DE683593C

DE683593C - Control device for single-stage piston compressors

Info

Publication number: DE683593C
Application number: DEK151868D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Abbas Salehi
Original assignee: Knorr Bremse AG
Current assignee: Knorr Bremse AG
Priority date: 1938-09-16
Filing date: 1938-09-16
Publication date: 1939-11-09

Description

Regelvorrichtung für einstufige Kolbenverdichter Die Erfindung bezieht sich auf eine Regelvorrichtung für einstufige Kolbenverdichter, welche federlose, durch Unterdruckwirkung sich schließende selbsttätige Saugventile besitzen, die zwecks Regelung der Verdichterleistung dann während eines Teiles des Druckhubes des Verdichte kolbens am Schließen verhindert, also offen gehalten werden, wenn in dem Druckluftsammelbehälter, in welchem die vom Verdichter angelieferte Druckluft aufgespeichert wird, der zulässige Höchstdruck erreicht ist. Die Regelung der Verdichterleistung geschieht erfindungsgemäß j e nach der Sachlage durch Verringern oder durch völliges Aufheben des die Schließkraft für das Saugventil bildenden Unterdruckes, der beim Öffnen des Saugventiles in demjenigen Raum erzeugt wird, der sich zwischen dem Ventilkörper und dem zu dessen Führung vorgesehenen festen Teil der Ventilsitzplatte bildet.Control device for single-stage reciprocating compressors The invention relates on a control device for single-stage reciprocating compressors, which are springless, have automatic suction valves that close by the effect of negative pressure, which for the purpose of regulating the compressor output then during part of the pressure stroke the compression piston is prevented from closing, so be kept open when in the compressed air collecting tank, in which the compressed air supplied by the compressor is stored, the maximum permissible pressure has been reached. The regulation of the compressor capacity happens according to the invention, depending on the situation, by reducing or by total Cancellation of the closing force for the suction valve forming the negative pressure during Opening the suction valve is generated in the space that is between the valve body and forms the fixed part of the valve seat plate provided for its guidance.

Das Wesen der Erfindung besteht in der Durchbildung desjenigen Teiles, der die Unterdruckverminderung oder die Unterdruckaufhebung in dem angedeuteten Raum steuert und der das Bodenstück eines Kolbenschiebers darstellt, der als Stufenkolben ausgebildet ist und unter der Wirkung einer Feder steht, die ihn im Sinne des Verschlossenhaltens des erwähnten Unterdruckraumes belastet und durch den im Druckluftsammelbehälter herrschenden Luftdruck nach der der Wirkung der Feder entgegengesetzten Richtung beaufschlagt wird.The essence of the invention consists in the formation of that part, the vacuum reduction or the vacuum cancellation in the indicated Room controls and which represents the bottom piece of a piston valve, which is called a stepped piston is formed and is under the action of a spring that keeps it locked of the vacuum space mentioned and loaded by the in the compressed air receiver prevailing air pressure in the direction opposite to the action of the spring is applied.

Wie im einzelnen der Kolbenschieber und die von ihm überwachten Räume gestaltet sein müssen, ergibt sich aus der Betrachtung der Zeichnung, auf welcher die Regelvorrichtung nach der Erfindung in Verbindung mit dem zum Verständnis ihrer Wirkungsweise notwendigen Teil des Verdichterzylinders im senkrechten Längsschnitt dargestellt ist.As in detail the piston valve and the areas monitored by it must be designed, results from the consideration of the drawing on which the control device according to the invention in connection with the understanding of their Function necessary part of the compressor cylinder in the vertical longitudinal section is shown.

Durch die beim Saughub des Verdichterkolbens unterhalb des Saugventils b auftretende Luftverdünnung wird das Saugventil b geöffnet, und atmosphärische Luft strömt durch den Stutzen a in den Zylinder. Hierbei entsteht in dem zwischen dem mittleren zylindrischen Teil des Saugventils b und dem in diesen hineinragenden kolbenartigen Ansatz m der Ventilsitzplatte bestehenden, sich dabei vergrößernden Raum ein Unterdruck, der die Schließ-, kraft für das Sauventil b bildet, sobald d6t. Arbeitskolben des Verdichters seinen Saugh beendet hat. Der erwähnte Raum ist na. oben hin durch das ventilkörperartig ausgeführte Bodenstück e eines in einem rohrförmigen Gehäuse q dicht geführten Kolbenschiebers f veränderlich begrenzt. Der Kolbenschieber f steht unter dem Einfluß einer mittels der Mutter g regelbaren weichen Belastungsfeder h; er ist im oberen Teil mit einer Längsbohrung versehen, die mit dem Rohr i in Verbindung steht, durch welches die Vorrichtung an den vom Verdichter zu speisenden Druckluftbehälter angeschlossen ist. Von der mittleren Bohrung des Kolbenschiebers f führen Radialbohrungen k in einen Gehäuseraum, in welchem der obere Teil des Kolbenschiebers f, der im Durchmesser größer ist als der untere Teil, geführt ist. Der untere Teil des Kolbenschiebers f hat einen oben und unten geschlossenen Kanal o, von dem oben Radialbohrungen y, unten Radialbohrungen P nach außen führen. Die Radialbohrungen enden in beiden Fällen in Nuten oder in Ausdrehungen n und t, die mit Bohrungen x bzw. mit schiebermuschelartigen Aussparungen u des Gehäuses q zusammenwirken.As a result of the air dilution occurring below the suction valve b during the suction stroke of the compressor piston, the suction valve b is opened and atmospheric air flows through the connection a into the cylinder. This creates a negative pressure in the expanding space between the central cylindrical part of the suction valve b and the piston-like extension m of the valve seat plate protruding into it, which forms the closing force for the suction valve b as soon as d6t. Working piston of the compressor its suction has finished. The mentioned room is ok. upwardly by the valve body like executed bottom piece of e q guided tightly piston slide in a tubular housing for variably limited. The piston valve f is under the influence of a soft loading spring h which can be regulated by means of the nut g; it is provided in the upper part with a longitudinal bore which is in communication with the pipe i, through which the device is connected to the compressed air tank to be fed by the compressor. Radial bores k lead from the central bore of the piston valve f into a housing space in which the upper part of the piston valve f, which is larger in diameter than the lower part, is guided. The lower part of the piston valve f has a channel o, which is closed at the top and bottom, from which radial bores y lead outwards, and radial bores P below. In both cases, the radial bores end in grooves or in recesses n and t which interact with bores x or with valve clamshell-like recesses u in the housing q .

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist die folgende Beim Saughub des Verdichterkolbens wird in bekannter, oben bereits angedeuteter Weise das Saugventil b geöffnet, d. h. nach unten gezogen. In dem sich dabei vergrößernden Raum d bildet sich dabei ein Unterdruck. Ist nun der Druck im Druckluftsammelbehälter über ein bestimmtes, der Spannung der Feder la entsprechendes Maß gestiegen, so wirkt die durch die Öffnungen k unter die Ringfläche des Kolbenschiebers f gelangende Druckluft auf diese Ringfläche und verschiebt den Kolbenschieber f aufwärts, wobei sich die Spannung der Feder h vermehrt. Dadurch vergrößert das Bodenstück e des Kolbenschiebers f den Inhalt des Raumes d, so daß bei erneutem Abwärtsgang des Arbeitskolbens des Verdichters der Raum d ein größeres Fassungsvermögen hat als im vorher betrachteten Fall. Das im Raum d erzeugte Vakuum ist daher geringer als im erstbetrachteten Falle. Das bedeutet aber, daß die Schließkraft für das Saugventil b .geringer geworden ist als vorher. Die Folge davon ist, daß das Schließen des Ventils b später erfolgt als im Falle des die zulässige Höchstgrenze nicht überschreitenden oder diese nicht erreichenden Druckes imDruckluftsammelbehälter; späteres Schließen des Saugventils b >deutet aber, daß ein Teil der vom Arbeitsr@ben des Verdichters angesaugten Luft bei r Kolbenrückbewegung, ohne verdichtet zu werden, über das Saugventil b wieder ausgestoßen wird, bis dieses sich schließt.The operation of the device is as follows The compressor piston becomes the suction valve in a known manner, as already indicated above b open, d. H. pulled down. In the increasing space d is formed a negative pressure. The pressure in the compressed air receiver is now above a certain, the tension of the spring la corresponding amount increased, so acts Compressed air reaching through the openings k under the annular surface of the piston valve f on this annular surface and moves the piston valve f upwards, with the Tension of the spring h increased. This enlarges the bottom piece e of the piston valve f the content of space d, so that when the working piston descends again, the Compressor, the space d has a larger capacity than in the previously considered Case. The vacuum generated in space d is therefore lower than in the first case considered. However, this means that the closing force for the suction valve b has become lower is than before. The consequence of this is that valve b is closed later than in the case of not exceeding the permissible maximum limit or not this reached pressure in the compressed air collection container; later closing of the suction valve b> indicates, however, that part of the air sucked in by the compressor's working gear with r piston return movement without being compressed, again via suction valve b is ejected until it closes.

Ist der Druck im Druckluftsammelbehälter so groß geworden, daß der Kolbenschieber f unter weiterem Zusammendrücken der Feder h so weit in die Höhe gehoben wird, daß sein Bodenstück e in den Bereich der Gehäusenuten as gelangt, so bilden diese einen Umgehungsweg um das Bodenstück e des Kolbenschiebers f herum. Die durch den Ansaugstutzen a angesaugte atmosphärische Luft gelangt überl, y, o, p unduunmittelbarin den Raum d und hebt das darin herrschende Vakuum auf, so daß sich das Schließen des Ventils b nur unter dem Einfluß der beim Aufwärtsgang des Verdichterkolbens entstehenden Rückströmung oder geringen Verdichtung der angesaugten Luft vollzieht, wobei die angesaugte Luft zum größten Teil wirkungslos wieder aus dem Verdichterzylinder herausbefördert wird und die Förderleistung des Verdichters ganz erheblich abnimmt.If the pressure in the compressed air collecting tank has become so high that the piston valve f is raised so high that its bottom piece e reaches the area of the housing grooves as, while further compressing the spring h, these form a bypass path around the bottom piece e of the piston valve f around. The atmospheric air sucked in through the intake port a passes via l, y, o, p and directly into the room d and removes the vacuum prevailing in it, so that the closing of the valve b is only possible under the influence of the backflow or low compression that occurs when the compressor piston moves upwards of the sucked-in air takes place, the sucked-in air being for the most part ineffectively conveyed out of the compressor cylinder and the conveying capacity of the compressor decreases considerably.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Control device for single-stage reciprocating compressors, whose springless, automatic suction valves, which only close due to the effect of negative pressure, are only kept open during part of the pressure stroke when the maximum pressure is reached in the compressed air receiver, namely by reducing or eliminating the negative pressure in the space between the valve body and the one provided for its guidance Fixed part of the valve seat plate, characterized in that the negative pressure space (d) is enlarged or connected to the outside air by a bottom piece (e) of a spring-loaded piston slide (f) which can be displaced in its fixed wall (-in), the piston slide designed as a stepped piston is acted upon by the compressed air.

2. Control device according to claim i, characterized in that the base piece (e) of the piston valve (f) control channels (l, v, o, P, t, 2-a) releases for the inflow of the outside air into the negative pressure chamber (d).