DE3521156C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum schlagartigen Abheben der Saugventile eines Verdichters gemäß Oberbegriff des Hauptanspruches.

Aus der DE-OS 14 03 972 ist (Fig. 1) eine Vorrichtung be­ kannt, bei der bei Erreichen eines druckraumseitig vorge­ gebenen Solldruckes die Saugventile durch eine Steuerein­ richtung solange geöffnet gehalten werden, bis der Soll­ druck wieder unterschritten ist. Diese Steuereinrichtung besteht aus einem Doppelventil und einem in einem Zylinder geführten, mit den Saugventilen in Wirkverbindung stehen­ den Arbeitskolben, wobei dieser bei geöffnetem Doppelventil vom Arbeitsmedium druckbeaufschlagt ist und dadurch als Stellantrieb wirkt.

Ein Nachteil dieser Vorrichtung ist es, daß deren Steuer­ einrichtung einen sehr großen Bauraum in Anspruch nimmt. Ferner sind bei längerer Betriebsdauer Probleme hinsichtlich des exakten Ansprechzeitpunktes des die Saugventile betä­ tigenden Stellantriebes nicht auszuschließen, da die ein­ zelnen Bauelemente der Steuerung permanent mit dem Arbeits­ medium in Berührung stehen, und dies - ein entsprechendes Arbeitsmedium voraussetzt - zu unerwünschten Ablagerungen auf Dicht- und Führungsflächen führen kann.

Bei der in Fig. 2 der DE-OS 14 03 972 dargestellten Vor­ richtung sind das Doppelventil und der Arbeitskolben in einem Bauteil vereinigt, jedoch treten auch hier dieselben, den exakten Ansprechzeitpunkt des Stellantriebes betreffen­ den Probleme auf.

Weiterhin zeigt die Fig. 5 der DE-OS 19 60 337 eine Vorrich­ tung an einem Verdichter, bei der die Saugventile über einen druckbeaufschlagten Membranbalg und einen an diesen anschlies­ senden kreisringförmigen Ansatz betätigbar sind bzw. in Öffnungsstellung gehalten werden können.

Über eine Membran, die ebenfalls druckbeaufschlagt ist, wer­ den bei dem Verdichter nach der FR-PS 13 71 889 dessen Saug­ ventile unter Zwischenschaltung eines stößelartigen Übertra­ gungsgliedes betätigt bzw. auch in Öffnungsstellung gehal­ ten.

Schließlich zeigt die US-PS 18 00 242 noch einen Verdichter mit einem druckbeaufschlagten Kolben, der mit den zur Betäti­ gung der Saugventile vorgesehenen Stößeln verbunden ist.

Den drei letztgenannten Vorrichtungen ist gemeinsam, daß deren Stellantriebe zur Betätigung der Saugventile, um ein schlagartiges Öffnen der Saugventile überhaupt gewährleisten zu können, von einem separaten Steuerdruck beaufschlagt wer­ den müssen und nicht vom Arbeitsdruck des Verdichters be­ aufschlagt sein dürfen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vor­ richtung der im Oberbegriff des Hauptanspruches beschrie­ benen Art zu schaffen, die einfach aufgebaut ist und bei der eine gute Funktionsfähigkeit auch über eine längere Betriebs­ dauer hinweg, unabhängig vom Arbeitsmedium gewährleistet ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kenn­ zeichnenden Teiles des Anspruches 1 gelöst.

Die Verwendung einer Schaltmembran zur Steuerung der Betriebs­ arten einer Drucklufterzeugeranlage hat die Vorteile, Regler und Stellantrieb in einem Bauelement zu vereinigen, vom Aufbau her sehr einfach, damit auch billig zu sein und einen nur mini­ malen Raum zu beanspruchen. Durch eine hermetische Abtrennung der Steuermechanismen vom Arbeitsmedium wird eine exakte Funk­ tionsfähigkeit der Steuereinrichtung über eine längere Be­ triebsdauer hinweg gesichert. Um den Steuerraum von dem Druck­ raum gas- und flüssigkeitsdicht abzutrennen, stellt die Ver­ wendung einer Membran eine sehr einfache und billige Lösung dar, wobei durch ihre Anordnung am Boden des Schaltraumes mit­ tels eines geraden Stößels eine einfache Verbindung zur Saug­ ventilplatte zu realisieren ist. Die mit der Schaltmembran über ein Federelement in Verbindung stehende Stellschraube er­ möglicht es, daß auf eine unkomplizierte Art und Weise der Schaltzeitpunkt der Schaltmembran zu beeinflussen ist, und aufgrund der plattenförmigen Ausgestaltung des Saugventils kann auf eine besondere Führung des an der Schaltmembran be­ festigten Betätigungsstößels verzichtet werden.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungs­ gemäßen Druckerzeugeranlage in einer Prinzipdarstellung.

Bei einem Druckerzeuger ist auf einem Zylinder 1, in welchem ein Kolben 2 geführt wird, ein Zylinderkopf 3 angeordnet. Zylinder 1, Kolben 2 und Zylinderkopf 3 bilden einen Verdich­ tungsraum 4, von welchem aus eine Bohrung 5 eine Verbindung zu einem Druckraum 6 herstellt, der wiederum über eine Rohr­ leitung 7 mit einem nicht dargestellten Vorratsbehälter in Verbindung steht. Zum Verschließen dieser Bohrung 5 ist an ihr eine Druckventilplatte 8 angebracht. Im Druckraum 6 wird durch eine Gebermembran 9 und durch das Oberteil 10 des Zylin­ derkopfes 3 ein Steuerraum 11 gebildet, der über eine Drossel 12 in einen Schaltraum 14 übergeht. Der Steuer- 11 und der Schaltraum 14 sind gegen die Umgebung gas- und flüssigkeits­ dicht abgeschlossen und beinhalten zusammen eine konstant bleibende Gasmenge. Der Schaltraum 14 hat die Form einer Druckdose, welche in einem Saugraum 13 vorsteht. An ihrem Boden ist eine Schaltmembran 15 befestigt. Die Verbindung von dem die Druckdose umgebenden Saugraum 13 zum Verdich­ tungsraum 4 stellt eine Bohrung 16 her, die mittels einer Saugventilplatte 17 verschlossen ist. Diese ist über einen Stößel 18 mit der Schaltmembran 15, welche Saug- 13 und Schaltraum 14 voneinander trennt, verbunden, wobei der Stös­ sel 18 an der Schaltmembran 15 befestigt ist, und an der Ven­ tilplatte 17 anliegt.

Bei einer Abwärtsbewegung des Kolbens 2 wird aus einer Saug­ leitung 19 über den Saugraum 13 und die geöffnete Saugventil­ platte 17 ein Arbeitsmedium angesaugt, welches bei der nach­ folgenden Aufwärtsbewegung des Kolbens 2 über die geöffnete Druckventilplatte 8 in den Druckraum 6 und in den daran an­ schließenden nicht dargestellten Vorratsbehälter geschoben wird. Bei steigendem Druck im Druckraum 6 verringert sich durch die Beweglichkeit der Gebermembran 9 zunehmend das Volumen des Steuerraumes 11 und es erhöht sich infolge­ dessen zwangsläufig auch der Druck im Schaltraum 14.

Bei Erreichen eines vorgegebenen Solldruckes "kippt" die Schaltmembran 15 und drückt den Stößel auf die Saugventil­ platte 17, die dadurch von ihrem Sitz angehoben wird (ge­ strichelte Darstellung). Demzufolge gelangt das Arbeitsme­ dium beim nächsten Verdichtungstakt aus dem Verdichtungs­ raum 4 nicht mehr in den Druckraum 6, sondern es wird über den Saugraum 13 wieder zurück in die Saugleitung 19 ge­ schoben. Der Druckerzeuger 1′ befindet sich damit im Leer­ laufbetrieb. Fällt der Druck im Druckraum 6 wieder unter den Sollwert, so springt die Schaltmembran 15 wieder in ihre Aus­ gangsstellung und die Saugventilplatte 17 kann sich beim nächsten Verdichtungstakt erneut an ihren Sitz anlegen, wo­ mit das Arbeitsmedium wieder in den Druckraum 6 gefördert werden kann. Bei welchem Druck die Schaltmembran 15 "kippt", wird über eine Stellschraube 20, die am Zylinderkopfober­ teil 10 angebracht ist und die Schaltmembran 15 über eine Feder 21 vorspannt, eingestellt.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum schlagartigen Abheben der Saugventile eines Verdichters von der Ventilsitzplatte bei Erreichen eines vorbestimmten Regeldruckes mit einer im Saugraum des Zylinderdeckels angeordneten, vom Druck nach den Druckven­ tilen beaufschlagten Steuereinrichtung, die mit stößelar­ tigen Übertragungselementen verbunden ist, die auf die Saugventile einwirken, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung aus einer Schaltmembran (15) be­ steht, durch die vom Saugraum (13) ein Schaltraum (14) abge­ trennt ist, der über eine Drossel (12) in einen sich im Druckraum (6) erstreckenden, von diesem über ein vom Druck beaufschlagtes Element (9) gas- und flüssigkeitsdicht abge­ trennten Steuerraum (11) übergeht.

2. Druckerzeugeranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das den Druckraum (6) vom Steuerraum (11) trennende vom Druck beaufschlagte Element (9) membranartig ausgebildet ist.

3. Druckerzeugeranlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltraum (14) durch eine in den Saugraum (13) vor­ stehende Druckdose begrenzt ist, die über eine im Bereich der dem Saugventil (17) abgewandte Seite angeordnete Dros­ selbohrung (12) mit dem Druckraum (6) verbunden ist.

4. Druckerzeugeranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltmembran (15) am Boden der Druckdose angeord­ net ist und über einen Stößel (18) das Saugventil (17) be­ tätigt.

5. Druckerzeugeranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an ihrem Oberteil (10) eine die Vorspannung der Schalt­ membran (15) bestimmende Stellschraube (20) angeordnet ist, die über ein Federelement (21) mit der Schaltmembran (15) verbunden ist.