DE595050C - Verfahren zum Verdichten und Aufspeichern von Druckluft zum Anlassen von Flugkolbenverdichtern - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

.*. inch fÜgendom 2 4 APR. 1934

AUSGEGEBEN AM
27. MÄRZ 1934

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

Vk 595050 • KLASSE 46 a 4 GRUPPE

Raoul Pateras Pescara in Paris

Verfahren zum Verdichten und Aufspeichern von Druckluft zum Anlassen von Flugkolbenverdichtern

Patentiert im Deutschen Reiche vom 7· Juli 1931 ab

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verdichten und Aufspeichern der für das Anlassen von Motorkompressoren mit frei fliegenden Kolben erforderlichen Druckluft, und zwar wird diese Druckluft \^ron der Maschine während ihres Betriebes erzeugt, ohne daß die normale Anordnung der Maschinenteile eine Veränderung erfährt.

Es ist bekannt, die für das Anlassen solcher Kompressoren nötige Druckluft von der Maschine erzeugen zu lassen, jedoch bediente man sich hierzu umständlicher Vorkehrungen, die geeignet waren, den einwandfreien Betrieb ' der Maschine zu beeinträchtigen.

Es ist auch bekannt, Flugkolbenverdichter mit Stabilisierungskissen zu versehen, welche durch abgeschlossene Verdichterräume gebildet werden, in denen der Druck so stark ansteigt, daß die im Kissen enthaltene Energie die bei veränderlichem Hub stark variierende Energiemenge der Verdichterkissen ergänzt und die rückwärts treibende Energiemenge möglichst konstant hält.

Um ohne Schaden für den einwandfreien Lauf aus dem hochverdichteten Stabilisierungskissen Druckluft entnehmen zu können, müssen besondere Vorrichtungen getroffen werden, daß der Verlauf des Druckes nicht allzu stark verändert wird.

Zu diesem Zwecke und entgegen der üblichen Ausbildung von Druckluftventilen, deren Querschnitt gewöhnlich möglichst groß gemacht wird, sind die Entnahmeleitungen aus den Stabilisierungskissen so stark gedrosselt, daß nur wenig Luft entweichen kann und der Druckverlauf im Kissen nur unwesentlich geändert wird.

Auf der Zeichnung ist die Vorrichtung zur Ausbildung des Verfahrens in zwei Aus- *o führungsbeispielen dargestellt, und zwar zeigt

Abb. ι im Längsschnitt einen Verdichter mit frei fliegenden Kolben mit den bekannten unabhängigen Preßluftkissen, die erfindungsgemäß mit Druckluftspeichern zum Anlassen verbunden sind.

Abb. 2 ist ein Schnitt nach Linie A-A der Abb. i.

Abb. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform und So

Abb. 4 das Druckdiagramm im unabhängigen Preßluftkissen der Abb. 1, während

Abb. 5 das Druckdiagramm im unabhängigen Luftkissen der Abb. 3 darstellt.

Die frei fliegenden Kolben 1 und 2 bewegen sich in entgegengesetzter Richtung und sind synchron miteinander durch Gelenkstangen 6 und eine Kurbel 8 verbunden, welche letztere sich um einen Ausschlagwinkel von weniger als 360⁰ um die Achse 7 dreht. Der Kolben 2

öffnet und verschließt bei seinem Hinundhergange die Auspufroffnungen 9 und der Kolben ι die Eintrittsöffnungen 10 für die Spülluft am anderen Ende· des mittleren Explosionszylinders.

Die Kolben 1 und 2 tragen auf ihren äußeren Stirnseiten Säugventilen und verdichten, wenn sie in entgegengesetzter Richtung auseinandergehen, die in den Endto zylindern 4 und 5 enthaltene Luft. Hierbei tritt ein Teil der Luft durch die Austrittsventile 12 in die Leitungen 13 über. Die in den Endzylindern 4 und S zurückbleibende Preßluft wirft dann die Kolben in ihre Totlage zurück und preßt in den mittleren Teil des Maschinenzylinders den Brennstoff, der durch die Leitung 25 eingetreten ist, bis zur Selbstentzündung zusammen. Ein feststehender Kolben 14 ragt in die zylindrische Bohrung 24 des Kolbens 1. Die in 24 durch 27 und 26 eintretende Luft wird verdichtet und unterstützt die Wirkung der Druckluftkissen in 4 und 5 zum Zurückschleudern der Kolben in den Explosionszylinder.
Gemäß der Erfindung ist in das innere Ende des feststehenden Kolbens 14 ein Ventil 15 eingesetzt mit dahinterliegender Einschnürung 16, an die sich die Leitungen 17 anschließen, welche in Preßluftbehälter 19 und 20 einmünden. Auf die Leitungen 17 sind vor deren Eintritt in die Speicher 19 und 20 Sperrhähne 18 aufgesetzt und auf die Austrittsrohre Hähne 21 und 22, die sich in ein einheitliches Rohr 23 vereinigen. Entsprechend der Ausführungsform der Abb. 3 ist das Ventil 15 mit einem Kolben 28 verbunden, der unter dem Einfluß einer Feder 29 steht. Bohrungen 30, 31 mit Einschnürung 32 und Nuten 33 im feststehenden Kolben 14 verbinden die Leitung 17 mit der Druckluftkammer 24.

. Die Arbeitsweise der Maschine der Abb. 1 ist folgende:

Die in 24 bei der entgegengesetzten Be-♦5 wegung der Kolben 1 zusammengepreßte Luft geht, sobald der Druck die Wirkung der Feder überwiegt, durch das Ventil 15, tritt in die Leitung 17 und bei geöffneten Hähnen 18 in die Aufspeicherungsbehälter 19 und 20. Bei go dem Kolbenrückgang werden die Hähne 21 und 22 geschlossen, das Ventil 15 legt sich auf seinen Sitz, und die Luft kann nicht austreten. Die in den Speichern 19 und 20 befindliche Luft erfährt eine weitere Verdichtung.

Wenn die Maschine stillsteht, schließt man

die Hähne 18, um Luftaustritte durch die Ventile 15 zu verhindern. Zur Verwendung der in dem Behälter 19 und 2.0 eingeschlossenen Kompressionsluft benutzt man das Rohr 23, .. indem man die Hähne 21, 22 und 18 umstellt.

- Denkt man sich das Ventil 15 fortgenommen, so liefert das Druckdiagramm in 24 während des Kolbenhubes eine aufsteigende Kurve gemäß 40-38-39 der Abb. 4. Ist dagegen das Ventil 15 vorhanden und. öffnet es·sich, z.B. wenn die Druckkurve nach 38 gelangt, so zweigt diese sich von der voraufgehenden Kurve ab und bildet eine Kurve 37-36 niedrigeren Druckes als der vorauf- 7a gehende; beide Kurven verlaufen aber dicht aneinander, da die Einschnürung 16 den raschen Durchtritt der Luft verhindert. Beim Rückgang nimmt die Kurve den Verlauf 41-40.

Die Lage des Punktes, in weichen die beiden Kurven sich \'oneinander trennen, wechselt mit dem Druck in der .Leitung 17, und die in der Kammer 24 aufgespeicherte Leistung ändert sich in jedem einzelnen Falle. Dies ist für den regelmäßigen Gang der Maschine nachteilig und wird in der Ausführungsform der Abb. 3 vermieden. Diese arbeitet in nachstehender Weise: ■>

Eine Stirnfläche des Kolbens 28 steht unter dem Druck des Druckluftspeichers, die andere unter Atmosphärendruck, so daß der veränderliche Druck des Druckbehälters auf das Ventil 15 verschwindet, da der Querschnitt des Ventils und des Kolbens 28 der gleiche go ist. Die Feder 30 genügt, um das Ventil bei einem bestimmten Luftdruck in der Kammer 24 zu öffnen, und bestimmt den Punkt, in welchem im Diagramm der Abb. 5 die Kurve 40-45-43 von der Kurve 40-42-39 sich abzweigt. Die \^rerengerung 32 verhindert den zu raschen Durchtritt der Luft durch 17, und die Kurve des Diagramms nimmt den Verlauf 40-43-44-40.

Die Öffnung des Ventils 15 findet somit stets bei demselben Druck an derselben Stelle des Diagramms statt. Die in dem Luftkissen 24 aufgespeicherte Arbeit bleibt konstant, und man erhält einen vollständig gleichmäßigen Gang der Maschine. . ·

Die Ausbildung und Wirkungsweise der Ventile gemäß der Erfindung ist wesentlich verschieden von derjenigen der normalen Rückschlagventile, wie solche z. B. zwischen Verdichterzylinder und Druckluftleitung eingebaut sind.

Bei gewöhnlichen Verdichterventilen wird der Ventil- und Leitungsquerschnitt möglichst groß gehalten, um den Druckabfall auf ein Mindestmaß herabzusetzen, so daß das Ausstoßen bei möglichst gleichbleibendem Druck erfolgt.

Erfindungsgemäß wird in die Leitung 17 ine Drosselstrecke 16 eingebaut. Diese Einschnürung ιό bewirkt eine Begrenzung der ausgestoßenen Luftmenge und hat zum Zwecke, den Stabilisierungskissen 24 eine so

geringe Menge Druckluft zu entnehmen, daß deren Wirkungsweise als Ausgleichskissen veränderlichen Druckes nicht beeinträchtigt wird.

Der Beginn des Ausstoßens von Druckluft aus den Stabilisierungskissen ist verschieden, je nach Ausbildung der Ventile nach Abb. ι oder Abb. 3. Das Ventil nach Abb. 1 ist durch cfen Druck in der Ausstoßleitung belastet, das Öffnen der Ventile erfolgt somit, nachdem der Druck im Raum 24 über den Druck in der Leitung 17 angestiegen ist.. Das Ausstoßen erfolgt infolge der Einschnürung unter Druckanstieg im Raum 24, und das Ventil schließt nicht in der Totpunktlage, sondern erst, nachdem während des Rückwärtshubes der Druck im Raum 24 unter den Druck in der Leitung 16 gefallen ist.-Das mit einem Ausgleichskolben 28 (Abb. 3)

20" versehene Ventil bleibt so lange geschlossen, . bis der Druck im Raum 24 den Federdruck des Ausgleichskolbens zu überwinden vermag.

. Diesem Moment entspricht der Punkt 45 des Druckvolumendiagramms (Abb. 5). Die Drosselstrecke 32 hat zur Folge, daß das Ausstoßen unter Druckanstieg stattfindet, so daß die stabilisierende Eigenschaft der Verdichterräuine 24 nur sehr wenig beeinflußt wird.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Verdichten und Aufspeichern von Druckluft zum Anlassen von Flugkolbenverdichtern, welche mit Stabilisicrungsverdichtern bekannter Art versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft den Stabilisierungsverdichtern in kleinen Mengen entnommen wird, so daß deren stabilisierende Wirkung nicht beeinträchtigt wird.

2. Vorrichtung zum Aufspeichern der Anlaßdruckluft nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisierungs-' verdichter über Rückschlagventile und mit Einschnürungen (32) versehene Leitungen mit Druckluftbehältern verbunden sind, wobei in bekannter Weise die Rückschlagventile entweder druckbelastet oder mit Druckausgleichskolben versehen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen