DE228994C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 228994 KLASSE 27h. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 9. Mai 1909 ab.

Kompressoren, Gebläse und Gaspumpen aller Art, die mit Rücksicht auf die Art ihres Antriebs nur mit unveränderlicher Umdrehungszahl laufen können, müssen mit besonderen Einrichtungen zur Regelung der Saugleistung entsprechend dem schwankenden Gasbedarf versehen werden. Nach der Art und Weise, in der die Regelung der Saugleistung erfolgt, kann man in der Hauptsache zwei Gruppen solcher Maschinen unterscheiden, von denen die erste entweder mit voller Leistung arbeitet oder leer läuft, während bei der zweiten die Zylinderleistung mehr oder weniger dem jeweiligen Gasbedarf angepaßt wird.

Die erste Art der Regelung findet nur bei kleinen Maschinen Anwendung. Sie hat den Nachteil, daß die Antriebsmaschine bald mit voller Belastung, bald leer läuft, wodurch sich •—· wenn beispielsweise ein Elektromotor zum Antrieb verwandt wird — für die Zentrale eine stark schwankende Belastung ergibt.

Die eigentliche Regelung wird bei dieser Gruppe in verschiedener Weise durchgeführt. Sobald der gewünschte Druck im Reservoir oder in der Druckleitung erreicht ist, wird entweder die Saugleitung geschlossen oder eine Verbindung zwischen Saug- und Druckraum hergestellt, oder aber das Saugventil angehoben, so daß das angesaugte Gas wieder.in die Saugleitung zurücktreten kann.

Bei der zweiten Gruppe wird stets nur die Gasmenge verdichtet, die dem jeweiligen Bedarf entspricht. Damit ergibt sich eine gleichmäßige, jedenfalls im Stundendurchschnitt nicht stark schwankende Belastung der zum Antrieb dienenden Kraftquelle, beispielsweise der elektrischen Zentrale.

Diese Regelungsart kommt für große Kompressoren, Gaspumpen und Gebläse wohl einzig und allein in Frage. Zur Anpassung der Saugleistung an den Gasbedarf sind bei dieser Gruppe verschiedene Mittel angewandt worden. Man hat den schädlichen Raum, d. h. den in der Kolbentotlage zwischen Kolben und Deckel bzw. den Steuerorganen liegenden Raum stark vergrößert, wodurch eine Reduktion des angesaugten Volumens erreicht wurde. Durch besondere Steuerungen ließ man während der Druckperiode einen Teil des bei dem vorhergehenden^ Saughub angesaugten Volumens wieder in den Saugraum zurücktreten, und man hat weiter in der Zylinderwand in ihrer Längsrichtung Löcher angebracht, die, solange die Pumpe mit voller Leistung arbeitet, durch Schraubenverschlüsse geschlossen sind. Soll die Leistung verringert werden, so werden diese Schraubenverschlüsse von Hand der Reihe nach geöffnet, und das angesaugte Gas entweicht während eines Teiles des Hubes wieder durch die geöffneten Löcher, so daß je nach der Zahl der Löcher die Maschine für verschiedene Leistungen eingestellt werden kann. ■

Die erste Methode ist nicht genügend ökonomisch. Sie hat außerdem den Nachteil, daß die Regelung nur sprungweise möglich ist, da man den schädlichen Raum jeweils nur sprungweise durch Angliederung weiterer Räume vergrößern kann.

Die zweite Methode hat durch die Ausführung einer besonderen Steuerung den Nachteil

größerer Kosten; ferner werden die Dichtungslängen der abdichtenden Steuerorgane und damit die Undichtigkeitsverluste erheblich vergrößert, da nicht nur die eigentlichen Steuer-5 organe, wie sie bei jedem Kompressor und Gebläse vorhanden sein müssen, abzudichten sind, sondern auch die Hilfssteuerorgane.

Die dritte Methode endlich hat den Nachteil, daß bei doppeltwirkenden Gebläsen eine feinere

ίο Abstufung der Leistung nur innerhalb der Leistungsgrenzen ο und V₂ möglich ist.

Die vorliegende Erfindung bezweckt eine Regelung der Leistung innerhalb der Grenzen Y₂ und ι mit den einfachsten Mitteln. Es werden in der Mitte der Zylinderlauffläche ein oder mehrere Abschlußorgane mit regelbarem Durchgangsquerschnitt — ζ. Β. Ventile, Hähne, Schieber usf. (im nachfolgenden kurz Ventile genannt) — angeordnet. Diese Ventile stellen in bekannter Weise eine Verbindung zwischen dem Zylinderinnern, dem Saugraum des Zylinders, der Atmosphäre oder einem Behälter her bzw. unterbrechen diese Verbindung.

In der Figur ist die Anordnung eines einzigen solchen Ventils in der Zylindermitte dargestellt. Ist das Ventil V geschlossen, so arbeitet der Zylinder, als wenn das Ventil überhaupt nicht vorhanden wäre, d. h. es erfolgt die Kompression nach dem Diagramm F₁, und die Pumpe gibt die volle Leistung. Ist das Ventil ganz geöffnet, so tritt während der ersten Hälfte des Kompressionshubes das Gas durch das Ventil wieder in die Atmosphäre bzw. in den Saugraum oder in einen an passender Stelle angeordneten Behälter zurück, während nur die Hälfte des angesaugten Volumens etwa nach dem Diagramm F_t komprimiert wird.

Außer der vollen und halben Leistung läßt das Ventil nun noch die Einstellung sämtlicher Zwischenstufen zwischen voller und halber Leistung zu. Dies geschieht in der Weise, daß das Ventil durch Drehen des an seiner Spindel befindlichen Handrades mehr oder weniger geöffnet wird. Jeder Stellung zwischen der Schlußlage des Ventils und derjenigen Lage, in der es den ganzen Querschnitt freigibt, ent-' spricht nun eine bestimmte Leistung der Pumpe, so daß ■— im Gegensatz zu den oben beschriebenen älteren Konstruktionen — jede beliebige Zwischenleistung zwischen der vollen und halben Leistung durch das Ventil eingestellt werden kann.

Das Diagramm F_A veranschaulicht den Arbeitsvorgang im Innern des Zylinders bei einer teilweisen Öffnung des Ventils. Die Kornpression beginnt schon zu Anfang des Hubes. Sie kann jedoch nicht normal verlaufen, da eine gewisse Menge des Gases durch das teilweise geöffnete Ventil in die Atmosphäre bzw. den Saugraum oder den Behälter zurücktritt. Der Kraftbedarf zur Kompression gemäß Diagramm -F₄ erhöht sich demnach um den Betrag der schraffierten Fläche F₃. Diese Fläche stellt das Maß an Mehrarbeit dar, das bei einer zwischen voller und halber Leistung liegendenteilweisen Belastung der Maschine aufzuwenden ist.

Es sei nochmals hervorgehoben, daß eine Arbeitsvergeudung sowohl beim Diagramm F₁ wie auch beim Diagramm F_%, d. h. bei voller und halber Leistung, nicht eintritt, und daß nur die zwischen voller und halber Leistung liegenden Diagramme eine relative Mehrarbeit durch die Drosselwirkung des Ventils zeigen.

Anstatt eines Ventils können bei großen Ausführungen auch deren mehrere an der Peripherie des Zylinders in dessen Mitte angeordnet werden.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch :

   Leistungsregelungsvorrichtung für doppeltwirkende Gaspumpen, gekennzeichnet durch eine oder mehrere in der Zylindermitte vorgesehene Austrittsöffnungen, deren Durchgangsquerschnitt durch ein Abschlußorgan (ζ. Β. Ventil, Hahn oder Schieber) regelbar ist, so daß durch die Einstellung des Absperrorgans beliebig viele Leistungsstufen zwischen der beim vollständigen go öffnen des Absperrorgans erzielten Mindestleistung und der beim vollständigen Schließen des Absperxorgans erzielten Höchstleistung erreichbar sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.