DE482761C - Druckregler, insbesondere fuer Kompressoren - Google Patents

Druckregler, insbesondere fuer Kompressoren

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DE482761C
DE482761C DEA48990D DEA0048990D DE482761C DE 482761 C DE482761 C DE 482761C DE A48990 D DEA48990 D DE A48990D DE A0048990 D DEA0048990 D DE A0048990D DE 482761 C DE482761 C DE 482761C
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Germany
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piston
pressure
control piston
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tension
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Application number
DEA48990D
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English (en)
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Gottlieb Ackermann
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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/02Stopping, starting, unloading or idling control
    • F04B49/022Stopping, starting, unloading or idling control by means of pressure

Description

  • Druckregler, insbesondere für Kompressoren Gegenstand der Erfindung ist ein Druckregler, der dazu dient, beim Erreichen eines bestimmten Höchstdruckes in einem Behälter die den Behälter aufladende Vorrichtung (Kompressor u. dgl.) selbsttätig abzustellen und sie beim Sinken des Druckes auf eine bestimmte- Höhe selbsttätig wieder anzustellen.
  • Druckregler, die dieser Aufgabe dienen, sind bekannt. Sie sind meist so ausgebildet, daß der im Behälter herrschende Druck auf eine Membran oder einen Kolben einwirkt und entsprechend der Änderung des Druckes die Betätigung des Druckreglers verursacht.
  • Die bekannten Vorrichtungen sind so eingerichtet, daß sie ein Regeln der Druckgrenzen, bei denen das Abstellen und das Wiedexanstellen des Kompressors bzw. der Antriebsmaschine des Kompressors erfolgt, unabhängig voneinander zu vollziehen gestatten. Dahingegen leiden sie an dem Nachteil, daß der Bereich, innerhalb dessen eine Verlegung der erwähnten Grenzen möglich ist, verhältnismäßig gering ist. Auch ist die Empfindlichkeit der bekannten Druckregler häufig nicht so fein entwickelt, wie dies wünschenswert erscheint.
  • Von den bekannten Druckreglern unterscheidet sich der Erfindungsgegenstand vorteilhaft durch seine außerordentliche Einfachheit, beispielsweise dadurch, daß nur eine Regulierschraube und eine Regulierfeder vorgesehen ist, die - als Zugfeder wirkend -jedes Klemmen des mit der Feder belasteten Steuerkolbens vermeidet. Ein hinsichtlich der Wirkung der Vorrichtung sich ergebender Vorteil. liegt in der veränderlichen Empfindlichkeit, indem die Ausschalt- und Wiedereinschaltgrenze unabhängig voneinander mittels einer Regulierschraube und einer Spannvorrichtung für die Zugfeder einander derart genähert werden können, daß bereits Unterschiede von Zehnteilen einer Atmosphäre das Aus- und Wiedereinschalten herbeizuführen vermögen, während anderseits auch die lföglichkeit besteht, den Druckregler so einzustellen, daß erst ganz erhebliche, ein Mehrfaches einer Atmosphäre betragende Druckunterschiede imstande sind, nach erfolgtem Ausschalten das Wiedereinschalten herbeizuführen. Die hohe Empfindlichkeit der Druckregler nach der Erfindung ist dadurch erreicht, daß nicht allein dem statischen Druck, der im Behälter herrscht, sondern auch dem Strömungsdruck, der sich bei der Ausschaltwirkung des Druckreglers einstellt, ein bestimmter Einfluß auf die Wirksamkeit des Druckreglers eingeräumt wird und beide Druckäußerungen in ein bestimmtes Verhältnis zu der beim Aus- und Einschalten sich ändernden Spannung der Zugfeder gebracht werden, indem beim Ausschalten die Wirkung des Strömungsdruckes etwas rascher zunimmt als die hierbei ebenfalls zunehmende Federspannung, während beim Wiedereinschalten der Strömungsdruck etwas rascher abnimmt als die hierbei sich verringernde Federspannung. Mit welchen Mitteln eine solche Wirkung erreicht ist, geht aus den weiteren, die Bauart des Druckreglers betreffenden Ausführungen hervor.
  • Der Erfindungsgegenstand ist auf der Zeichnung in Abb. i im Schnitt, und zwar in Verbindung mit dem Druckluftbehälter, dem zu dessen Auffüllung dienenden Kompressor und dem Antriebsmotor dargestellt, wobei als Antriebsmotor ein Elektromotor gewählt ist; selbstverständlich kann an dessen Stelle auch irgendeine andere bekannte Antriebsmaschine (Dampfturbine, Wasserturbine, Kolben-, Dampf- oder Explosionsmaschine) treten.
  • i ist der Antriebsmotor, 2 der Kompressor, der vom Kompressor zu speisende Behälter, .1 der die Erfindung verkörpernde Druckregler.
  • Abb.2 ist eine schematische Darstellung, die das Verständnis der Wirkungsweise der Druckregler zu erleichtern bestimmt ist.
  • Das Gehäuse a des Reglers ist mit dem Anschlußstutzen b an den Drucksarrunelbehälter angeschlossen. c ist ein als Hohlkolben ausgebildeter Steuerkolben, der am unteren Ende eine Dichtungsfläche d von einem bestimmten Durchmesser und am oberen Ende eine ringförmige Dichtungsfläche e besitzt, die sich beim Anheben des Steuerkolbens c auf die Dichtungsfläche f eines mit dem Steuerkolben c zweckmäßig 'gleichachsig angeordneten verschraubbaxen Anschlages g legt. Der Steuerkolben c ist in einem zylindrischen Teil des Gehäuses a mit Spiel untergebracht, so daß er einen bestimmten Ringquerschnitt frei läßt. Der verschraubbare Anschlag g dient zur Regelung der Hubhöhe des Steuerkolbens c. Die Größe der vom oberen Ventilrand e begrenzten Fläche des Steuerkolbens c muß so bemessen sein, daß der auf eine gleich große Fläche desselben wirkende Behälterdruck bei maximalem Hub die in diesem Augenblick maximale Federspannung um einen geringen Betrag überschreitet. In einem zylindrischen Raum, der mit demjenigen für den Kolben c durch den Kanal /a in Verbindung steht, beiindet sich der bekannte Schaltkolben i mit der Dichtungsfläche k, die sich bei der Ausschaltbewegung gegen eine im Boden l angeordnete Dichtungsscheibe legt. Der hohlholbenartige Steuerkolben c nimmt in seiner Höhlung eine Hängevorrichtung nt auf, die durch einen röhrenförmigen Ansatz n hindurchragt und an die eine Zugfeder o angreift, die mittels einer Aufhängung p an die mit Außengewinde versehene Hülse g angreift; letztere dient zur Regelung der Federspannung und damit des Druckes, bei dem die Ausschaltbewegung erfolgt, also des Ausschaltdruckes. Auf die Hülse g ist die Sicherungsmutter r aufgeschraubt. Der röhrenförmige Ansatz n des Steuerkolbens c ragt in eine Bohrung des Gehäuses a hinein, die bei angehobenem Steuerkolben c eine Verbindung zwischen dem Behälter 3 und dem Ausschaltkolben i vermittelt, und ist nach unten hin verjüngt, so daß in dem Maße, wie sich der Steuerkolben hebt, der Durchstromquerschnitt für die Behälterdruckluft sich vergrößert, und zwar rascher als die beim Anheben des Steuerkolbens c sich ebenfalls vergrößernde Spannung der Feder o.
  • Die Wirkungsweise der Vorrichtung sei an Hand der Abb. 2 erklärt.
  • Der Steuerkolben c wird durch die Zugfeder o auf einen Ventilsitz mit dem mittleren Sitzdurchmesser d niedergezogen. Die Zugkraft, die die Feder o dabei ausübt, sei mit Z, bezeichnet. Dieser Kraft Zl wirkt eine Kraft P1 entgegen, die sich als der Druck des im Behälter 3 aufgespeicherten Druckmittels darstellt. Nimmt die Kraft P, gegenüber der Kraft Z, um einen geringen Betrag zu, indem der Druck im Behälter 3 steigt, so wird der Kolben c von dem Sitz d abgehoben. Dabei öffnet sich um den Ansatz n des Steuerkolbens c ein ringförmiger Spalt, der genau so groß sein darf, daß das durch den Spalt durchströmende Druckmittel auf die Zusatzfläche eine mit der Kraft P, sich summierende Zusatzwirkung ausübt, die bestrebt ist, den Steuerkolben c weiter anzuheben. Wenn nun der Durchlaß völlig frei und nicht durch den Ansatz n gedrosselt wäre, so würde der Steuerkolben bei genügend großem Durchmesser ohne weiteres in die Endlage geschleudert werden. Nach einer hinreichenden Druckabspannung würde er seinen Rückweg antreten. Letzterer würde bei ungehinderter Beaufschlagung des Steuerkolbens, d. h. wenn der Zutrittsquerschnitt für das Druckmittel genügend groß und unverändert bliebe, sich im Maße des Druckabfalles langsam vollziehen. Zu dem anfänglichen Druckabfall, der zur Einleitung der Rückbewegung des Steuerkolbens erforderlich ist, würde noch ein ganz bedeutender zusätzlicher Druckabfall hinzutreten müssen, damit die Rückbewegung des Steuerkolbens bis zu Ende durchgeführt wird. Um nun beim Erfindungsgegenstande eine fast augenblickliche Rückkehr des Steuerkolbens in seine Ausgangsstellung herbeizuführen. wird der auf den Steuerkolben wirksame Druck während der Bewegung des Steuerkolbens durch dessen eigentümlichen Ansatz r: geregelt. Dieser Ansatz verändert die Durchlaßquerschnitte in jeder Hublage derart, daß trotz veränderlichen Federwiderstandes der Steuerkolben in jeder Hublage nahezu im Gleichgewicht ist; d.li. den jeweiligen Federspannungen Zi, Z;, Z.; usw. wirken Kräfte P" P.,, P" usw. entgegen, die jeweils nur um einengeringen Betrag größer sind als die zugehörigen Federkräfte. Durch den Differenzbetrag zwischen P und Z wird die Druckabspannung bedingt, bei der das Ventil ungehindert auf seinen Sitz fällt.
  • Man denke sich den Steuerkolben in der Lage II, so gibt der Ansatz n einen Durchlaß frei, der so viel Druckmittel durchströmen läßt, daß der resultierende Druck (statischer und dynamischer Druck) etwas gröber ist als die Federspannung _ , Denkt man sich den Steuerkolben in einer neuen Stellung III, so gibt der Ansatz wieder einen größeren Durchgangsquerschnitt frei. so daß dem um Z." vergrößerten Federwiderstand eine größere Druckkraft entspricht. Stellt man sich die mögliche Anzahl der verschiedenen Kolbenlagen vor und die zu diesen Lagen gehörigen Durchlaßquerschnitte, so ergibt sich die Form des Kolbenansatzes n, deren theoretische Ermittelung sehr schwierig ist. Sie wird dagegen durch praktische Versuche leicht ermittelt.
  • Wenn der Steuerkolben in seiner Endlage auf dem Anschlag g angelangt ist, so wird er durch den nunmehr nur statisch wirkenden Behälterdruck gegen die Spannung der Eeder auf dem Sitz festgehalten.
  • Es seien beispielsweise der Ausschaltdruck im Behälter B = 6 Atm. und die Fläche des von dem Sitz e eingeschlossenen Steuerkolbenteiles = 5 qcm, so ist der statische Druck, der den Kolben in der Endlage festhält, kg. Die Federspannung in dieser Hublage betrage 29 kg. Dann erfolgt die Rückbewegung des Steuerkolbens bei einer Druckabnahme von 0,2 Atm. Nach den vorigen Ausführungen wird beim Zurückgehen * des Kolbens durch den Ansatz n die Drucknitteldurchlaßöffnung so gedrosselt, daß die Druckwirkung des Druckmittels auf den Kolben schneller abnimmt als die Federspannung. Ins olgedessen fällt der Kolben in einem Zuge auf seinen Sitz zurück. Das in dem Zylinderraum für den Schaltkolben befindliche Druckmittel entweicht über den Kanal h und um den Steuerkolben c herum durch den Freiluftkanal i. Durch Zurückgehen des Schaltkolbens i erfolgt Wiedereinschaltung des Stroines. Verändert man die Lage des AnschlazzZ-es ff, indem man ihn tiefer stellt, während der Ausschaltdruck von 6 Atm. beibehalten wird, so ist die Federspannung bei völlig angehobenem Ventilkolben naturgemäß kleiner geworden; sie beträgt beispielsweise 25 kg. Um nun die Wiedereinschaltbewegung zu veranlassen, muß im Behälter eine Druckabspannung von i Atm. eintreten. An Hand der gewählten Beispiele sieht man, daß es möglich ist, innerhalb der durch die angewendeten 'Mittel begrenzten Verhältnisse jede beliebige Druckdifferenz einzustellen.
  • Der Kanal t (Abb. 2) kann so bemessen werden, daß beim Hochgehen des Steuerkolbens das vom Kolben durchgelassene Druckmittel- spannungslos ins Freie entweicht. Dahingegen kann bei der Rückbewegung des Steuerkolbens c durch das durch den Kanalk noch hinzutretende Druckmittel eine Stauung eintreten, die im Sinne des Schließens einen ganz geringen Hilfsdruck erzeugt, der fabrikationstechnische Ungenauigkeiten der Feder und des Kolbens ausgleicht.
  • Selbstverständlich wird der Rahmen der Erfindung nicht dadurch verlassen, daß man beispielsweise auf die Anordnung des Ausschaltkolbens i verzichtet und den Einfluß auf den Antriebsmotor des Kompressors dem Steuerkolben c unmittelbar zuweist, indem man diesen so ausführt, daß er beispielsweise in seiner Tiefstellung den Stromschluß vermittelt, beim Anheben aber den Strom unterbricht.

Claims (2)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Druckregler, insbesondere für Kompressoren u. dgl., mit einem durch einen Steuerkolben überwachten Ausschaltkolben, dadurch gekennzeichnet, daß der beim Ausschalten die Beaufschlagung, beim Wiedereinschalten die Entlüftung des Ausschaltkolbens (i) regelnde Steuerkolben (c) als ein im Gehäuse nicht völlig-dicht geführtes, durch eine Zugfeder (o) belastetes Kolbenventil ausgebildet ist, das auf seiner der Freiluftöffnung zugewendeten Stirnfläche einen Dichtungsrand (e) trägt, der bei abgeschlossener Freiluftöffnung das Gehäuse gegen die Atmosphäre abschließt und einen Teil der erwähnten Stirnfläche des Steuerkolbens (e) unter Atmosphärendruck setzt, wobei der auf die gegenüberliegende Stirnfläche des Steuerkolbens (c) ausgeübte statische Behälterdruck die Spannung der Feder (o) übersteigt, und daß der Steuerkolben (c) mit einem Ansatz (tz) in die Verbindungsöffnung zwischen dem Behälter und dem den Ausschaltkolben (i) beherbergenden Teil hineinragt, der sich in solch einem Maße verjüngt, daß beim Anheben des Steuerkolbens (c) mit zunehmender Verbreiterung des um den Ansatz (n) sich bildenden Ringspaltes der Strömungsdruck schneller ansteigt als die Federspannung, bei derrückläufigen Bewegung aber schneller abnimmt als diese.
  2. 2. Druckregler nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß der die Ausschaltung bewirkende Druck durch die Spannung der Feder (o), der die Wiedereinschaltung bestimmende Druck durch die Einstellung des verstellbaren Hubbegrenzungsanschlages (g) für den Steuerkolben festL-eleLt wird.
DEA48990D 1926-10-15 1926-10-15 Druckregler, insbesondere fuer Kompressoren Expired DE482761C (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5354807A (en) * 1992-01-24 1994-10-11 H. B. Fuller Licensing & Financing, Inc. Anionic water dispersed polyurethane polymer for improved coatings and adhesives

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5354807A (en) * 1992-01-24 1994-10-11 H. B. Fuller Licensing & Financing, Inc. Anionic water dispersed polyurethane polymer for improved coatings and adhesives

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