115 | von welchen sich die eine mit der Leistung ändert, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Leistung veränderliche Pressung durch einen Multiplikator beeinflußt wird, welcher aus doppelkonischen, in der gleichen Achse angeordneten . Düsen (q, r, s) besteht, die sich in der

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1, 115:

Saug- oder Druckleitung der Pumpe oder des Ventilators befinden.
2. Regelungsvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden äußeren Enden des Multiplikators durch ein Umgangsrohr (t) verbunden sind, welches man mehr oder weniger durch ein Abschlußorgan (u) der-

. art öffnen kann, daß jede beliebige Regelung genau erzielt wird.
3. Regelungsvorrichtung nach Anspruch ι für den Fall, daß der gleiche Motor zw.ei oder .mehrere verschiedene Maschinen antreibt, bei welchen die Verhältnisse zwischen deren Leistungen konstant bleiben müssen, dadurch gekennzeichnet, daß sich entweder in der Saugleitung oder in der Druckleitung einer jeden Maschine (Pumpe oder Ventilator) ein Multiplikator befindet, und daß diese Multiplikatoren Druckverminderungen erzeugen, welche auf einen oder auch mehrere bewegliche Kolben in dem Rege- ^! lungszylinder des Motors einwirken.
4. Regelungsvorrichtung nach Anspruch ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelungsorgan des Motors sowohl unter der Abhängigkeit des Multiplikators als auch unter der Einwirkung eines Zentrifugalreglers steht, und daßbeide Apparate . zur Regelung der Geschwindigkeit und der Leistung der durch den Motor angetriebenen Pumpen oder Ventilatoren dienen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.

BERLIN. GEDRUCKT IN DER REICHSDRUCKEREI,