DE612581C

DE612581C - Steuereinrichtung

Info

Publication number: DE612581C
Application number: DEB162392D
Authority: DE
Original assignee: Borsig Maschb A G A
Current assignee: Borsig Maschb A G A
Priority date: 1930-12-16
Filing date: 1930-12-16
Publication date: 1935-04-29

Description

Steuereinrichtung Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach dem Patent 593 636, bei der ein unter dem Druck des Kompressors stehender Steuerkolben beim Überschreiten der zulässigen Spannung nacheinander zu Regelungseinrichtungen führende Kanäle freigibt und bei der der auf die eine Seite des Steuerkolbens einwirkende normale Druck der letzten Stufe durch eine konstante Kraft im Gleichgewicht gehalten wird, die beim Überschreiten des normalen Druckes durch eine zusätzliche Kraft vergrößert wird.
Es sind Rostfeuerungsregelungsvorrichtungen bekannt, bei denen ein in einem Wasserbehälter unter Kesseldruck befindlicher Differentialkolben durch den Auftrieb eines am Kolben angeordneten, in Quecksilber eintauchenden Verdrängers im Gleichgewicht gehalten wird. Eine solche Einrichtung ist für die stufenweise Regelung von Kompressoren nicht brauchbar, weil sie schleichend und nicht absatzweise arbeitet. Es ist auch die Anordnung von Scheiben bekannt, die in Wasser eintauchen und die Bewegung dämpfen; solche Scheiben wirken einer ruckweisen Schaltung jedoch entgegen und hemmen sie.
Der neue Vorschlag geht dahin, zum Ausgleich des auf eine Seite des Steuerkolbens einwirkenden normalen Druckes der Höchstdruckstufe den Auftrieb eines Verdrängerkörpers geringer Masse zu benutzen und als Zu-Satzkräfte Verdrängerscheiben vorzusehen. DerVerdrängerkörper kann in C51, Quecksilber oder einer anderen Flüssigkeit untergetaucht sein.
Eine beispielsweise Ausführungsform der neuen Einrichtung und der Steuervorgang ist in der Abb. 1 dargestellt. Abb. 2 gibt den Erfindungsgegenstand im Zusammenhang der Regelung des Offenhaltens der Kompressorsaugeventile an.
In diesen Abbildungen bezeichnet i einen Steuerzylinder, 2 einen Steuerkolben, 3, 4, 5, 6 Kanäle, deren Steuerkante die aufeinanderfolgenden Schaltstufen steuern, 7 einen Kanal für die Druckluftzuführüng der höchsten Stufe des Kompressors, 8, 9, io, ii Abluftkanäle, 15 eine Verbindungsstange, 16 eine Abluftöffnung, 2o einen Schwimmer, 21 Quecksilber, 22, ä3, 24, 25 Stufenauftriebss c 'he ihen. 30-31, 32-33, 34-35 36-37 sind Schaltwege auf der X-Achse eines Diagramms, und zwar in Abhängigkeit von den Schaltdrücken aufgetragen. Mit 40, 41, 42 und 43 sind Kanäle bezeichnet, die zu einer Offenhaltevorrichtung der Saugeventile des Kompressors führen. 5o bezeichnet den Niederdruck-, 51: den Hochdruckzylinder eines Verbundkompressors, 52 ein Zuschaltventil, durch welches ein schädlicher Raum 53 dem Niederdruckzylinder zugeschaltet wird, 54 ein Zuschaltventil, durch welches ein schädlicher Raum 55 dem Hochdruckzylinder zugeschaltet wird, 56 ein Ventil am Niederdruckzylinder, 57 einen Kanal, der die Verbindung des Ventils 56 mit der Atmosphäre herstellt, 58 ein Ventil am Hochdruckzylinder, 59 einen Kanal, der die Verbindung des Ventils 58 mit der Atmosphäre herstellt.
In einem Steuerzylinder i ist ein Kolben ?- angeordnet, der Druck aus der höchsten Stufe durch den Kanal 7 erhält und durch die Verbindungsstange 15 mit dem im Zylinder 13 befindlichen Verdränger 2o aus leichtem Material gekuppelt ist. Der Verdränger ist in einer Flüssigkeit, beispielsweise Quecksilber, untergetaucht, wenn der Steuerkolben 2 mittels der Leitung 7 dem Druck der höchsten Stufe ausgesetzt ist.
Ist der Druck der letzten Kompressorstufe 8 at, dann hält der Druck auf den Kolben :2 dem Druck auf den Verdränger 2o das Gleichgewicht; der Steuerkolben 2 hat jetzt im Zylinder i eine solche Lage, daß die Kanäle 3, 4, 5 und 6 überdeckt, die Kanäle 8, 9, io und 11 dagegen offen sind. Etwa infolge von Undichtigkeiten am Steuerkolben :2 hindurchströmende Druckluft kann durch die Kanäle 8, 9, io, ii und die Abluftöffnung 16 in die Atmosphäre treten. Es wird hierdurch vermieden, daß eine unerwünschte Regelung des Kompressors durch Ansammeln von Leckluft in den Kanälen 40, 41, 42 und 43, die mit den Kanälen 3, 8 bzw. 4, 9 bzw. 5, io oder 6, 11 in Verbindung stehen, erfolgt.
Steigt der Druck der höchsten Stufe über 8 at, dann findet eine Verschiebung des Kolbens 2 statt, wobei der Schwimmer tiefer sinkt, ohne daß jedoch die Auftriebsscheibe 22 eintaucht, es wird, abgesehen von dem sehr geringen Auftrieb der Verbindungsstange 15, eine Vergrößerung der Auftriebskraft nicht eintreten. Die Gegenkraft bleibt also konstant. Erst bei weiterer Steigerung des Drukkes der höchsten Stufe taucht die Auftriebsscheibe 2a ein und liefert eine zusätzliche Auftriebskraft. In gleicher Weise werden die Auftriebsscheiben 23, 24 und 25 bei weiterer Drucksteigerung wirksam. Bei der Verschiebung wird zunächst der Kanal 8 geschlossen und dann der Kanal 3 freigegeben. Die Druckluft tritt nun in den Kanal 40 und löst das Antriebsorgan für die Mengenregelung am Kompressor aus. In der gezeichneten Kolbenstellung, bei der der Kanal 3 ganz geöffnet ist, sind die Kanäle 4, 5 und 6 für die Druckluft der übrigen Schaltstufen geschlossen, die Abluftkanäle9, io, ii und 16 jedoch offen, damit keine unbeabsichtigte Steuerung durch Leckluft eintritt.
Bei weiterer Verschiebung des Kolbens ?- werden die Kanäle 4, 5 und 6 nacheinander geöffnet, wobei die zugehörigen Abluftlcanäle 9, io und ii in jedem Falle vorher abgeschlossen werden. Sind alle Stufen geschaltet, so ist die Liefermenge gleich Null.
Beim Rückgang des Steuerkolbens :2 infolge Verminderung des Druckes der höchsten Stufe bleibt zunächst der Ab- und Zuluftkanal der jeweiligen Steuerstufe durch den Steuerkolben 2 überdeckt, bis ein bestimmter Druckabfall erreicht ist. Erst dann wird der entsprechende Abluftkanal geöffnet. Der Regelvorgang ist aus dem seitlich rechts angegebenen Diagramm ohne weitere Erläuterungen klar erkennbar. Die Steuerkanäle 3, 4, 5, 6, 8, 9, io, ii werden vorteilhafterweise so gelegt, daß sie in denjenigen Teil des Steuerweges (s. das Diagramm) fallen, bei dem der geringsten Drucksteigerung ein größter Steuerweg entspricht, um eine schleichende Öffnungs- bzw. Schließbewegung des Kolbens 2 zu vermeiden.
Wegen eines guten Ablaufes der Flüssigkeit und um eine geringe Bremswirkung zu erzielen, werden dieAuftriebsscheibenschwach konisch gemacht.
Die Regelung des Kompressors durch Abschalten von Druckstufen oder Zuschaltung von schädlichen Räumen ist in Abb. 2 angegeben. Vom Kanal 40 führt eine Leitung zum Zuschaltventil 52, das beim Freigeben des Kanals 4o durch den Kolben 2 den schädlichen Raum 53 zum Niederdruckzylindervolumen zuschaltet. Beim Freigeben des Kanals 41 durch den Kolben 2 wird in gleicher Weise durch das Zuschaltventil 54 der schädliche Raum 55 zum Hochdruckzylindervolumen 51 zugeschaltet.
Wird bei weiterem Druckanstieg auch der Kanal 42 durch den Kolben 2 freigegeben, so wird ein Ventil 56 aufgestoßen, das durch den Kanal 57 eine Verbindung des Niederdruckzylinders mit der Atmosphäre herstellt und dadurch jede Druckförderung des Niederdruckzylinders verhindert.
Wird schließlich auch noch der Kanal 43 durch den Kolben 2 freigegeben, so wird in gleicher Weise durch das Ventil 58 der Hochdruckzylinder 51 durch den Kanal 59 mit der Atmosphäre verbunden, wodurch sowohl Hoch- wie Niederdruckzylinder keine Druckförderung mehr haben.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Steuereinrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Patent 593 636, bei der ein unter dem Druck des Kompressors stehender Steuerkolben beim Überschreiten der zulässigen Spannung nacheinander zu Regelungseinrichtungen führende Kanäle freigibt und bei der der auf die eine Seite des Steuerkolbens einwirkende normale Druck der letzten Stufe durch eine konstante Kraft im Gleichgewicht gehalten wird, die- beim Überschreiten des normalen Druckes durch eine zusätzliche Kraft vergrößert wird, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausgleich des normalen Druckes auf den Steuerkolben (2) der Auftrieb eines untergetauchten Schwimmkörpers (2o) benutzt wird und daß auf der Verbindungsstange (i5) zwischen Steuerkolben und Schwimmkörper (2o) angeordnete Verdrängerscheiben (22, 23, 24, 25) zur Erzeugung einer ruckweisen Steuerbewegung nacheinander in die Flüssigkeit eintauchen.
2. Steuereinrichtung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdränger (22, 23, 24 und 25) als beiderseits konische Scheiben ausgebildet sind.
3. Steuereinrichtung nach Anspruch r und 2, dadurch gekennzeichnet, daß von den durch den Steuerkolben (2) nacheinanderzu öffnenden Steuerkanälen (3, 4, 5,'6) Entlüftungskanäle (8, 9, to, r z) abgezweigt sind, die in den Steuerzylinder (z) einmünden, wobei der Steuerkolben (2) auf seinem Steuerwege nacheinander zuerst die Entlüftungskanäle (8, 9, xo, r r ) schließt, bevor er die Kanäle (3, 4, 5, 6) öffnet.