DE45027C

DE45027C - Steuerung für Luftcompressoren

Info

Publication number: DE45027C
Application number: DENDAT45027D
Authority: DE
Original assignee: E. REYNOLDS in Milwaukee, Wisconsin, 817

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung bezieht sich auf Neuerungen an Ventilen für Luftcompressoren, Gebläsemaschinen und ähnliche Apparate, durch welche die Wirkung des Auslafsventils eine automatische und das Oeffnen desselben abhängig von dem relativen Drucke in dem Luftcylinder und dem Recipienten wird, in welchen die geprefste Luft tritt, während der Schlufs des Ventils durch Steuerorgane an der Maschine bestimmt wird.

In der beiliegenden Zeichnung ist Fig. 1 die Seitenansicht des einen Endes vom Cylinder eines Luftcompressors, die Auslässe sind punktirt angedeutet.

Fig. 2 ist eine Hinteransicht.

Fig. 3, 4 und 5 veranschaulichen die Construction und Wirkungsweise des Auslafsventils.

A ist der Luftcylinder und B der Endkasten zur Aufnahme der Ventilkammern eines Einlafs- und Auslafsventils.. Im Kasten B liegen ebenfalls die Kanäle, durch welche Luft in das Einlafsventil geleitet wird und welche das Auslafsventil mit dem Recipienten verbinden.

Die Ventilsitze liegen so dicht wie möglich am Luftcylinder, so dafs der schädliche Raum auf ein Minimum reducirt wird. Die Hähne C und D ersetzen bei dieser Ausführung die Ventile, doch können auch andere Arten von Abschlufsorganen angewendet werden. C und D werden hier durch eine Drehplatte Win Thätigkeit gesetzt, an deren Warzen die Treibstangen R und i?¹ angreifen, welche mittelbar die Ventile verstellen, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist. Die Platte W wird von einem Excenter aus durch die Hauptwelle der Maschine in geeigneter Weise bewegt. Die Verbindung zwischen der Platte W und dem Einlafsventile C ist stets eine feste und ruft jede Bewegung der Platte eine entsprechende bestimmte Bewegung des Einlafsventils hervor. Die Wirkungsweise des Einlafsventils C ist daher gleich der eines gewöhnlichen Schieberventils. Die Platte W und das Auslafsventil D sind durch eine Stange R¹ verbunden, deren hinteres Ende in eine Führungsgabel ausläuft, in die der Arm des Ventils mit einem Stift α eingreift; der Arm wird auf diese Weise nur dann bewegt, wenn die Stange R¹ sich nach dem Cylinderkopfe hin bewegt; das Ventil wird dann geschlossen. Wird nun die Bewegung der Platte umgesteuert, so bleibt Ventil D geschlossen und wird durch einen Greifer oder eine Klinke L in dieser Lage gehalten, bis es freigegeben wird und sich öffnen kann. Der Mechanismus, durch welchen das Auslafsventil bis zum geeigneten Momente geschlossen gehalten und dann von demselben selbstthätig geöffnet wird, ist aus den Fig. 1, 3 und 4 ersichtlich.

Ein Arm E ist auf der Ventilspindel bezw. dem Hahnküken aufgekeilt oder sonstwie fest damit verbunden; an oder nahe an dem äufseren Ende von E sitzt ein vorspringender Stift F und ein Block G; das in dem Cylinder / sich bewegende Gewicht H ist mittelst Pleuelstange an den Arm E gehängt, Fig. 1. /ist ein fester Zapfen, welcher den drehbaren Winkelhebel L trägt. Der obere Arm M dieses Hebels L wird durch eine Feder N nach unten gedrückt, so dafs der untere Greiferarm gegen den Block G gedrängt wird. O ist ein kleiner Hülfstreibcylinder, dessen Kolben P eine Kolbenstange S trägt, welch letztere bis fast unter

den Arm M des Winkelhebels L reicht, wenn das Auslafsventil durch L geschlossen gehalten wird. Die Länge der Kolbenstange ist so bemessen, dafs sie gegen M stöfst, sobald Kolben P eine kleine Bewegung aufwärts macht; führt Kolben P einen Hub aus, so wird Arm M, mithin auch Hebel L bewegt, das Ventil D wird freigegeben und sofort durch das auf den Arm E wirkende Fallgewicht H ganz geöffnet.

Zur Einleitung dieser Bewegung ist das eine Ende des Cylinders O durch eine Röhre T mit dem Recipienten und das andere Ende durch eine zweite Röhre U mit dem einen Ende des Luftcylinders A verbunden, so dafs auf einer Seite des Kolbens P, welcher auch durch ein Diaphragma ersetzt werden kann, stets der im Reservoir herrschende Druck und auf der anderen Seite der auf der entsprechenden Kolbenseite des Luftcylinders vorhandene Druck wirkt, und hieraus entwickelt sich die Wirkungsweise des Mechanismus, wie nachstehend beschrieben ist:

Wenn Platte W und Stange R¹ sich nach dem Ventilkasten B hin bewegen, so wird das Auslafsventil D geschlossen, und sobald dies geschehen, wird Greifer L durch die Feder N vorgedrängt und tritt mit dem Blocke G in Eingriff, so dafs das Ventil geschlossen bleibt (s. Fig. 3). Wird die Bewegung von W und J?¹ umgesteuert, so gleitet das gabelförmige Ende von R^} auf dem Stifte frei zurück; das Ventil bleibt geschlossen, bis der Druck im Luftcylinder und mithin auf der mit dem Luftcylinder durch die Röhre U verbundenen Seite des Kolbens so stark geworden ist, um den auf der anderen Seite des Kolbens P lagernden Recipientendruck zu überwinden. Sobald dies geschehen, wird Kolben P aufwärts getrieben, wobei dann Kolbenstange S gegen den Arm M stöfst und damit den Haken L von dem Blocke G zurückzieht. Hat diese Trennung stattgefunden, so wird durch die Einwirkung des Gewichtes H, das Auslafsventil D sofort geöffnet und bleibt so lange offen, bis es durch die Platte W und die Stange R¹ wieder geschlossen wird.

Die Wirkungsweise der Ventile an einem Ende des Luftcylinders ist folgende:

Beim Beginne des Hubes befindet sich der Kolben im Luftcylinder A am Kopfende B und fängt an, sich nach dem entgegengesetzten Ende des Cylinders hin zu bewegen. Zu gleicher Zeit wird das Auslafsventil geschlossen, das Einlafsventil öffnet sich sehr schnell und bleibt offen, bis der Kolben das Ende seines Hubes erreicht hat. Sobald der Kolben seinen Hub rückwärts beginnt, wird das Einlafsventil geschlossen und die vor dem Kolben befindliche Luft zusamnTengeprefst, bis der Druck gleich dem im Reservoir befindlichen Drucke wird. Wird der Druck dann nur noch um ein Geringes stärker, so wird Hebel L durch die Bewegung des Kolbens P ausgeklinkt und das Auslafsventil D durch die Einwirkung des Gewichtes H geöffnet.

Ist das Auslafsventil offen, so setzt es dem Durchgange der Luft aus dem Luftcylinder in das Reservoir keinen Widerstand mehr entgegen ' und wird daher keine weitere Arbeit von der Triebkraft beansprucht. Nach dem Oeffhen des Auslafsventils befindet sich dasselbe im Gleichgewicht, so dafs die zum Schliefsen desselben erforderliche Kraft sehr gering ist.

Das Gewicht H mufs ziemlich bedeutend sein, und daher werden die Abmessungen der ganzen Einrichtung / H grofs. Man kann hier mit kleineren Abmessungen auskommen, wenn man 1 als Vacuumbremscylinder ausbildet, bei welcher Einrichtung dann der Atmosphärendruck auf H wirkt und beim Niedertreiben des Kolbens das Ventil öffnet. Auch kann, wie in Fig. 4 dargestellt, zum Oeffnen des Ventils eine Feder benutzt werden, welche beim Ventilschlufs durch die Maschinenkraft gespannt wird und nach der jedesmaligen Auslösung des Greifers zurückschnellt.

Beim Bau der Maschine kann der relative Druck im Reservoir und dem Luftcylinder, bei welchem das Ventil sich öffnen soll, genau bestimmt und fixirt werden durch den Querschnitt, den man der Stange S des Kolbens P giebt; denn wenn der Durchmesser der Stange zunimmt, so verringert sich die wirksame Fläche derjenigen Seite des Kolbens P, mit dem die Stange verbunden ist; die entgegengesetzte Fläche hat eine um diesen Betrag gröfsere Druckfläche. Der Druck auf dieser entgegengesetzten Seite des Kolbens wird somit mehr oder weniger dem Drucke auf der Seite, auf welcher die Stange S sitzt, überlegen sein, und folglich wird das Auslafsventil sich gerade etwas vor dem Augenblicke öffnen, in welchem der Druck im Luftcylinder und Reservoir einander gleich werden. Dasselbe Resultat kann auch dadurch erreicht werden, dafs der Kolben P aus zwei Theilen von verschiedenem Durchmesser hergestellt wird, Fig. 5. Das Verhältnifs zwischen den Flächen kann, wenn erforderlich, ein umgekehrtes sein, so dafs das Ventil sich nur dann öffnet, wenn der Druck im Cylinder etwas stärker ist als der Druck im Reservoir.

Um den relativen Druck, bei welchem das Auslafsventil sich öffnen soll, zu reguliren, kann eine Feder oder ein Gewicht angewendet werden, welches der Bewegung des Kolbens nach dem Arme M der Klinke L hin einen gröfseren oder geringeren Widerstand entgegensetzt. Wenn hierzu Federdruck angewendet wird, so kann die Feder TV benutzt werden. Eine Stellschraube Q, Fig. 4, ist dann so an-

Claims

geordnet, dafs sie gegen die Feder drückt, so dafs man die Kraft der Feder verändern kann. Wird ein Gewicht angewendet (Fig. 3 punktirt), so bringt man dasselbe zweckmä'fsig an einer Verlängerung von M verstellbar an.

Bei beiden Anordnungen kann der Zeitpunkt des Oeffnens des Ventils so regulirt werden, dafs die beiden Druckstärken genau einander gleich oder der Druck im Cylinder etwas schwächer oder stärker ist als der Druck im Reservoir.

Patenτ-Anspruch:
Eine Steuerung für Gebläse, gekennzeichnet

gleichzeitig durch:

i. die selbsttätige Oeffnung des von der Steuerung der Maschine geschlossenen Auslafsventils, welche hervorgerufen wird durch das Zusammenwirken einer Treibmit einer Auslösevorrichtung, wobei in einem geschlossenen Treibcylinder O der auf einer Seite unter dem Recipientendruck und auf der anderen Seite unter dem Compressionsdruck im Arbeitscylinder stehende Kolben oder das Diaphragma P unter Einwirkung dieser wechselnden Drucke bewegt und zwecks Oeffnung des Ventils so unter den einen Schenkel M eines drehbar gelagerten Winkelhebels gestofsen wird, dafs dessen anderer Schenkel L den bis dahin festgehaltenen Dreharm E des Ventils freigiebt, worauf dieser Arm E durch seine von einem Gewicht (Fig. 1) oder einer Feder (Fig. 4) hervorgerufene Bewegung die Oeffnung des Ventils bewirkt;
2. die Regulirung des Druckes der geprefsten Luft durch eine einstellbare, nach Fig. 3 oder 4 (punktirt) ausgeführte Belastung des Armes M des Greifermechanismus, deren Widerstand die Kolbenstange des Treibcylinders behufs Oeffnung des Auslafsventils überwinden mufs, und
3. die Festsetzung eines bestimmten Verhältnisses zwischen Maximaldruck im Compressionscylinder und Recipientendruck durch die entsprechende Wahl der Querschnitte für den Kolben P und die Kolbenstange S im Treibcylinder O (Fig. 3), oder durch Anordnung eines aus Scheiben verschiedenen Durchmessers zusammengesetzten Kolbens P¹ (Fig. 5) in dem entsprechend gestalteten Treibcylinder, welcher über und unter diesem Kolben mit dem Recipienten und dem Arbeitscylinder verbunden ist.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.