-
Selbsttätiger stufenloser Leistungsregler für Kolbenverdichter Selbsttätige
stufenlose Leistungsregler für Kolbenverdichter, die auf mechanischem, hydraulischem,
pneumatischem oder elektromagnetischem Wege das Offenhalten der Saugventile während
des ganzen oder eines Teiles des Verdichtungshubes zum Zwecke der stufenlosen Regelung
der Verdichterleistung bewirken, sind bekannt. . Für diese sind gesonderte Hilfsgeräte,
Energiequellen, Druckmittel o. dgl. bedingt, die die gesamte Regeleinrichtung verwickelt
und teuer gestalten.
-
Regeleinrichtungen, deren zwangsläufig im Takt mit dem Verdichterkolben
hin ünd her gehende oder umlaufende Steuerorgane schräge Schlitze und schräge Steuerkanten
zur Steuerung des die Saugventile offenhaltenden Druckmittels haben, ergeben teilweise
derart geringe Durchtrittsquerschnitte für das die Ventile steuernde Druckmittel,
so daß starke Drosselungen erfolgen, -die Verzögerungen, insbesonders bei nur wenig
unter der Nennlast liegenden Verdichterleistungen herbeiführen. Ferner werden Druckmittel
erforderlich, die gesonderte Hilfsgeräte bedingen. Bei dieser Einrichtung kann die
Verstellung des regelnden Steuerorgans in Abhängigkeit vom Enddruck des Verdichters
nicht unmittelbar; sondern nur über eine Übertragungseinrichtung erfolgen, wodurch
die Genauigkeit des Arbeitens beeinträchtigt wird, zumal der vom Verdichterenddruck
beeinflußte Teil des Steuerorgans sich dauernd im Takte des Verdichters bewegt.
In weiterer Ausbildung und Verbesserung derartiger Leistungsregler mit einem zwangsläufig
im Takt des Verdichterkolbens hin und her bewegtem Steuerorgan wird nach der Erfindung
ein Steuerorgan verwendet, das aus einem Kolbenschieber besteht, der in einem den
Regelschieber bildenden Rohrschieber gleitet, dessen axiale Verschiebung durch den
Verdichterenddruck bewirkt wird. Bei der neuen Einrichtung wird also lediglich derjenige
Teil, der nicht vom Verdichterenddruck beeinflußt wird, im Takte des Verdichters
bewegt, während der die Steuerung der Saugventile in Abhängigkeit vom Ver dichterenddruck
bewirkende Teil im wesentlichen in Ruhe bleibt und seine Lage in axialer Richtung
nur bei Schwankungen des Verdichterenddruckes ändert. Ein besonderer Vorteil dieser
Anordnung besteht darin, daß es möglich wird, den vom Verdichterenddruck beeinflußten
Rohrschieber ohne Übertragungseinrichtung mit den Druckreglerkolben, der die
Wirkung
des Verdichterenddruckes aufnimmt, unmittelbar, insbesonders axial, zu verbinden.
Hierdurch wird ein trägheitsfreies und einwandfreies Arbeiten der Steuervorrichtung
gewährleistet.
-
Bestimmte Teilleistungen des Verdichters sind nebenbei am Leistungsregler
von Hand einstellbar; ab solchen Teileinstellungen erfolgt die Regelung der Liefermenge
des Verdichters nach Bedarf selbsttätig bis zum Leerlauf.
-
In der Zeichnung ist der Leistungsregler nach der Erfindung dargestellt.
Es zeigen: Abb. i den Leistungsregler im Längsschnitt, Abb. 2 ein Arbeitsdiagramm
des Verdichters bei Normalleistung, Abb. 3 und d. Querschnitte durch die Zu- und
Abströmkanäle für (las Druckmittel, Abb. 5, 6 und 7 Stellungen des Rohrschiebers
bei ioo °/o, 5o °;(o und Ver-(lichterleerlauf nebst Diagrammen, während der Kolbenschieber
in halber Steuerhubhöhe dargestellt ist.
-
Der Leistungsregl; r besteht im wesentlichen aus dem Kolbensteuerschieber
i, dem Regelschieber 2 mit Druckreglerkolben 3, dem Schiebergehäuse d., einem Gehäuse
mit Bewegungsteilen und Druckreglerteilen. Der Kolbenschieber i mit Aussparungen
a und b
sowie den Steuerkanten c und d wird mittels Kurbel oder Exzenter in
dem Regelschieber :2 im gleichen Takt, wie der des Verdichters auf und ab bewegt,
während der Regelschieber 2 gleichzeitig im Scliiebergehäuse :I gleitet und mit
dein Reglerkolben 3 verbunden ist. Der Reglerkolben ist als Differentialkolben ausgeführt,
um die Belastung zu verringern und eine schwächere Feder verwenden zu können. In
dem Regelschieber 2 sind die Kanäle 5, 6, 7 und 8 vorgesehen, durch die, wenn der
Regelschieber infolge Eintritt von Druckdifferenzen in den Zylinderräumen 9 und
io des Reglerz-,-linders ii bewegt wird, das Druckmittel fließt. Im Schiebergehäuse
.I sind Aussparungen 12 und 13 vorgesehen, die die Weiterleitung des Druckmittels
durch die Kanäle 14., 15, 16 und 17 gestatten. Bei 14 wird das vom Druckhehälter
zugeführte Druckmittel in das Schiebergehäuse 4. geleitet, bei 15 erfolgt die Weiterleitung
desselben zur Saugventilabliebevorrichtung, bei 16 erfolgt Rückfluß, und bei 17
wird das Druckmittel ins Freie oder in den Saugraum zurückgeleitet. Die Bewegung
des Kolbenschiebers i ist durch den Kurbel-oder Exzenterhub s begrenzt. Der Regelschieber
2 ist über den Weg h unter dem Einfluß der Druckdifferenz ini Reglerzylinder i i
verschiebbar. Durch den Kanal 18 wird den Reglerräumen 9 und 1o das Druckmittel
direkt vom bei jeder Verdichteranlage vorgesehenen Druckbehälter zugeleitet. Der
mit (lein Regelschieber 2 verbundene Reglerkolben 3 ist durch eine Feder i9 belastet.
Der Bund 20 dient als Anschlag. Die Reglerfeder i9 ist auf den Behälterdruck eingestellt.
-
Die Arbeitsweise ist wie folgt: Während der Normalleistung des Kolbenverdichters
befindet sich nach Abb. 5 der Regelschieber a infolge der Vorspannung der Reglerfeder
i9 entsprechend des Behälterdruckes in der Höchstlage. Die Kanäle 5 und 6 des Regelschiebers
2 bleiben bei dieser Stellung durch den Kolbenschieber i gedeckt, so daß das aus
dem Behälter kommende Druckmittel nicht zur Ventilabhebevorrichtung gelangen kann
und somit die Saugventile normal arbeiten, d. h. -%vährend des ganzen Verdichtungshubes
geschlossen bleiben; die Kanäle 7 und 8 sind hierbei während der Bewegung des Steuerschiebers
i offen. Tritt nun infolge Überleistung des Verdichters im Druckbehälter eine Drucksteigerung
ein, dann tritt diese auch in den Räumen 9 und io auf und verdrängt den Reglerkolben
3 im Verhältnis der Drucksteigerung und der Federbemessung. Ist beispielsweise die
Reglerfeder i9 für eine Drucksteigerung von o,5 at bei Zusammendrückung um das Hubmaß
h bemessen, dann wird bei der ganzen Drucksteigerung von 0,5 at der Regelschieber
2 nach Fig. 7 seine tiefste Lage haben und zufolge der während des ganzen Hubes
freigelegten Kanäle 5 und 6 der Verdichter leer laufen, da die Saugventile infolge
des auf die Ventilabhebevorrichtungen wirkenden Druckmittels während des ganzen
Verdichtungshubes offengehalten werden; die Kanäle 7 und 8 bleiben in diesem Falle
.gedeckt, so daß das Druckmittel nicht zurückfließen kann.
-
Ist beispielsweise die Drucksteigerung nur die Hälfte, dann stellt
sich der Regelschieber z ebenfalls auf die Hälfte des Hubweges h nach Abb.6 ein,
und der Verdichter gibt nur die halbe Leistung. Der Druckmittelverlauf ist hierbei
wie folgt: Die Steuerkante c des Kolbenschiebers i gibt in halber Hubhöhe, gleich
des halben Saughubes des Verdichters, die Kanäle 5 und 6 des Regelschiebers 2 frei,
worauf das Druckmittel vom Druckbehälter in die Saugventilabliebevorrichtung übertritt
und die Saugventile bis zum halben Verdichtungshub offenhält, da in diesem Augenblick
die Kanüle 5 und 6 vom Kolbenschieber i wieder gedeckt werden, während gleichzeitig
die Kanäle 7 und 8 durch die Steuerkante d freigegeben werden und das Druckmittel
zurückfließen kann. Bei jeder Umdrehung des Verdichters bzw. Aufundabgehens des
Kolbenschiebers i wiederholt sich der vorbezeichnete Druckinittelfluß. Demnach ergibt
sich, der jeweiligen Drucksteigerung entsprechend, eine ini gleichen Verhältnis
sich einstellende Lage des Regelschiebers 2 und damit
die dieser
Lage entsprechende Teilleistung des Verdichters. Bestimmte Teilleistungen des Verdichters
können eingestellt werden, indem der Regelschieber?- in eine der gewünschten Teilleistung
entsprechende Lage über eine besondere Stellvorrichtung gebracht wird.
-
Die Steuervorrichtung beeinflußt die im Verdichter gleichzeitig arbeitenden
Saugventile. Für Verdichter mit mehreren Zylinderseiten und abwechselnd arbeitenden
Saugventilen erhalten die jeweils gleichzeitig arbeitenden Saugventile entsprechende
Steuerorgane, wodurch eine genaue Steuerung jeder Saugventilgruppe erreicht wird.
-
Die Steuervorrichtung wird von der Verdichterwelle mittel- oder unmittelbar
in Bewegung gesetzt.