DE572091C - Leistungsregler fuer Verdichter - Google Patents

Description

Zur Regelung der Leistung von Kolbenverdichtern werden beim Erreichen eines bestimmten Druckes im Druckbehälter die Saugventile während des Verdichtungshubes oder eines Teiles desselben durch geeignete Einrichtungen offen gehalten, um die ganze angesaugte Menge bzw. einen Teil derselben wieder auszuschieben. Dieses Abheben erfolgte bisher hydraulisch, pneumatisch oder magnetisch. Mit den magneto tischen Reglern, die gegenüber den hydraulischen und pneumatischen Reglern Vorteile hinsichtlich der Einfachheit aufweisen, konnte bisher kerne volle Betriebssicherheit erlangt werden, da das Ausschalten der Magnete durch die hierbei auftretenden Abreißfunken eine baldige Zerstörung der Kontaktflächen bedingen. Die Leistungsregelung ist überdies nicht verläßlich, da die im Laufe der Zeit immer störender werdende Remanenz der Magnete eine genaue Steuerung der Saugventile ausschließt.

Die vorliegende Erfindung beseitigt diese Übelstände und besteht im wesentlichen darin, daß den Saugventilen Elektromagnete mit zwei oder mehreren Spulen zugeordnet sind, von denen während des Regelspieles entweder die halbe Anzahl ummagnetisiert oder verschiedenpolig aneinandergereihte Spulen paarweise ausgewählt zusammenwirken. Es findet erfindungsgemäß nach jedem Hubwechsel eine Umpolung der Elektromagnete statt, wodurch die Remanenz derselben beseitigt und eine genaue Steuerung der Ventile ermöglicht wird. Da unter allen Umständen eine gleiche Anzahl von Spulen an die Stromquelle angeschlossen ist, sind Stromschwankungen gänzlich beseitigt.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand m beispielsweiser Ausführungsform schematisch dargestellt. Abb. 1 zeigt ein Saugventil in Verbindung mit einem erfindungsgemäß ausgestalteten Magnet. Die Abb. 2 und 3 zeigen beispielsweise Schalteinrichtungen für einen einfachen bzw. für einen doppeltwirkenden Verdichter. Abb. 4 zeigt eine andere Ausführung ~ mit zwei Magnetspulen und eine Steuereinrichtung hierzu.

Ein hufeisenförmiger Eisenkern 1 trägt an einem seiner Schenkel vier Spulen, die so gewickelt und vom Strom durchflossen sind, daß die Spulen 2, 3 den Schenkel des Eisenkernes z. B. als Südpol, die Spulen 4, 5 als Nordpol magnetisieren. Ein bei 6 gelagerter, als Anker ausgebildeter Hebel 7 ist mit einer auf Greifer 8 wirkenden Stange9 gelenkig verbunden. Eine' Feder 10 hält die Ventilplatte 11 in der Abschlußstellung. Die Spulen werden wahrend des Verdichtungshubes durch eine später beschriebene Einrichtung derart gesteuert, daß immer zwei von ihnen.an die Stromquelle angeschlossen sind. Sind die Spulenpaare 2, 3 bzw. 4, 5 angeschlossen, so wird der Hebel 7 angezogen und das Ventil geöffnet, im anderen Falle heben sich die Wirkungen der Spulen.ohne Beeinflussung des Hebels 7 auf.

Die Spulen sind einerseits an eine Stromquelle 12, anderseits an Kontakte 13 bis 16 angeschlossen (Abb. 2), die einer Scheibe 17 mit halbkreisfönniger Kontaktfläche 18 zugeordnet sind. Die Scheibe 17 wird in Abhängigkeit vom Antriebe des Verdichters derart angetrieben, daß sie bei zwei Umdrehungen desselben nur

eine Umdrehung vollführt. Die mit den Spulen 2 bzw. 5 verbundenen Kontakte 13,14 sind örtlich feststehend, während die Kontakte 15, 16 auf einem Arm 19 angeordnet sind, der um die Achse der Scheibe 17 verschwenkt werden kann, wozu ein Zahntrieb 20, 21 vorgesehen ist. In der gezeichneten Stellung (Abb. 2), in der die beweglichen Kontakte 15, 16 den feststehenden Kontakten 13,14 gegenüberstehen, werden die Spulen 2, 3 bzw. 4, 5 beim Vorbeigang der Kontaktfläche 18 wechselweise an die Stromquelle 12 angeschlossen, wobei sie den Schenkel des Eisenkernes 1 abwechselnd ummagnetisieren. Der Hebel 7 wird vom Magnetkern angezogen und festgehalten, so daß das Ventil ständig offen bleibt und der Verdichter leer läuft. Wird der Arm 19 entgegen dem Uhrzeigersinn in die strichpunktiert gezeichnete Stellung gebracht, so schließt die im Uhrzeigersinn umlaufende Kontaktfläche 18 nach dem Verlassen des Kontaktes 14 die Spulen 2,3 so lange an die Stromquelle an, bis die Kontaktfläche den Kontakt 15 verläßt, worauf der Kontakt 16 angeschlossen wird und an Stelle der Spule 3 die Spule 4 vom Strom durchflossen wird. Die Spulen 3, 4 heben sich in ihrer magnetischen Wirkung auf, die Ventilplatte wird unter der Wirkung der Feder 10 geschlossen, wobei der Hebel 7 vom Eisenkern weggeschwenkt wird, Verläßt die Kontaktfläche den Kontakt 13, so werden die Kontakte 16, 14 an die Stromquelle angeschlossen, der Hebel 7 durch die als Nordpol wirkenden Spulen 4, 5 angezogen und das Ventil so lange geöffnet, bis die Kontaktfläche den Kontakt 16 verläßt, worauf das Spiel von neuem beginnt.

Je weiter der Arm 19 mit den Kontakten 15, 16 verschwenkt wird, um so langer sind Spulen mit entgegengesetzter magnetischer Wirkung angeschlossen und das Ventil geschlossen. Der Verdichter nähert sich mehr und mehr der Volleistung, die dann erreicht wird, wenn sich die Kontakte 14,15 bzw. 13,16 gegenüberstehen. In diesem Falle sind immer zwei ungleichnamige Spulen angeschlossen, so daß ihre Wirkung aufgehoben ist.

In Abb. 3 ist die Schalteinrichtung für einen doppeltwirkenden Verdichter dargestellt, das Ventil für die zweite Stufe des ,Verdichters weist die gleiche Anzahl von Spulen 2^a bis 5^a auf, die in gleicher Weise über feste Kontakte 13°, 14« und bewegliche Kontakte 15", 16 ^a an die Stromquelle angeschlossen sind. Die Kontakte 13 ^a, 14° kommen zwischen die Kontakte 13, 14 zu liegen, während die Kontakte 15", τ6^α mit den Kontakten 15,16 auf einem Armkreuz xg^a angeordnet sind, das in gleicher Weise wie der Arm 19 verschwenkt werden kann. Die Wirkungsweise ist die -gleiche 'wie . früher, nur daß die Ventile entsprechend dem Gang des Verdichters nacheinander geschaltet werden.

Bei der in Abb. 4 ersichtlichen Schaltanordnung sind jedem Saugventil nur zwei Spulen 20, 21 zugeordnet, von denen die eine jeweils ummagnetisiert wird. Die Scheibe 17' macht die gleiche Umlaufzahl wie der Verdichter, so daß sie gegebenenfalls auf seiner Kurbelwelle angeordnet sein kann, und weist zwei in verschiedenem Radialabstand angeordnete halbkreisförmige Kontaktflächen 18', 18" auf. Der Arm 19' weist zwei bewegliche, diametral gegenüberliegende Kontakte 15', 16' auf, die je mit einer der Kontaktflächen 18" bzw. 18' zusammenwirken. Die örtlich feststehenden Kontakte 13' sind gleichfalls j e einer Kontaktfläche 18" bzw. 18' zugeordnet. Außer diesen Kontakten sind am Arm 10' neben den Kontakten 15', 16' je zwei weitere voneinander isolierte Kontakte 22, 23 bzw. 24, 25 vorgesehen, die durch biegsame Leitungen an feste Kontakte 22', 23' bzw. 24', 25' angeschlossen sind. In der voll gezeichneten Stellung des Armes 19' werden die Spulen beim Vorbeigang der Kontaktflächen wie folgt gesteuert. Beim Auftreffen der im Uhrzeigersinn umlaufenden Scheibe auf die Kontakte 22', 23' fließt der Strom von der Stromquelle über die Spule 20, Kontakt 22', 23' zur Spule 21, den Kontakt 24', die durch die Kontaktflächen kurz- go geschlossenen Kontakte 24, 25 und den Kontakt 25' zum negativen Pol der Stromquelle. Die beiden Spulen sindbei diesem Stromverlauf gleichnamig magnetisiert' und ziehen den Hebel7 unter Öffnung des Ventils an. Dieser Zustand bleibt so lange bestehen, bis die Kontaktfläche 18' die Kontakte 22,23 und die Kontaktfläche 18" die Kontakte 24, 25 verläßt. Der Stromverlauf ist hierauf folgender: von der Stromquelle 12 in gleicher Richtung zum Kontaktiö' des Armes 19', die Kontaktfläche 18' zum Kontakt 14', in entgegengesetzter Richtung durch die Spule 21 zum Kontakt 15', über die Kontaktfläche 18" zum Kontakt 13" zur negativen Klemme. Die Spulen . sind jetzt ungleichnamig magnetisiert und heben sich in ihrer Wirkung auf, so daß das Ventil mittels der Feder 10 geschlossen wird. Je weiter der Arm 19' im Uhrzeigersinn verschwenkt wird und sich dabei der gestrichelt gezeichneten Stellung nähert, um so langer sind die beiden Spulen gleichnamig magnetisiert und die Ventile geöffnet. Die gestrichelt gezeichnete Stellung entspricht dem Leerlauf des Verdichters.

Die Erfindung läßt verschiedene Abänderungen in den Schalteinrichtungen sowie in der Anordnung der Spulen zu. So könnten gegebenenfalls auch drei Spulen vorhanden sein, von denen eine immer gleichsinnig durchflossen, die beiden anderen .abwechselnd als gleichnamige oder ungleichnamige Spulen ange- -schlossen werden, um die Wirkung der ersten Spulen entweder zu verstärken bzw. aufzuheben.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   ι. Leistungsregler für Verdichter mit während verschieden langer Teile des Verdichtungshubes elektromagnetisch abhebbaren Saugventilen, dadurch gekennzeichnet, daß den Saugventilen Elektromagnete mit zwei oder mehreren Spulen zugeordnet sind, von denen während des Regelspiels entweder die halbe Anzahl ummagnetisiert oder verschiedenpolig aneinandergereihte Spulen paarweise ausgewählt zusammenwirken.
2. 2. Leistungsregler nach Anspruch i, gekennzeichnet durch einen in Abhängigkeit von der Drehbewegung des Verdichters angetriebenen Kontaktring (i8, i8') o. dgl., dem zwei Gruppen von Kontakten zugeordnet sind, von denen die eine Gruppe (13, 14, 13 ^a, 14 ^a, 22' bis 25') fest, die andere Gruppe (15, 16, 15 ^a, x6^a, 22 bis 25) um die gleiche Drehachse verstellbar ist, und die gemeinsam die Ströme der Spulen steuern.
3. 3. Leistungsregler nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Saugventil zwei Paare verschiedenpoliger Spulen (2, 3 bzw. 4, 5; 2* 3^a bzw. 4^a, 5^a) zugeordnet sind, die einerseits an die Stromquelle (12), anderseits je nach der Poligkeit an die festen Kontakte (13, 14, 13^a, 14 ^a ...) bzw. die beweglichen Kontakte (15, 16; 15°, 16^a ...) angeschlossen sind, welche von einer halbkreisförmigen, die Hälfte der Umdrehungen des Verdichters ausführenden Kontaktfläche (18) abgetastet werden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen