DE213251C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- Λ* 21325Γ-KLASSE 276. GRUPPE

OTTO RINDFLEISCH in DORTMUND.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 26. März 1908 ab.

Die Erfindung bezieht sich auf Kompressoren und Gebläse für Luft, Dampf und Gas; der Einfachheit wegen soll im folgenden nur von der Verdichtung von Luft gesprochen werden.

Bei Kompressoren, welche wie beim elektrischen Antrieb mit konstanter Tourenzahl arbeiten, muß zur Erzielung einer dauernd gleichbleibenden Spannung die Menge der angesaugten Luft entsprechend dem Verbrauch an Druckluft geregelt werden.

Hierzu ist bereits vorgeschlagen, die Saugventile des Kompressorzylinders bis in den Kompressionshub hinein offen zu halten und

so einen Teil der Luft wieder nach dem Saugraum entweichen zu lassen. Die Menge dieser beim Verdichtungshub wieder ausgestoßenen Luft wird durch den früheren oder späteren Schluß der Säugventile während jedes Druckhubes geregelt. Zu diesem -Zwecke hat man bisher die Saugorgane durch eine unmittelbar wirkende Steuerung bewegt, welche durch einen mit dem Druckbehälter in Verbindung stehenden Druckregulator verstellt wird.

Das vorliegende Verfahren betrifft eine entsprechende Leistungsregelung für Kompressoren mit durch Druckluftkolben angehobenen Saugventilen.
. Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke besteht darin, die Druckluft unter den Saugventilkolben, entsprechend der sinkenden oder steigenden Spannung im Druckbehälter, bei jedem Verdichtungshub selbsttätig früher oder später abzulassen und so ein früheres oder späteres Schließen der Saugventile während der Kompression herbeizuführen.

Im nachstehenden ist ein Beispiel einer Anordnung zur Ausführung des Verfahrens beschrieben. Fig. 1 ist ein Schnitt durch den Kompressorzylinder; die Fig. 2 bis 4 zeigen Einzelheiten der Anordnung.

An dem Zylinder α mit dem Kolben a¹ sitzen das Druckventil α² und das federbelastete Saugventil b. Das letztere wird durch den Kolben c mittels aus dem Zylinder zu entnehmender Druckluft angehoben. Die Luft tritt aus dem Zylinder durch die Rohre e, e¹ zu. Ein eingeschaltetes Rückschlagventil d verhindert, daß Luft von c während des Saughubes wieder nach dem Zylinder zurückströmen kann. Die Anordnung auf der rechten Zylinderhälfte ist die gleiche.

Der Raum neben dem Kolben c steht durch die Rohrleitungen e und / in Verbindung mit der Regelvorrichtung, die etwa neben dem Zylinder auf -dem Boden stehen mag. Diese Vorrichtung dient dazu, die Druckluft unter den Kolben c zu Beginn einer jeden Kompression abzulassen und außerdem gemäß dem Grundgedanken 'der Erfindung den Zeitpunkt des Ablassens und damit den Beginn der Kompression je nach der im Druckbehälter herrschenden Spannung zu verschieben.

Die Rohre/ (Fig. 2 bis 4) von beiden Zylinderseiten münden in das gemeinsame Gehäuse/¹; jede Rohrmündung ist dort durch ein federbelastetes, mit Druckausgleichkplben versehenes Ventil g verschlossen. Aus dem

Gehäuse f¹ führen die Rohre h ins Freie oder nach der Saugleitung des Zylinders. Beim Hochdruckzylinder eines zweistufigen Kompressors können die Rohre h zum Zwischenbehälter geführt sein.

Zwischen dem Kolbenkörpern der Ventile g ist eine winkelförmige Schwinge m gelagert, welche die beiden Ventile abwechselnd gegen Federwirkung zu öffnen vermag. Die Schwinge m

ίο wird bewegt durch ein Exzenter k, welches lose auf der Steuerwelle ο sitzt und dort durch die Buchse k¹ mit dem Zahnrad ft¹ verbunden ist. Die Welle ο besitzt dieselbe Umdrehungszahl wie die Antriebswelle des Kornpressors und hat dauernd dieselbe Relativstellung zu ihr. Fest auf der Welle 0 sitzt ein mit ft¹ gleich großes Zahnrad ft. Mit den beiden Rädern ft, ft¹ ist ein drittes Zahnrad im Eingriff, das drehbar auf seiner Achse q¹ (Fig. 4) sitzt. Diese Achse q¹ kann mit einem Auge q² um die Welle 0 schwingen. Die Räder ft, q, ft¹ bilden also ein Planetengetriebe. Die Stellung des Rades q ist dabei abhängig von der Stellung des Kolbens r (Fig. 3), der auf der Unterseite durch ein Rohr s mit dem Druckbehälter in Verbindung steht, während er oben durch eine Feder t belastet ist. Die Stange r¹ des Kolbens r ist durch Schubstange r² mit dem Rade q verbunden.

Da das Rad ft¹ durch Vermittlung des Rades q seine Drehung vom Rade ft erhält, dreht es sich mit dem Exzenter k der Welle 0 entgegen, und zwar mit gleicher Umdrehungszahl. Bei jeder Umdrehung der Welle 0, d.h. bei jedem Doppelhub des Kompressors, wird j edes der Ventile g durch das Exzenter k

• und die Schwinge m einmal kurz geöffnet.

Dabei entweicht die Druckluft unter dem Kolben c (Fig. 1) durch die Rohre e,f,h; das betreffende Saugventil schließt sich, und die Kompression beginnt.

Die Relativstellung des Exzenters k gegenüber der Maschinenkurbel wird nun je nach der Lage des Kolbens r im Druckregulator mit Hilfe des um die Kompressorachse 0 schwingbaren Rades q und der Räder ft, q\ verändert.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist die folgende: Bewegt sich der Kompressorkolben a¹ zur Verdichtung bei geschlossenem Saugventil b nach links, so strömt Druckluft durch das Rückschlagventil d (Fig. 1) un|er den Kolben c. Dieser Kolben ist so bemessen, daß sein Druck die Feder- und Gewichtsbelastung des Ventiles b überwindet. Trotzdem vermag der Druck zunächst das Saugventil nicht zu öffnen, da die beginnende Kompression im Zylinder den Ventilteller auf seinem Sitz festhält. Das Ventil öffnet sich erst, wenn bei der folgenden Bewegung des Kolbens nach rechts die Spannung im Zylinder entsprechend gesunken ist; das Ventil bleibt unter der Wirkung des Druckluftkolbens während der Saugperiode geöffnet. Ist der Saughub vollendet und soll die Kompression einsetzen, so wird das Ventil g (Fig. 2) durch das Exzenter k einen Augenblick geöffnet; dabei entweicht die Druckluft unter dem Kolben c durch die Leitungen e,f und h, das Saugventil schließt unter der Wirkung seiner Feder, und die Korn- 70 ■ pression beginnt. Der Vorgang ist der gleiche auf beiden Kolbenseiten. Die gemäß dem Erfindungsgedanken stattfindende Verschiebung des Zeitpunktes, in dem die Ventile g durch die Schwinge m geöffnet werden, wird nun in folgender Weise durch die Spannungsschwankungen im Druckbehälter selbsttätig bewirkt.

Verringert sich beispielsweise die Luftentnahme aus dem Druckbehälter, so steigt sein Druck. Der Kolben r (Fig. 3) hebt sich und stellt mittels des Planetengetriebes ft, q, ft¹ das Exzenter k im Sinne seiner Drehung etwas zurück. Die Schwinge m stößt infolgedessen etwas später gegen die Ventile. g, und das Schließen der Saugventile tritt erst ein, nachdem der Kompressorkolben schon ein Stück des Kompressionshubes ausgeführt und einen Teil der angesaugten Luft wieder aus dem Zylinder ausgeschoben hat.

Steigt umgekehrt der Luftverbrauch, so wird. die Spannung im Druckbehälter fallen, der Kolben r (Fig. 3) wird sinken und mit Hilfe des Planetengetriebes das Exzenter k in umgekehrter Richtung verstellen, also frühere Betätigung der Ventile g und somit früheren Schluß der Saugventile b veranlassen.

Die dargestellte Steuerungsanordnung ist nur ein Beispiel verschiedener Ausführungsmöglichkeiten für das Verfahren. So läßt sich an Stelle der Ventile g ein Schieber anwenden, während das Exzenter k durch Daumenscheiben zu ersetzen ist. Auch ein rotierender Hahn kann an die Stelle der Ventile und Exzenter treten, wobei der Hahn ebenfalls von einem Planetengetriebe oder von einer ähnlich wirkenden Vorrichtung seinen Antrieb erhalten mag. Zur Steuerung der kleinen Ventile g ist auch eine Scheibe mit schiefen Daumen anwendbar, die auf der Steuerwelle vom Regler achsial zu verschieben ist.

Bei Verbundkompressoren ist es zweckmäßig, beide Zylinder von einer Stelle aus zu steuern, indem z. B. an dem Kasten für die Ventile g ein zweiter Ventilkasten angegossen wird, dessen Ventile durch ein zweites Exzenter bewegt werden, das gegen das erste entsprechend dem Kurbelwinkel der beiden Zylinder versetzt ist.

Die für die Steuerung der Saugventile erforderliche Druckluft kann statt aus dem Kompressorzylinder auch aus dem Druck-

behälter entnommen werden: In dem Falle ist aber eine geeignete Einrichtung zur Steuerung des Luftzutrittes unter die Ventilkolben c erforderlich.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Verfahren zur selbsttätigen Regelung der Leistung von Kompressoren vermittels der Spannungsschwankungen im Druckbehälter und durch Offenhalten der vom Druckluftkolben gehobenen Saugventile während des Kompressionshubes, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluft unter den Saugventilkolben bei jedem Verdichtungshub früher oder später abgelassen wird entsprechend der sinkenden oder steigenden Spannung im Druckbehälter und so ein früheres oder späteres Schließen der Saugventile herbeigeführt wird. '

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.