DE635339C - Vorrichtung zur stufenlosen Mengenregelung fuer Kolbenverdichter mit Hilfe eines in seinem Steuerweg vom Windkesseldruck abhaengigen Steuerkolbens - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur stufenlosen Mengenregelung für Kolbenverdichter mit Hilfe eines in seinem Steuerweg vom Windkesseldruck abhängigen Steuerkolbens Die Erfindung betrifft einen Regler, der in Abhängigkeit vom Druck des Arbeitsmittels die Fördermenge regelt. Bekannte Regler dieser Art bestehen im wesentlichen aus einem Steuerkolben, dessen untere Stirnseite durch den Druck des Arbeitsmittels belastet wird und auf dessen oberer Stirnseite ein diesem angepaßtes Belastungsgewicht ruht; sie sind infolge der Reibung des Steuerkolbens und der Massenträgheit der Gewichtsbelastung kleinen Druckunterschieden gegenüber unempfindlich.
• An sich sind Regler bekannt, bei denen ein Membranrohr einerseits unter dem Einfluß einer Gewichtsbelastung steht und andererseits einem Gasdruck ausgesetzt ist. Abgesehen davon, daß diese Einrichtungen zur Abdichtung angewandt werden, sind sie zur stufenlosen Mengenregelung für Kolbenverdichter vor allem wegen der Gewichtsbelastung nicht brauchbar, weil der einzuhaltende Druck infolge der Massenträgheit des Gewichtes erheblich über- öder unterschritten werden muß, bevor der Regelvorgang eingeleitet wird, es erfolgt also eine Regelung in Stufen.
• Es sind auch Steuerorgane für die Regelung von Kolbenverdichtern bekannt, die einerseits vom Windkesseldruck und andererseits von einer Feder beeinflußt werden. Diese Einrichtungen gestatten eine stufenlose Regelung ebenfalls infolge der Trägheit und Reibung der schweren Steuerungsorgane nicht. Zudem ist die Federbelastung für die stufenlose Regelung als nicht brauchbar anzusprechen. Da die Feder dem Windkesseldruck entsprechend vorgespannt, also kräftig bemessen sein muß, ergibt sich bei kleinen Druckdifferenzen, die bei der stufenlosen Regelung bereits wirksam sein müssen, eine verschwindend geringe Längenänderung, die keineswegs hinreicht, um einen wirksamen Regulierhub zu erhalten.
• Gemäß der Erfindung wird eine Regelungsvorrichtung geschaffen, welche einen großen Regelungshub aufweist, fast reibungslos und trägheitsfrei arbeitet und eine große Verstellkraft, auch bei kleinen Druckunterschieden, aus der Belastung durch eine konstante, masselose Kraft einerseits und dem dieser entgegenwirkende Druck des Arbeitsmittels andererseits besitzt.
• Die Abb. i und 2 zeigen den Erfindungsgegenstand in zwei Ausführungsformen in Anwendung auf einen Kompressor, und zwar im Schnitt. Abb. i stellt eine Ausführungsform dar, bei der das Membranrohr des Reglers sowohl von außen als auch von innen belastet ist, während Abb.2 einen völlig reibungslosen Regler mit zwei durch Innendruck belasteten Membranrohren angibt.
• In diesen Abbildungen bezeichnet 5 ein Membranrohr, ;6- txnd 7 mit der Membran verlötete Endplatten, 8 eine Bodenplatte, auf die die Membranplatte 6 aufgeschweißt ist, :2 9 einen mit der Membranplatte 7 verbund6-7 nen Steuerkolben, io eine Deckelplatte, zä_.A ein Rohr, das gegen die Bodenplatte 8 urirl"":. die Deckelplatte io abgedichtet ist, 12 ein'', Rohr, welches mit der Deckelplatte i o, der Bodenplatte 8 und dem Rohr i i einen Ringraum 14 bildet, 15 einen Zutrittsstutzen für Druckgas von konstantem Druck, 16 einen Kanal in der Bodenplatte 8, 2o ein Manometer, 21 einen zur Atmosphäre führenden Verbindungskanal, 23 und 25 Kanäle für die Zuführung von Windkesselluft, 26 einen zum Ventil27 führenden Kanal, das die Ansaugeluft -im, Saugestutzen 28 steuert.
• In Abb.2 bezeichnet außerdem 35 ein Membranrohr, 36 und 37 Endplatten, 38 eine Kopfplatte mit Kana139, 40 ein Ven bindungsstück zwischen dem Membranrohr 5 und 35, 41 ein Mantelrohr urid 44 ein Gestänge.
• In dem Raum 14 wird durch den Stutzen i5 Druckgas eingeführt und die Zuführung durch Abschließen eines -Hahnes in der Zuführungsleitung unterbrochen, wenn das Manometer 2o -den gewünschten Druck anzeigt (s. Abb. i),.. Das Druckgas tritt durch den Kanal i ä in den Raum innerhalb des Membranrohres 5. -Andererseits tritt Druckluft aus dem Windkessel durch den Kana123 und 25 in den vom Rohr i i umschlossenen Raum. Der Druck 'im Raum 14 ist so eingeregelt, daß der von außen auf die Endplatte 7 zur Wirkung kommende, festgesetzte Betriebsdruck gerade zuläßt, daß das Membranrohr 5 mit der Endplatte 7 gegen - das Gehäuse des Steuerkolbens 9 gedrückt wird; so daß dieser den Kanal 26- mit- dem Kanal 2 r, der zur Atmosphäre führt, verbindet. Das Absperrventil. 27 wird somit den Saugestutzen 28 des Kompressors. öffenhalten. Steigt der Druck im Windkessel nur um .ein -geringes Maß an, dann überwiegt die äußere Druckkraft auf die Endplatte 7 die auf die Innenfläche wirkende Kraft, und es wird das Membranrohr 5 infolgedessen zusammengedrückt und kürzer werden, wobei der Steuerkolben 9 die Kanäle 23 und 26 verbindet. Die Windkesseldruckluft tritt nun unter das Ventil 27 und schließt es; in den Saugestutzen 28 des Kompressors kann Luft nicht mehr eintreten, und der Kompressor läuft leer.
• Das Membranrohr wird bei diesem Steuervorgang lediglich durch die Differenz der innen und außen auf sie einwirkenden Drücke belastet. Da wesentliche, der Zusammendrückung des Membranrohres @entgegenwir-;.kende Kräfte, wie Reibung, Massenträgheit, :.@denvirkung des Rohres usw. nicht auf-. -, geschieht die Regelung schon bei ganz g'dringen Druckdifferenzen, und zwar auf einem großen Steuerwege. Damit beim Zusammendrücken der Druck innerhalb des Membranrohres nicht wesentlich steigt, ist der Raum 14 als- Druckausgleichsraum angeordnet.
• Bei der Ausführungsform nach Abb. 2 sind zwei Membranrohre 5 und 3 5 vorgesehen, die durch ein mit 'den Endplatten 7 und 36 verschweißtes Verbindungsstück 4o verbunden sind. Der Raum 14 und damit auch das Membranrohr 5 wird mit Gas bestimmten Druckes- angefüllt, während die Windkesselluft durch den Kanal 39 in das Membranrohr 35 eingeführt wird. Die im Innern der Membranrohre wirkenden Drücke werden sich bei normaler Leistung das Gleichgewicht halten; beim Überschreiten des Windkesseldruckes wird das Membranrohr 35 verlängert und das Membranrohr 5 verkürzt. Die hierbei eintretende Bewegung wird durch das Gestänge 44 auf den Regulierkolben g übertragen. Bei dieser Einrichtung sind die beiden Membranrohre nur innerem Druck ausgesetzt; die Regulierbewegung findet ohne jede Reibung statt.

Claims (3)

1. PATRNTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zur stufenlosen Mengenregelung für Kolbenverdichter mit Hilfe eines in seinem Steuerweg vom Windkesseldruck abhängigen Steuerkolbens, gekennzeichnet durch ein an sich für Regelvorrichtungen bekanntes Membranrohr, das von innen durch den konstanten Druck eines gasförmigen Mittels und von außen durch den Windkesseldruck belastet wird, wobei die bei Druckänderung eintretende Längenänderung des Membranrohres (5) in an sich bekannter Weise auf den Steuerkolben (9) übertragen wird.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum des Membranrohres (5) mit einem zwischen diesem und dem Absperrorgan der Druckgaszuleitung (15)# eingeschaltetem Raum (14) in offener Verbindung steht.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das durch den konstanten Gasdruck belastete Membranrohr (5) mit einem- zweiten Membranrohr (35) verbunden ist, dessen Innenraum unter dem Windkesseldruck steht.