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Regelungsvorrichtung für Kolbenverdichter Die Erfindung betrifft eine
Regelungsvorrichtung für IColbenverdichter, bei der das Saugventil über einen Teil
des Druckhubes r nittels einer Einrichtung offen gehalten wird, die über ein von
der Maschine angetriebenes Steuerorgan wechselweise mit zwei Räumen verschiedenen
Druckes verbunden wird.
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Es ist bereits eine Vorrichtung zur Regelung der Fördermenge an Kolbenverdichtern
bekanntgeworden, wobei das Saugventil durch ein Druckmittel in der Offenlage festgehalten
#vird, welches wiederum durcli ein vom Lauf der «Maschine- abhängiges Steuerorgan
gesteuert wird. Bei dieser Einrichtung werden Kegelventile benutzt, die entgegen
der Wirkung einer Feder mittels eines Stößels bewegt werden, an Telchem ein Kolben
angeschlossen ist, den das Druckmittel mit Über-oder Unterdruck beaufschlagt. Derartige
Ventile sind für schnell laufende Maschinen wegen der großen zu bewegenden Massen
ungeeignet, weshalb man vorzugsweise Plattenv enti ile mit Hu b fänger benutzt.
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Es ist ferner bekannt, die Offenhaltung der Ventilplatte während eines
Teiles des Druckhubes mittels gegen die Ventilplatte wirkender Greifer durchzuführen,
die in Abhängigkeit vom Lauf der Maschine gesteuert werden. Diese Greifer machen
den Aufbau des Ventils verwickelt. Sie stellen erhebliche Massen dar, die bewegt
werden müssen, was- insbesondere für rasch laufende Maschinen von großem Nachteil
ist. Durch das Anschlagen der Ventilplatte an den Greiferstiften treten häufig Brüche
in der Ventilplatte auf. Außerdem wird durch die Greifer der Querschnitt des Ventils
verengt, was bei der Bemessung des Ventils berücksichtizt werden muß.
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Die geschilderten Nachteile werden durch die Erfindung beseitigt.
Gemäß der Erfindung ist die Regelungsvorrichtung mit einem Hubfänger ausgerüstet,
der so ausgebildet ist,
daß bei Verwendung eines Plattenventils
als Saugventil die die Ventilstellung beeinflussenden Drücke in einem in der Offenstellung
des Ventils durch die Ventilplatte abgeschlossenen Ringhohlraum des Hubfängers zur
Wirkung gebracht werden. Solange bei offenem Ventil in dem Rin-hohlraum deA Hubfängers
der niedrige Druck herrscht, wird durch den im Zylinder vorhandenen Druck die beim
Sauhub in der Offenstellung befindliche Ventilplatte an den Hubfänger fest angedrückt.
Sie bleibt dann beim Druckhub so lange in der Offenlage, bis durch das Steuerorgan
der Ringhohlraum des Hubfängers mit dem Raum höheren Druckes verbunden worden ist.
Von diesem Augenblick an kann das Saugventil wieder schließen und beim folgenden
Saughub wieder in normaler Weise öffnen.
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Der höhere Druck kann dem Zylinderraum entnommen werden, zu dem das
Saugventil gehört. Dieser Druck ist während des Druckg der Ventilwiderstände immer
hubes infolge höher als der Saugdruck und reicht erfahrungsgemäß aus, die Ventilplatte
vom Hubfänger abzudrücken. Der niedrigere Druck kann durch eine besondere kleine
Vakuumpumpe erzeugt werden. Bei mehrstufigen Verdichtern kann man für die zweite
und folgende Stufe den niedrigen Druck ans dem Saugraum der jeweils vorhergehenden
oder der ersten Verdichterstufe entnehmen.
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Durch die erfindungsgemäße Ausbildung ZD el l# des Hubfän-ers wird
die Durchführung einer C
Fördermengenregelung ohne großen Aufwand möglich.
Es bedarf keiner zusätzlichen Mittel zum Offenhalten der Ventilplatte, wie Stößel,
Kolben u. dgl., so daß die zu bewe ' -enden Massen nicht größer ausfallen
als bei den normalen ungesteuerten Ventilen. Die Ventilplatte selbst kann, wie das
Ausführungsbeispiel zeigt, in normaler Ausführung verbleiben. Auch der Hubfänger
erfährt nach außen hin keine - Veränderung seiner Normalform oder Vergrößerung
der Abmessungen. Der gesamte Ventilaufbau bleibt unverändert und klein im Verhältnis
zu den Abmessungen des Arbeitszylinders.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt,
und zwar zeigen: Abb. i einen Längsschnitt des Zylinders im Bereich der Saugventile
mit schematischer Andeutung der Steuerorgane, Abb. 2 das Regeldiagramm.
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Der Sitz des Saugventils ist mit i, die Ventilplatte mit 2 und der
Hubfänger mit 3
bezeichnet. Der Hubfänger ist mit einem Schaft 4 durch den
Ventilsitz i und den den Saugraum des Zylinders abschließenden Deckel
5 hindurchgeführt. Der Schaft 4 des Hubfängers hat eine am freien Ende ausmündende
Längsbohrung 6, die durch eine oder mehrere Querbohrungen7 mit einem in dem
Hubfänger 3 ausgesparten Ringraum 8
verbunden ist. Die Bohrung6 jedes
der beiden an dem Zylinder befindlichen Saugventile ist an eine Rohrleituno,
9 angeschlossen. Die C
beiden Rohrleitungeng führen zu dem Steuerorgan,
beispielsweise einem Stüuerzylinder io, in dt ' n sie in einem gewissen Abstande
beiderseits der Längsmitte einmünden.
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In dem Steuerzylinder io ist ein Steuerschieber i i verschiebbar.
Dieser weist in der Mitte eine Einschnürung auf, in deren Bereich eine Leitung 12
an den Steuerzylinder io angeschlossen ist, die zu einem nicht dargestellten kaum
führt, in dem ein Druck herrscht, der niedriger ist als der Saugdruck des Verdichters
bzw. der betreffenden Verdichterstufe. In der Nähe der beiden Enden des Steuerzylinders
io sind an diesen Leitungen 13 angeschlossen, die zu den zu den beiden Saugventilen
gehörigen Räumen des Arbeits7ylinders führen.
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je nach Stellung des Steuerschiebers i i wird auf einer Zylinderseite
die Leitung 12 mit der Leitung 9 in Verbindung gebracht, so daß der in der
Leitung 12 herrschende niedrigere Druck sich auch in dem Ringraum 8 des Hubfängers
einstellt, wenn die Ventilplatte während des Saughubes auf dem Hubfänger auf liegt
und den 'Ringraum 8 abschließt. Es wird dann durch den im Zylinder herrschenden
höheren Druck die Ventilplatte 2 auf dem Hubfänger 3 fest angedrückt und
festgehalten, gleich, ob der Arbeitskolben sich auf der betreffenden Zylinderseite
im Saughub oder im Druck-hub befindet. Steht der Steuerschieber i i so, daß eine
Verbindung zwischen der Leitung 13 und der Leitung 9 hergestellt ist,
so wird der Ringraum 8 des Hubfängers 3 mit dem Druck im Zylinder
angefüllt. Die Ventilplatte 2 ist dann entlastet und kann beim Druckhub, dem freien
Spiel der Kräfte folnd, auf ihren Sitz i zurückkehren. Die Zurückbewegung der Ventilplatte
auf den Sitz i kann noch durch eine schwache Feder 14 unterstützt werden.
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Der Steuerschieber i i wird beispielsweise durch eine von der Maschinenwelle
angetriehene Exzenterwelle 15 bewegt. Das Ex-
zenter 16 ist
auf der Exzenterwelle 15 verdrehbar, so daß beliebige Voreilwinkel für den
Steuerschieber eingestellt werden können.
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Die Abb. 2 zeigt die Diagramme für o, 1/, 1/2, 3i,1 und
1/1 Last. Auf konzentrischen Kreisen sind stark ausgezogen diejenigen Teile
einer Kurbelumdrehung gekennzeichnet, während der für die einzelnen in dem Diagramm
eingezeichneten Leistungen die Ventilplatte frei spielen kann, d. h. der
Ringraum 8 des Hubfängers unter dem Druck des Förder-Z>
mittels
steht. Man sieht aus dem Diagramm, daß bei Vollast der niedrige Druck in dem Ringraum
des Hubfängers nur über die halbe Kurbeldrehung des Saughubes herrscht. Wenn die
Förderleistung des Verdichters verringert werden soll, wird eine Voreilung des K.olhenschiebers
eingestellt, so daß die halbe Kurbeldrehung, während der Ringraum des Hubfängers
g unter dem niedrig-en Druck steht, also das Ventil offen bleibt noch in deji Druckhub
des Arbeitskolbens hineinragt. Bei o-Last fällt diese halbe Kurbeldrehung mit der
halben Kurbeldrehung des Arbeitskolbens für den Druckhub zusammen. Der Steuerschieber
arbeitet also gegenüber der Einstellung für Vollast um i8o" versetzt.