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Vorrichtung zum Anlassen und Aufrechterhalten des Laufes von Flugkolben-Motorkompressoren
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anlassen und zur Aufrechterhaltung des
Laufes von Flugkolben-Motorkompressoren und besteht die Neuheit darin, daß die zwischen
den Kompressionszylindern und der Druckluftleitung vorgesehenen Ausstoßventile durch
einen auf seiner Rückseite von einer Feder und dem äußeren Atmosphärendruck belasteten
Kolben so lange geschlossen bleiben und ein als Drosselventil ausgebildetes Hilfsabsperrorgan
so lange als Ausstoßventil arbeitet, bis der normale Betriebsdruck im bekannten
Druckluftbehälter erreicht wird, während die Rückseite eines federbelasteten Kolbens
so lange unter der Wirkung der Druckluft steht, bis zum Erreichen des Betriebsdrucks
die Druckluft ein Steuerororgan auslöst, welches die Rückseite des Kolbens mit der
Außenluft verbindet, so daß der Kolben zurückgedrückt wird und das Ausstoßventil
normal arbeitet.
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Auf der Zeichnung ist eine derartige Vorrichtung zum Anlassen und
zur Aufrechterhaltung des Laufes von Flugkolben-Motorkompressoren gemäß der Erfindung
in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt, und zwar in Abb. i im Längsschnitt mit
nur einem Paar Hilfsorganen, während in AM. z die Vorrichtung mit einem zusätzlichen
Steuerorgan dargestellt ist. Der Flugkolben-Motorkompressor nach Abb. i besitzt
zwei Flugkolben i und 2, die sich im Motorzylinder 3 und den Kompressorzylindern
d. und 5 gegenläufig bewegen. Die beiden Kolben sind durch eine Ausgleicheinrichtung,
bestehend aus den Pleuelstangenpaaren 6 und den auf den drehbaren Achsen 7 befestigten,
um einen Whtkel von weniger als 36o° schwenkbarenSchwunghebeln ä, miteinander verbunden.
Der Kolben2 steuert an einem Ende des Motorzylinders die Auslaßschlitze9, der Kolben
i auf der anderen Seite des Motorenzvlinders die Einlaßschlitze io. Die Flugkolben
i und 2 tragen auf der Kompressorseite die Saugventile ii, welche die in den Kompressorzylindern
d und 5 komprimierte Luft teilweise durch die Ausstoßventile 12 in die Druckluftleitung
2o ausstoßen. Die verbleibenden Druckluftkissen in den beiden Kompressorzylindern
4. und 5 schleudern die Kolben wieder in ihren inneren Totpunkt zurück.
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Die den Erfindungsgedanken bildende Vorrichtung besteht aus dem Ausstoßventil
1:2, dem Zwischenstück 13, welches auf dem Kolben 14. befestigt ist, den Federn
16, dem Raume 15, dem als Drosselventil ausgebildeten Hilfsabsperrorgan 17, der
Feder 18, der öffnung i9, der Druckluftleitung 20 und dem Druckluftbehälter 24..
Der
Motorkompressor nach Abb.2 besitzt dieselben Teile i bis -2o wie in Abb. i. Die
Vorrichtung, welche die Ausstoßventile 12 entlastet, nachdem der Betriebsdruck erreicht
ist, besteht aus der Leitung 21, dem Ringkanal 22, dem Zylinder 23, dem Druckluftreservoir
24, dem Steuerorgan 25 mit der Ausdehnung 26 und den Bohrungslöchern 27 und 33,
der Feder 28, der Öffnung 29, dem Federteller 30 mit der Schraube
31 und dem Stellrad 32.
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Die Arbeitsweise der in Abb, i dargestellten Vorrichtung ist folgende:
Solange im Behälter 24 und in der Leitung 2o äußerer Atmosphärendruck oder sonst
geringerer als Betriebsdruck vorhanden ist, pressen die Federn 16 vermittels des
Kolbens 14 und des Zwischenstückes 13 das Ausstoßventil 12 fest gegen seinen Sitz.
Nach erfolgter Kompression der in den Zylindern 4 und 5 enthaltenen Luft öffnet
sich, sobald der Betriebsdruck erreicht ist, nur das kleine als Drosselventil ausgebildete
Hilfsabsperrorgan 17 und infolge dessen kleiner Auslaßöffnung entweicht die Luft
nur langsam, wodurch vermieden wird, daß der Druck im Zvlinderimiern unter den Betriebsdruck
fällt, bevor das Hilfsabsperrorgan sich geschlossen hat oder die Kolben ihren Rückwärtshub
angetreten haben. Mit steigendem Luftdruck im Behälter 24 und den Leitungen 2o vermindert
sich der Druck der Feder 16 auf das Ausstoßventil 12, da die eine Seite des Kolbens
14 der Druckluft ausgesetzt ist, deren Druck der Federkraft entgegenwirkt. Der Durchmesser
der Kolben wird so groß gewählt, daß der Druckluftdruck größer ist als der Federdruck,
sobald der Betriebsdruck erreicht ist und somit den Kolben nach außen drückt, bis
er auf seinem Sitz aufstellt und dadurch das Zwischenstück vom Ausstoßventil i2
abhebt. Der Hub des Kolbens wird vorteilhaft gleich dem Ventilhub gewählt, so daß
das Zwischenstück während des Betriebes gleichzeitig die Hubgrenze des Ventils bildet.
Das Hilfsabsperrorgan 17 arbeitet unabhängig vom Druck in der Druckluftleitung 20,
da dessen eine Seite unter der Wirkung der Druckluft im ZSlinderinnern, die andere
aber direkt dein äußeren Atmosphärendruck und dem Federdruck ausgesetzt ist.
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Das zweite Ausführungsbeispiel des Flugholben-:@Totorl#:ompressors
nach Abb.2 bezweckt, das vorzeitige Öffnen des Ausstoßventils 12 zu vermeiden. Das
Ausstoßen der Druckluft durch das Hilfsabsperrorgan 17 geht nämlich infolge dessen
kleiner öffnung nicht unter konstantem Druck vor sich; der Druck im Kompressorzylinder
steigt vielmehr stark über den normalen Betriebsdruck an. Um ein vorzeitiges öffnen
des Ausstoßventils 12 zu vermeiden, wird die Federkraft der Federn 16 und der Durchmesser
des Kolbens 14 viel größer gewählt, als es notwendig wäre, wenn die Luft unter konstantem
Druck ausgestoßen würde, so daß bei dem äußeren Atmosphärendruck im Behälter 24
ein öffnen der Ausstoßventile 12 sicher vermieden wird. Mit ansteigendem Druck im
Behälter 2o nimmt aber der von den Federn auf das Ausstoßventil 12 ausgeübte Druck
ab und wird, bevor im Behälter der Betriebsdruck erreicht wird, vollkommen beseitigt.
Es ist also möglich, daß sich das Ausstoßventil 12 öffnet, bevor der Betriebsdruck
erreicht ist, und daß somit zuviel Druckluft aus dem Kömpressorzylinder ausströmen
kann, was mangels genügender Rückwärtsenergie den Stillstand der Maschine zur Folge
hatte.
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Um dieses vorzeitige Öffnen des normalen Ausstoßventils 12 zu vermeiden,
wird der Raum 15 hinter dem Kolben so lange unter Druck gesetzt, bis der Behälter
24 unter Druck steht. Solange also der Betriebsdruck im Behälter 24 nicht erreicht
ist, wirkt die gesamte Federkraft unvermindert auf das Ausstoßventil i2 und verhindert
dessen Öffnen.
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Die Arbeitsweise der Vorrichtung nach Abb. z ist folgende: Die Räume
15 hinter dem Entlastungskolben sind miteinander und mit dem Ringkanal 22 durch
die Leitungen 21 verbunden. Dieser Ringkanal ist in einem Zylinder 23 angeordnet,
in welchem das Steuerorgan 25 axial verschiebbar ist.
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Das Steuerorgan 25 besitzt eine Rille 26, welche mit der der äußeren
Atmosphäre ausgesetzten Kolbenseite durch eine Bohrung 27 verbunden ist, der Ringkanal
2:2 steht mit dem Druckluftbehälter z4 durch die Bohrung 33 in Verbindung. Die Feder
28 drückt das Steuerorgan ständig in die innere Lage; so daß die Leitung 21 durch
die Rille 22 und die Bohrung 33 mit dem Behälter 24 in Verbindung steht. Etwaige
Verluste durch Undichtheiten können durch die Öffnung 29 entweichen, so daß die
äußere Seite des Kolbens immer unter Atmosphärendruck steht.
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Steigt bei Inbetriebsetzung der Druck in dem Behälter 24 an, so gelangt
Druckluft durch die Bohrung 3o, die Rille 2z und die Leitung 21 in die Räume 15,
der Kolben 14 ist also auf beiden Seiten demselben Druck ausgesetzt, und die Federkraft
wird bei ansteigendem Drucke nicht vermindert. Das Zwischenstück 13 wird also immer
mit derselben Kraft auf das Ventil i2 gepreßt. Der Druck auf das Steuerorgan 25
der Druckluft im Behälter wirkt dem Federdruck entgegen, welcher so groß ist, daß
vor Erreichen des Betriebsdrucks das Steuerorgan nach außen
verschoben
wird. Dadurch tritt die Rille 26
mit dem Ringkanal in Verbindung, und die
Druckluft im Raum i j und der Leitung 21 entweicht durch die Bohrung 27;
die äußere Seite des Kolbens 14 steht also unter Atmosphärendruck, und entsprechend
dem vorher Gesagten wird das Steuerorgan durch die Druckluft nach außen gedrückt
und löst das Ausstoßventil 12 aus. Der Druck, bei welchem diese-, Ausstoßventil
in Tätigkeit tritt, kann durch entsprechendes Spannen der Feder mittels des Stellrades
32 verändert werden.