-
Doppelschiehersteuerung Die Erfindung betrifft eine Doppelschieb:ersteuerung
für schnellaufende Kolbenverdichter.
-
Es sind Doppelschiebersteuerungen bekannt, bei welchen jeder einzelne
Schieber aus zwei gegeneinander verstellbaren Schi@eberplatten gebildet wird. Ferner
sind Doppelschiebersteuerungen bekannt, die aus ineinander,-leitenden Rohrschiebern
gebildet werden. Derartig s Doppelschieber wurden bisher in der Regel bei Dampfmaschinen
und Brennkraftmaschinen verwendet.
-
Bei Kolbenverdichtern, die _ mit sehr hohen Umdrehungszahlen ,arbeiten
und die aus verschiedenen Gründen häufig nur ein sehr geringes Gewicht aufweisen
sollen, spielt die Aufgabe, einen günstigen Füllungsgrad zu erreichen, eine ganz
besonders wichtige Rolle. Es muß also dafür gesorgt werden, daß die Schiebersteuerung
die Ein- bzw. Auslaßöffnungen des Verdichters beim öffnungsvorgang so rasch wie
möglich freigibt und ebenso rasch wieder abdeckt; denn um so länger bleiben diese
öffnungen zum Ein- und Austritt des Arbeitsmittels frei, und um so geringer wird
damit auch der Kraftaufwand, der benötigt wird, um während der an sich kurzen öffnungsdauer
die Säule des zu verdichtenden Mittels, z. B. der Luft, hinreichend zu beschleunigen.
-
Soll bei Verwendung einer einfachen Schiebersteuerungeine hinreichend
lange öffnungsdauer erzielt werden, so müßte der Öffnungsbeginn vorverlegt oder
es müßte der Schieberhub vergrößert werden. Keine dieser Maßnahmen aber führt zum
angestrebten Erfolg; denn entweder fallen die schwingenden Massen der dann erforderlichen
Steuerorgane zu groß aus, oder es würde der Schieberhub unter Umständen noch größer
werden als der Kolbenhub des Verdichters selbst.
-
Aus der Erwägung heraus, daß die Verlustarbeit eines Kolbenverdichters
von der öffnungsgeschwindigkeit der Aus- bzw.- Einlaßorgane abhängig ist, werden,
nun e rfindung.sgemäß zwei gegenläufig ineinandergleitende, den Ein- oder Auslaßkanal
des Zylinders steuernde Rohrschieber mit je einem Antriebsexzenter vorgesehen, wobei
die nur durch schmale Stege getrennten Steueröffnungen in den oberen freien Schieberenden
sich in der Offenlage des Doppelschiebers mit dem ringförmigen Ein- und Auslaßkanal
im Schiebergehäuse völlig überdecken. Bei Anwendung einer derartigen Doppelschiebersteuerung
bei einem schnellaufenden Kolbenverdichter
ist es möglich, die
zur Verfügung stehenden Zeiten derart zu überbrücken, daß keine über das notwendige
Maß hinausgehI-nden Staudrücke entstehen. Derartige Staudrücke lassen sich aber
nur vermeiden, wenn . die Eröffnungszeit und der Eröffnungsquer-, schnitt der Schiebersteuerung
genau der Adiabate angepaßt sind. Aus diesem Grunde wird eine Doppelschiebersteuerung
mit den vorerwähnten Merkmalen angewendet. Die Beschleunigungsdrücke halten sich
dabei in solchen Grenzen, daß die einzelnen Schieberteile die praktisch zulässigen
1-löchstabm!essungen nicht überschreiten.
-
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der neuen Doppelschiebersteuerung
veranschaulicht, und zwar zeigen: Abb. i bis 3 die Schiebersteuerung im Längsschnitt
in drei verschiedenen Arbeitsstellungen und Abb. ¢ einen Querschnitt .etwa längs
der Linie A-B der Abb. 3.
-
In einem neben dem nicht dargestellten Arbeitszylinder des Kolbenverdichters
vorgesehenen Gehäuse i. sind zwei ineinandergleitende Rohrschieber a und 3 gelagert,
di? dazu dienen, einen mit dem Arbeitszylinder des Verdichters in Verbindung stehenden
Ein-oder Auslaßkanal q. im Arbeitstakt der Maschine freizugeben und zu verschließen.
Die beiden Rohrschieber z und 3 weisen nahe ihren oberen freien Enden über den Schieberumfang
verteilte Steueröffnungen 5 und 6 auf, die derart zueinander angeordnet sind, daß
sie sich in der in Abb. 3 veranschaulichten öffnungsstellung der Rohrschieber einander
überdecken.
-
Beide -Rohrschieber z und 3 sind durch je einen Exzenter 7 und 8 unter
Vermittlung von Zwischenstangen , und io von einer im Arbeitstakt des Verdichters
umlaufenden Welle, z. B. der Kurbelwelle i i o. dgl., antreibbar. Die beiden Exzenter
7 und 8 sind um i 8o° versetzt auf der Welle i i angeordnet, so daß bei der Drehung
dieser Welle beide Rohrschieber z und 3 zueinander gegenläufige Bewegungen ausführen
müssen, wie die in den Abb. i bis 3 eingezeichneten Pfeile x und y andeuten.
-
In der in Abb. i veranschaulichten Schließstellung sind die beiden
Rohrschieber a und 3 derart gegeneinander und gegenüber dem Kanal q. verstellt,
daß dieser Kanal abgedeckt ist und die in den Schiebern vorgesehenen Steueröffnungen
5 und 6 nicht übereinanderliegen. Werden die beiden Rohrschieber im weiteren Verlauf
des Betriebes durch die Antriebsexzenter 7 und 8 im Sinne der in den Abb. i und
z eingezeichneten Pfeile x und y verstellt, so nähern sich die Steueröffnungen 5
und 6 der beiden Schieber infolge deren Gegenläufigkeit sehr rasch, bis die oberen
Kanten 6a der Öffnungen 6 des Schiebers z und die unteren Kanten 5a der öffnungen
5 des Schiebers 3 einander überlaufen. In diesem Augenblick beginnt die Freigabe
des Kanals q.. Die Stellung der beiden Schieber zueinander kurz nach dem öffnungsbeginn
ist in Abb. z der Zeichnung veranschaulicht. Die Rohrschieber z und 3 bewegen sich
im Sinne der in Abb. z eingezeichneten Pfeile x und y
noch so lanbe
weiter, bis die Steuexöffnunrgen 5 und 6 genau übereinanderliegen (Abb.3), so daß
nunmehr der Ein- bzw. Auslaßkanal q. vollständig freigegeben ist und das Arbeitsmittel
entweder .aus diesem Kanal und durch die in gleicher Flucht liegenden Steueröffnungen
5, 6 hindurch in das Schieberinnere oder in umgekehrter Richtung durch die Schieber
in den Arbeitszylinder gelangen kann.
-
Das Schließen des Kanals q. erfolgt bei Umkehr der Bewegungsrichtung,
d. h. wenn nunmehr im Sinne der in Abb.3 eingezeichneten Pfeile x und y der innere
Rohrschieber 3 nach oben und der äußere Rohrschieber z nach unten in ihre Ausgangsstellungen
nach Abb. i zurückgeführt werden.
-
Bei dieser neuen Schieberbauart .spielt sich das Freigeben und Wiederabschließen
des Kanals q. für das Arbeitsmittel infolge der gegenläufigen Bewegung der Rohrschieber
--
und 3 doppelt so rasch .ab wie bei Verwendung nur eines .einzigen Schiebers,
d. h. die öffnungsgeschwindigkeiten sind doppelt so groß.