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Vorrichtung zur Verhinderung des Pumpens bei Kreiselverdichtern Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine neue und verbesserte Art der Regelung
von Kreiselverdichtern und bezweckt, das bei Überschreitung der Stabilitätsgrenze
infolge kurz aufeinanderfolgender Stöße des Fördermittels entstehende Pumpen durch
Verhinderung des Entstehens solcher Stöße zu vermeiden und so den Verdichter auf
Stabilität zu regeln.
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Nach einem bekannten Vorschlag, der sich in Richtung auf das gleiche
Ziel bewegt, sollen die vor Eintritt in den unstabilen Betriebszustand sich einstellenden
vereinzelten Stöße des Fördermittels zur Einstellung der Regelungsorgane des Verdichters
im Sinne der Erhaltung der Stabilität der Förderung benutzt werden. Es gelangt hierzu
eine im Strom des geförderten Mediums beweglich angeordnete Fahne zur Verwendung,
die bei einer Änderung der Fördermenge einen Rückstoß erhält, der über ein Gestänge
auf das Regelorgan des Verdichters einwirkt.
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Obzwar auch bei dieser bekannten Regelungsvorrichtung durch die ersten
schwachen Druckunterschiede die Regelungsvorgänge ausgelöst werden sollen, erscheint
dieselbe doch in mehrfacher Richtung verbesserungsfähig durch Berücksichtigung einiger
für ein präzises Arbeiten als wesentlich erkannter Grundbedingungen, die bei der
bekannten Vorrichtung nicht in ausreichendem Maße berücksichtigt sind. Diese Grundbedingungen
bestehen darin, daß z. das übertragungsorgan eine sehr kleine, auf die schwächsten
Stöße noch leicht ansprechende Masse besitzen muß, daß die auftretenden Stöße des
Fördermittels möglichst nahe am Entstehungsort, d. h. direkt am Diffusoraustritt,
aufgefangen werden müssen und daß ferner 3. die Impulsübertragung mit möglichst
kleiner Reibung erfolgen muß.
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Die unter r. genannten Ventile sind im Gebläse- und Kompressorenbau
als sogenannte masselose Ventile bereits bekannt. Mit Rücksicht auf das unter a.
Gesagte wird darauf hingewiesen, daß es zwar bei Aussetzerregelungen bekannt ist,
die auftretenden Stöße des Fördermittels möglichst nahe am Entstehungsort abzufangen.
Als Mittel für das Abfangen der Stöße dienen hierbei jedoch unmittelbar die Rückschlagventile,
die als Impulsgeber mehr oder weniger träge arbeiten und den Pumpstoß voll zur Auswirkung
kommen lassen, was bei dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung durch die Verwendung
einer besonders feinfühligen Impulsvorrichtung mit Vorteil vermieden werden soll.
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Den vorgenannten Forderungen wird der in der beiliegenden Zeichnung
in einem Ausführungsbeispiel dargestellte Erfindungsgegenstand in einfachster und
bester Weise gerecht, indem er es ermöglicht, selbst die schwächsten Impulse, hervorgerufen
durch den bei überschreitung der Stabilitätsgrenze auftretenden plötzlichen Druckunterschied
zwischen
zwei vom verdichteten Medium angefüllten Räumen, sofort für die Betätigung. der
Regelung des Verdichters wirksam zu machen.
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Zu diesem Zweck ist erfindungsgenäß in Nähe des Austrittes des verdichteten
Mediums aus dem Leitapparat d des Verdichters eine Kammer b geeigneter Größe vorgesehen,
die durch eine Membrane c von dem eigentlichen Druckraum d des Verdichters getrennt
ist. In der Membrane c sind eine oder mehrere kleine Öffnungen e angeordnet, durch
die das im Druckraum d befindliche Medium in die Kammer b ein- und austreten kann,
wobei diese Öffnungen e in geeigneter Weise, z. B. durch von außen her zu betätigende
Abdeckscheiben, in ihrem Querschnitt veränderbar gemacht sein können. Mit Hilfe
dieser kleinen Öffnungen e wird erreicht, daß bei langsamen Druckänderungen im Druckraum
d sich der Druck des in der Kammer b stehenden Mediums ruhig ausgleichen kann, ohne
daß die Membrane c aus ihrer Ruhelage heraustritt. Ändert sich jedoch der Druck
stoßartig schnell, so genügen die für einen bestimmten Betriebszustand bemessenen
Öffnungsquerschnitte der Membranöffnungen e nicht für einen ruhigen Druckausgleich
zwischen den verbundenen Druckräumen. Es wird daher bei einem Druckabfall im Verdichterraum
d, wie er beim Pumpen auftritt, von der Kammer b her eine Kraft, deren Größe von
der Membranfläche und dem Druckabfall abhängig ist, auf die obere Membranfläche
ausgeübt. Hierdurch biegt sich die Membrane c nach unten durch und hebt ein in ihrer
Mitte vorgesehenes Absperrorgan f von einem mit der Kammer b verbundenen
und tief in sie hineinragenden Rohrstutzen g ab, bis der Druckausgleich eingetreten
ist. Das in der Kammer b stehende Medium tritt also nicht nur durch die Öffnungen
e in den Druckraum d über, sondern außerdem auch in höherem Maße durch
den Kanal des Rohrstutzens g in eine Leitung h, die zu den Regelorganen des Verdichters
führt und diese betätigt, wobei diese Regelorgane z. B. als Drosselklappe oder Überströmventil
ausgebildet sein können. An Stelle der Membrane c können gemäß der Erfindung auch
gleichwertige andere Elemente, z. B. ein Kolben oder eine Flüssigkeitssäule, die
aber nur eine sehr geringe, leicht ansprechende Masse besitzen dürfen und zwischen
beiden Druckräumen angeordnet werden, zur Anwendung gelangen. Ebenso kann statt
des Ventils natürlich auch jedes andere Relais, z. B. eine elektrisch betätigte
Einrichtung, benutzt werden. Aus dem Verhältnis der wirksamen Flächen, nämlich der
großen Membranfläche zur kleinen Fläche des Absperrorgans, geht hervor, daß schon
ein sehr kleiner Druckunterschied, z. B. 1/1QOAtm., genügt, um die Membrane und
damit das Absperrorgan von der Zuleitung zu den Regelorganen des Verdichters abzuheben,
wobei die Membrane selbst durch geeignete Anschläge o. dgl. Mittel vor Überbeanspruchung
gesichert sein kann.