DE308696C

DE308696C -

Info

Publication number: DE308696C
Application number: DENDAT308696D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 27b. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 18. Februar 1915 ab.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kolbenverdichter, dessen selbsttätig wirkende Saugoder Druckventile zwecks Regelung der gelieferten Gas- oder Luftmenge unter dein Einnuß der Spannung des Hauptbehälters stehen. - Kolbenverdichter, bei welchen die Saugventile durch Kolben angehoben werden, sobald der Windkesseldruck ein gewünschtes Maß überschreitet, sind bekannt. Dabei handelt es sich um sogenannte »Äussetzregelung«, d. h. die Saugventile werden so lange offengehalten, bis der Druck im Windkessel wieder auf ein Mindestmaß gesunken'ist. Das Offenhalten der Ventile vollzieht sich also unter Umständen während

*5 einer größeren Anzahl von Hüben des Verdichters, wobei die von dem Kolben während dieser Zeit angesaugte Luft beim Rückwärtsgang immer wieder vollständig durch die offenen Saugventile herausgedrückt wird. Dies Verfahren der Aussetzregelung hat den Nachteil eines ungleichmäßigen stoßenden Ganges des Verdichters, da nur seine eine Seite während längerer Zeit belastet ist.
Die Erfindung besteht darin, daß zwischen dem Hauptbehälter und den die Ventile direkt beeinflussenden Kolben ein Zwischenbehälter mit einstellbarer Abflußöffnung eingeschaltet ist, zu· welchem die Druckluft des Hauptbehälters überströmt, indejn sie ein belastetes Ventil anhebt. Eine vorteilhafte Ausführungsform besteht darin, daß der Zwischen- oder Hilfsbehälter mit Kolben und daran befestigtem Nadelventil ausgerüstet ist, wobei der Kolben einerseits unter der _; Spannung der Druckluft des Hauptbehälters, anderseits unter Federspannung steht, so daß die Zuflußmenge zum Hilfsbehälter vom Unterschied beider Spannungen abhängt. Hierdurch wird im Gegensatz zu der »Aussetzregelung« eine Füllungsregelung erzielt, d. h. die angehobenen Ventile bleiben nicht während mehrerer Hübe ständig offen, sondern das erzwungene Öffnen und Schließen derselben vollzieht sich innerhalb desselben Hubes, so daß die Wirkungsweise mit der Füllungsänderung an einer Dampfmaschine verglichen werden kann.

Der Zwischenbehälter ist mit dem Hauptdruckbehälter durch ein einstellbares Ventil verbunden. Da der Zwischenbehälter ferner eine einstellbare Abflußöffnung besitzt, so läßt sich die Regelung so Vornehmen, daß bei einem bestimmten Druck- im Hauptbehälter ein ganz bestimmter Druck im Zwischenbehälter oder Hilfswindkessel herrscht, welcher von der Zuflußmenge aus dem Hauptbehälter (bzw. Hauptdruckrohr) und der Größe der Abflußöffnung abhängig ist..

Da der Raum hinter den eingeschliffenen Kolben der Saugventile mit dem Zwischenbehälter in Verbindung steht, so öffnen sich die Saugventile während des Saughubes, und die Kolben folgen unter dem Einfluß des Zwischen-

behälters nach und überwinden die Belastung, z. B. die entgegenwirkende Federspannung. Bei Rückwärtsgang des Verdichterkolbens werden nuri zunächst unter dem Einfluß des hinter den Saugventilkolben herrschenden Druckes die Saugventile offengehalten, und die angesaugte Luft strömt wieder ins Freie. Dies Rückströmen verursacht aber einen Druck, auf die Saugventile, so daß diese das Bestreben

ίο haben, sich zu schließen. Bei zunehmender Geschwindigkeit des Verdichterkolbens wird dieser Druck größer, und es ergibt sich ein Zeitpunkt, wo er, vereint mit dem Federdruck, welcher die Ventile zu schließen strebt, den Druck hinter dem Kolben des Hilfsbehälters überragt. Dies hat zur Folge, daß sich das Saugventil an den betreffenden Punkten des Kolbenhubes schließt, und dieser Punkt ist je nach den vorhandenen Druckverhältnissen verschieden.

Der Rest der Luft, welcher sich noch im Zylinder befindet, wird nun verdichtet, und man hat auf diese Weise die Vorteile einer Füllungsregelung, welche das Gestänge des Verdichters weniger in Anspruch nimmt, als wenn die eine Seite des Verdichters längere Zeit leer läuft. Der vom Hilfsluftbehälterdruck beeinflußte Kolben des Saugventiles geht also bei jedem Hub des Verdichterkolbens hin und her, während. bei der Aussetzregelung der Kolben und das Saugventil solange in ihrer Endlage bleiben, bis wieder Druckluft, gebraucht wird.

,Die folgenden Ausführungsbeispiele erläutern die Erfindung näher.

In den Zeichnungen stellt Fig. 1 einen KoI-

35~. benverdichter mit ⁽ selbsttätigen Saug- und Druckventilen dar, bei welchem eine selbsttätige Regelung der Lieferung durch Beeinflussung der Saugventile im Sinne dieser Erfindung dermaßen angeordnet ist, daß die angesaugte Luftmenge in jedem Augenblicke der verbrauchten Luftmenge entspricht, wodurch der Druck im Luftbehälter unverändert bleibt.

Fig. 2 stellt einen ähnlichen Verdichter dar,

bei dem aber der Lufteinlaß durch die hohle Kolbenstange erfolgt und die selbsttätige Regelung der Lieferung durch Beeinflussung der Druckventile geschieht, wobei die angesaugte Luftmenge in jedem Augenblicke ebenfalls der verbrauchten Luftmenge entspricht und der Druck im Luftbehälter unverändert bleibt.

In Fig. ι sind der Kolben 1 und der Zylinder 2 Teile eines Luftverdichters, dessen Saugventile 3 mit Federn 4 belastet sind, und bei dem die kleinen Kolben 5 durch den Luftdruck in den Zylindern 6 beeinflußt werden. Diese sind durch ein Rohr 7 mit dem Hilfsbehälter 8 verbunden, welcher durch eine öffnung 9 mit der Atmosphäre und durch eine Öffnung 11 mit dem Hauptbehälter 10 in Verbindung steht. Diese

öffnung bleibt durch das Nadelventil 12 geschlossen, solange die Kraft der regelbaren Feder 13 genügt, um den Luftdruck im Hauptbehälter 10 zu überwinden. Dieser wirkt durch das Rohr 14 auf die Unterseite des Kolbens 15..

Ein Verstellbares Nadelventil 16 kann so angeordnet werden, daß eine geringe Luftmenge fortwährend vom "Haupt- zum Hilfsbehälter durchfließt, so daß verhindert wird, daß der Druck im letzten unter einen gegebenen Wert hinabsinkt.

Wenn der Verdichter mit unveränderlicher, teilweiser Füllung arbeitet, fließt eine geringe Luftmenge ständig durch die Öffnung 11 in den Hilfsbehälter 8, und dieselbe Menge entweicht durch die öffnung 9, wobei der im Hilfsbehälter ⁷^ herrschende und auf die Kolben 5 in den Zylindern 6 wirkende Druck unverändert bleibt.

Eine Änderung des Luftverbrauches. bewirkt eine Zu- oder Abnahme des Druckes im Hauptbehälter 10 und der Luftmenge, welche durch die Öffnung 11 in den Hilfsbehälter 8 fließt, wodurch der Drück in diesem und die Füllung des Luftzylinders verändert wird, bis ein neuer Zustand mit gleicher Luftansaugung und gleicher Luftförderung bei ein wenig verändertem Druck im Hauptbehälter erreicht wird.

Bei einem gewissen Druck im Hilfsbehälter wird das Gewicht oder die Federbelastung der Einlaßventile dermaßen ausgeglichen, daß der eintretenden Luft ein geringster Widerstand geboten wird und folglich die Liefermenge des Verdichters einen Höchstwert erreicht. Das Nadelventil 16 kann dazu benutzt werden, um eine solche¹ Luftmenge in den Hilfsbehälter einzulassen, ,daß dieser Druck aufrechterhalten bleibt, oder daß ein höherer Druck im Behälter erzeugt wird, der dann natürlich die Füllung des Luftzylinders entsprechend verkleinert.

In Fig. 2 der Zeichnung sind der Kolben 17 und der Zylinder 18 Teile eines Verdichters, bei welchen der Lufteintritt durch . die hohle Kolbenstange und das Saugventil 19 erfolgt. Die Druckventile .20 sind durch Federn 21 belastet und werden durch zylindrische Kolben 22 geführt. , Durch die öffnungen 23 und das Rohr 7 werden die Ventile 20 von dem im Hilfsbehälter 8 herrschenden Druck beeinflußt. Dieser Behälter steht durch eine Öffnung 9 mit der Atmosphäre und durch die öffnung 11 mit dem Hauptbehälter in Verbindung. Diese öffnung no wird durch das Nadelventil 24 geschlossen, welches am Kolben 25 befestigt ist, dessen Verlängerung 26 in den Raum 27 hineinragt, der durch die Öffnung 28 mit der Atmosphäre verbunden ist. Über dem Kolben 25 ist ein zweiter mit einer Stange 30 versehener Kolben 29 angeordnet, welcher in den Hohlraum 31 der Regelungsschraube 32 hineinragt. Die Feder 34, welche den Stift 30 umschließt, hat das Bestreben, den Kolben 29 zu heben. Der Raum 35 zwischen dem Kolben 29 und der Schraube 32 sowie der Raum 37 zwischen dem Kolben 25

und dem Ventilsitz ii' sind durch die Rohre 36 und 38 und das Ventil 39 mit dem Hauptbehälter 10 (siehe Fig. 1) verbunden. Ein Nadelventil 41 kann dazu benutzt werden, um die im Hilfsbehälter enthaltene Preßluft in die ^ Atmosphäre ausfließen zu lassen. Es wird von Hand bewegt, während das ähnliche Ventil 42 durch einen Geschwindigkeitsregler beeinflußt werden kann. ' . · . »

Wenn der Verdichter mit unveränderlicher, teilweiser Füllung arbeitet, fließt eine geringe Luftmenge fortwährend durch die öffnung 11 in den Hilfsbehälter 8, und dieselbe Menge entweicht durch die öffnung 9, wobei der im Hilfsbehälter herrschende und durch die Löcher 23 auf die Ventile 20 wirkende Druck unverändert bleibt.

Dieser Druck ist jedoch etwas kleiner als der Druck im Hauptbehälter, welcher auf die Außenseite der Druckventile wirkt und dieselben während eines Teiles des darauffolgenden Saughubes offenhält. In den Zylinder fließt dabei eine solche Menge verdichteter Luft, zurück, daß sie, nach Ausdehnung auf den Ansaugedruck, noch genügenden Raum für die neu eintretende Luftmenge übrig läßt, welche dem Vorhandenen Luftverbrauch entspricht, wodurch der im Häuptbehälter herrschende Druck unverändert bleibt.

Eine Vergrößerung des Luftverbrauches wird nun eine kleine Abnahme des Druckes im Hauptbehälter bewirken, und die Feder 34 wird den Luftdruck auf den Kolben 29 überwinden und diesen hochheben, wobei der Kolben 25, an dem das Ventil 24 befestigt ist, ebenfalls gehoben und die durch das Nadelventil in den Hilfsbehälter 8 fließende Luftmenge vergrößert wird. Der Druck im letzten Behälter, welcher durch das Rohr 7 und die Öffnung 23 auf die "Ventile 20 wirkt, nimmt zu, die letzten schließen sich früher, und die während eines Hubes angesaugte Luftmenge wächst, bis sie dem Vergrößerten Luftverbrauch gleichkommt.

Eine Verminderung des Luftverbrauches wird eine kleine Zunahme des Druckes im Hauptbehälter bewirken und durch einen dem vorbeschiebenen ähnlichen Vorgang die angesaugte Luftmenge verringern, bis sie dem verminderten Luftverbrauch entspricht.

Bei vielstufigen Verdichtern wird im allgemeinen jede Stufe mit einem besonderen Füllungsregler Versehen werden,

Claims

Patent-An Sprüche:

1. Kolbenverdichter oder Pumpe mit selbsttätig wirkenden Saug- und Druckventilen, dadurch gekennzeichnet, daß die Saug- oder Druckventile oder beide verschiedenartige Belastungen erfahren können, um eine größere oder geringere Menge des geförderten Mittels durchzulassen.

2. Kolbenverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile unter Belastung des geförderten Mittels stehen.

3. Kolbenverdichter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einwirkung des geförderten Mittels auf die Ventile durch einen Hilfsbehälter vorgenommen wird, in welchen das geförderte Mittel einströmt.

4. Kolbenverdichter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsbehälter mit Vorrichtungen versehen ist, welche den in ihm befindlichen Druck und somit den Zeitpunkt des Schließens der Ventile und den Füllungsgrad des Verdichters o. dgl. vom Druck im Hauptbehälter abhängig machen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.