DE284946C

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Publication number: DE284946C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE TJb. GRUPPECLASS TJb. GROUP

GEBR. MEER in MÜNCHEN-GLADBACH.GEBR. SEA in MUNICH-GLADBACH.

Kraftmittelzufluß offen gehalten werden.Kraftmittelzufluß are kept open.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 19. März 1912 ab.Patented in the German Empire on March 19, 1912.

Die Erfindung bezieht sich auf Leistungsregler für Verdichter und Pumpen, bei denen bei zu großer Maschinenleistung durch Offenhalten der Saugventile ein Teil der Gebläseluft wieder ausgestoßen wird. Die verwendeten Ventile sollen bei der Erfindung selbsttätige oder freigängige Ventile sein, d. h. nicht zwangläufig durch ein Gestänge angetriebene. Bei mit solchen Ventilen ausgerüsteten VerdichternThe invention relates to capacity regulators for compressors and pumps in which if the machine output is too high, part of the blower air by keeping the suction valves open is ejected again. The valves used should be automatic in the invention or free-moving valves, d. H. not necessarily driven by a linkage. at compressors equipped with such valves

ίο ist es bekannt, Druckluft auf die Saugventile einwirken zu lassen, um sie von ihrem Sitz abzuheben, so daß ein Teil der Luft, welche verdichtet werden soll, ausströmen kann. Dies geschah bisher derart, daß die Ventile einer Zylinderseite oder gegebenenfalls beider Zylinderseiten bei Erreichung eines bestimmten Höchstdruckes längere Zeit offen gehalten wurden, und zwar während einer Anzahl, unter Umständen einer großen Anzahl von Hüben der Maschine. Man konnte die. Maschinenleistung durch Offenhalten der Ventile auf der einen Seite auf die Hälfte oder durch Offenhalten sämtlicher Saugventile auf Null vermindern. Diese grobe Regelungsart hat den Nachteil, daß ungleichmäßige Beanspruchungen in das Maschinengestänge hineingeraten, so daß man in der Wahl sehr schnell laufender Verdichter oder Pumpen beschränkt ist.
Ferner sind Verdichter bekannt geworden, bei denen die Ventile nur während eines Hubteiles durch ein mechanisches Gestänge offen gehalten werden, indem beispielsweise eine verstellbare Nockenwelle durch Hebel längere Zeit oder kürzere Zeit auf Offenhalten der Ventile einwirkt. Diese Konstruktion läßt sich bei schnellaufenden Verdichtern nicht anwenden, zumal wenn man von dieser Nockenwelle sämtliche Ventile beeinflussen will, da die Massenbeschleunigungen viel zu groß werden. Läßt man die Nockenwelle nur auf einen Teil der Ventile einwirken, so ist damit für den Auspuff an die Atmosphäre eine Querschnittsverminderung eingetreten, welche sich im Diagramm infolge des auftretenden Durchlaßwiderstandes als Kraftvergeudung ausdrückt. Selbst wenn es gelingen sollte, daß Offenhalten aller Ventile auf. diese Weise zu steuern, ergeben sich ungünstige Diagramme, weil das Zurückgehen der Ventile auf ihren- Sitz von der Gestalt der Kurvenscheibe abhängig ist, diese aber allmähliche Übergänge besitzen muß, zumal, wenn die große Massenwirkung der vielen Ventile in Betracht kommt. Die Ventile sinken also nicht schnell genug auf ihren Sitz zurück, so daß während dieser Zeit auch eine Drosselung eintritt.It is known to let compressed air act on the suction valves in order to lift them from their seat so that part of the air that is to be compressed can flow out. Up to now this has been done in such a way that the valves on one cylinder side or possibly both cylinder sides were kept open for a long time when a certain maximum pressure was reached, namely during a number, possibly a large number of strokes of the machine. You could. Reduce machine performance by half by keeping the valves open on one side or by keeping all suction valves open to zero. This coarse type of regulation has the disadvantage that uneven loads get into the machine linkage, so that one is limited in the choice of very fast running compressors or pumps.
Furthermore, compressors have become known in which the valves are kept open by a mechanical linkage only during a lifting part by, for example, an adjustable camshaft acting through levers to keep the valves open for a longer or shorter period of time. This construction cannot be used with high-speed compressors, especially if you want to influence all valves from this camshaft, since the mass accelerations are much too great. If the camshaft is only allowed to act on some of the valves, a reduction in cross-section has occurred for the exhaust to the atmosphere, which is expressed in the diagram as a waste of power due to the passage resistance that occurs. Even if it should be possible to keep all valves open. To control this way, there are unfavorable diagrams because the return of the valves to their seat depends on the shape of the cam, but this must have gradual transitions, especially when the large mass effect of the many valves is taken into account. The valves do not sink back quickly enough on their seat, so that a throttling also occurs during this time.

Besonders wichtig ist jedenfalls, daß bei höheren Tourenzahlen eine derartige mechanische Steuerung zahlreicher Ventile wegen der großen Massenwirkungen nicht möglich ist.In any case, it is particularly important that such a mechanical one at higher speeds Control of numerous valves is not possible because of the large mass effects.

Die neue Erfindung macht von dem bekannten Mittel der Einwirkung von Druckluft oder eines anderen Kraftmittelzuflusses auf die Saugventile Gebrauch. Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß der Kraftmittelzufluß während jedes Hubes der Maschine zugelassen und ab-The new invention makes of the known means of exposure to compressed air or one other fuel supply to the suction valves. The essence of the invention consists in that the flow of power medium is permitted and removed during each stroke of the machine.

geschnitten wird, und zwar geschieht dies durch ein von der Maschine angetriebenes, unter dem Einfluß eines Reglers stehendes Steuerglied. Wie ausgeführte Konstruktionen gezeigt haben, folgen die Ventile selbst bei sehr schnell laufenden Maschinen dieser Beeinflussung durch das Kraftmittel überaus schnell, so daß vorzügliche Diagramme entstehen. Große Massen sind überhaupt nicht mehr vorhanden, da ja die ganze Steuerung darin besteht, daß man in einem gemeinsamen Luftstrang die Preßluft abschneidet oder durchgehen läßt. Man kann auf diese Weise sehr schnell laufende Maschinen erhalten, deren Diagramme vollkommen scharf ausgebildet sind, weil sofort beim Abschneiden des Druckmittels von den Saugventilen das selbsttätige Aufsetzen dieser auf den Sitz erfolgt. Der Druckmittelstrang kann sich nach einer beliebigen Anzahl von Ventilen hin verzweigen, so daß der Zahl der zu beeinflussenden Ventile praktisch keine Grenze gesetzt ist.is cut, this is done by a machine driven, control element under the influence of a regulator. How executed constructions have shown that the valves follow this influence even in very fast running machines extremely fast by the power means, so that excellent diagrams are created. Large crowds are no longer there at all, since the whole control system consists in the fact that one is in a common air duct cuts off the compressed air or lets it pass. In this way one can get very fast running machines, their diagrams are formed perfectly sharp, because immediately when cutting off the pressure medium the suction valves automatically put them on the seat. The pressure fluid line can branch out to any number of valves, so that the number of valves to be influenced is practical no limit is set.

Die Zeichnung veranschaulicht eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung bei einem Verdichter.
Es istThe drawing illustrates an example embodiment of the invention in a compressor.
It is

Fig. ι eine vereinfachte Darstellung der ganzen Maschine,Fig. Ι a simplified representation of the entire machine,

Fig. 2 drei übereinandergelegte Diagramme bei verschiedenen Reglerstellungen.Fig. 2 three superimposed diagrams with different controller positions.

Am Saugventil 1 des Arbeitszylinders ist ein hydraulischer Kolben 2 angebracht, auf dem der Ventilteller 1 frei beweglich aufliegt, so daß er als selbsttätiges Ventil spielen kann.A hydraulic piston 2 is attached to the suction valve 1 of the working cylinder which the valve plate 1 rests freely movable so that it can play as an automatic valve.

Hinter diesem Kolben 2 mündet an seinem Zylinder 3 eine Druckleitung 4, deren anderes Ende zu einem Steuerzylinder 5 führt; in diesem läuft ein Steuerkolben 6, der mit einer Antriebsrolle 7 und einer Gegendrückfeder 8 kraftschlüssig von einer Steuerkurve 9 bewegt wird. Die Kurvenstange 9 besitzt eine Erhebung. 10, welche beim Unterlaufen der Rolle 7 den Steuerkolben 6 so weit anhebt, daß ein Rohr 11, welches vom Druckraum 12 des Kompressors kommt, mit dem Rohr 4 und dem Hubzylinder 3 des Saugventils 1 in Verbindung tritt, also dieses Ventil offen hält.Behind this piston 2 opens on its cylinder 3 a pressure line 4, the other End leads to a control cylinder 5; in this a control piston 6 runs with a Drive roller 7 and a counter-pressure spring 8 are moved by a control cam 9 in a non-positive manner will. The cam rod 9 has an elevation. 10, which when passing under the roll 7 the control piston 6 raises so far that a pipe 11, which from the pressure chamber 12 of the compressor comes, with the pipe 4 and the lifting cylinder 3 of the suction valve 1 in connection occurs, so keep this valve open.

Die Kurvenstange 9, 10 sitzt an einem Parallelführungsteil 13, der durch eine Schubstange 14 von einem Exzenterzapfen 15 der Kurbelwelle her eine derartige Hubbewegung erhält, daß er stets gleichzeitig mit dem Arbeitskolben der Maschine seinen Totpunkt erreicht.The cam rod 9, 10 sits on a parallel guide part 13, by a push rod 14 of an eccentric pin 15 of the The crankshaft receives such a stroke movement that it is always at the same time as the working piston the machine has reached its dead center.

Zwischen dem Gelenk 16 der Hubstange 14 am Parallelführungsteil 13 und der Kurvenstange 9, 10 ist eine Vorrichtung 17 eingeschaltet, welche eine Näherung und Auseinanderschiebung der genannten Punkte durch einen Leistungsregler erlaubt; es kommt dann ein größeres oder kleineres Stück des wirksamen Teiles 10 der Steuerkurve unter der Rolle 7 zur Wirkung.Between the joint 16 of the lifting rod 14 a device 17 is switched on on the parallel guide part 13 and the cam rod 9, 10, which allows an approximation and shifting apart of said points by a power regulator; it comes then a larger or smaller piece of the effective part 10 of the control cam under the Roll 7 to the effect.

Die Dauer dieser Wirkung bedingt die Länge des leer zurückgelegten Maschinenhubes, der sich in den Diagrammen (Fig. 2) als wagerechte Linie, an der Diagrammspitze in Höhe der atmosphärischen Linie liegend, darstellt. So ist das Diagramm I bei Vollbelastung, II und III bei wachsend verringerter Belastung aufgenommen. The duration of this effect determines the length of the empty machine stroke, the in the diagrams (Fig. 2) as a horizontal line, at the top of the diagram in the amount of atmospheric line. This is how diagram I is at full load, II and III added with increasing exposure to less stress.

Die Steuerungskraft kann entweder einem Vorrat (Druckbehälter, elektrisches Stromnetz) entnommen und von der Maschine bei jedem zu beeinflussenden Hub durch Ventile oder Schalter ausgelöst werden, oder die Maschine kann bei jedem zu beeinflussenden Hub während der Dauer der Beeinflussung selbst die Kraft erzeugen, beispielsweise durch Pressen eines Pumpenkolbens, dessen Druck ohne Zwischenschaltung weiterer Steuerungsglieder zum Ventil weitergeleitet wird und den Anschlag zur Offenhaltung desselben zeitweise verstellt. Das krafterzeugende und steuernde Glied könnte auch ein elektrischer Induktor sein.The control force can either be a supply (pressure vessel, electrical power network) and taken from the machine at each stroke to be influenced by valves or Switches can be triggered, or the machine can be activated during each stroke to be influenced the duration of the influence itself generate the force, for example by pressing a pump piston whose pressure without the interposition of further control elements for Valve is passed on and the stop is temporarily adjusted to keep it open. The force-generating and controlling element could also be an electrical inductor.

Die dargestellte Ausführungsform, bei welcher das steuernde Glied durch ein Kurvenstück angetrieben wird, ist besonders einfach.The embodiment shown, in which the controlling member is driven by a cam piece is particularly easy.

Man erhält bei jeder Leistung der Maschine ein theoretisch ideales Diagramm und der Gang der Maschine bleibt gleichmäßig und ruhig. Der Wirkungsgrad bei allen Belastungen ist demnach der günstigte, was insbesondere bei Kompressoren von höchster Bedeutung ist. Die neue Erfindung erlaubt die Verwendung von Maschinen sehr hoher Tourenzahl, so daß die Maschinen klein' gehalten werden können.For every performance of the machine, a theoretically ideal diagram and the gear are obtained the machine stays steady and calm. The efficiency at all loads is therefore the cheapest, which is particularly important for compressors. The new invention allows the use of machines with a very high number of revolutions, so that the machines can be kept small.

Claims

Patent claim:

Capacity controller for compressors and pumps with automatic valves that are closed at high machine performance due to the direct action of compressed air or other fuel supply are kept open, characterized in that the power supply flow through a machine driven, control member under the influence of a regulator during each stroke of the machine admitted and cut off.

1 sheet of drawings.