DE764130C - Stufenlose Regelungseinrichtung fuer Arbeitsmaschinen - Google Patents

Description

• Stufenlose Regelungseinrichtung für Arbeitsmaschinen Zur Regelung der Leistung bzw. des Hubvolumens von Arbeitsmaschinen, insbesondere von Verdichtern, deren Saugventile im Kolben eingebaut sind, wie dies beispielsweise bei den Gleichstromverdichtern zutrifft, wurden verschiedene Einrichtungen entwickelt. In der Hauptsache lassen sich hierbei zwei Bauarten unterscheiden.
• Die eine hat die Zuschaltung von schädlichen Räumen zum Gegenstand. Diese erfolgt stufenweise oder kontinuierlich von Hand aus oder selbsttätig, wobei der ansteigende Verdichtungsdruck oder der fallende Expansionsdruck zur Steuerung des den Zuschaltraum von dem Zylinderraum trennenden Steuerventils ausgenutzt wird. Darüber hinaus ist es weiter bekannt, diese Steuerventile durch andere Regelungseinrichtungen, z. B. elektromagnetische oder pneumatische, zu betätigen. Die zweite Bauart beruht in der Anbringung eines Überstromventils, das im Kolbenlauf der Zylinderwand eingebaut ist und den Zylinderdruckraum mit dem Saugraum verbindet. Beim Öffnen dieses Ventils kann das Gas bei dem Verdichtungshub so lange in den Saugraum zurückströmen, bis der Kolben die Öffnung in der Zylinderwand überdeckt hat. Die Weiterentwicklung dieses Gedankens führte zur Anordnung von gesteuerten Hilfsventilen. Diese werden von einem Regler betätigt und über einen 'bestimmten Teil des Verdichtungshubes je nach der gewünschten Leistungsverminderung offen gehalten. Dadurch kann das zur Verdichtung angesaugte Gas während einer von der Regelungseinrichtung bestimmten Zeitdauer in den Saugraum zurückströmen.
• Das besondere Merkmal dieser bisher bekanntgewordenen Gestaltung ist, daß zur Steuerung Hilfsventile verwendet werden, die ausschließlich im Zylinderdeckel oder in der Zylinderlaufbahn, das ist also im feststehenden Teil der Maschine, angeordnet sind, während das oder die im Zylinder befindlichen Saugventile zur Regelung in keiner Weise herangezogen wurden. Die Ursache hierfür liegt in der Schwierigkeit, eine Steuerbewegung oder Steuerkraft auf die mit der Kolbengeschwindigkeit hin und her gehenden Ventile sicher und einfach zu übertragen.
• Die iL\Tachteile, die allen Ausführungen anhaften, sind im ersten Fall eine unvollkommene, daher mit Verlusten behaftete Regelung und im zweiten Fall die einen kleineren Wirkungsgrad bedingende Vergrößerung des schädlichen Raumes, der Mehraufwand in der Konstruktion durch Einbau zusätzlicher Ventile, die Vergrößerung der Fehlerquellen durch undichte Ventile und endlich die sich aus der Durchbrechung der Zylinderlauffläche ergebende einseitige Kolbenabnutzung.
• Die vorliegende Erfindung hat nun den Zweck, diese 1\Tachteile durch Einwirkung geeigneter Mittel zu vermeiden und vor allem die im Kolben befindlichen Saugventile zur Regelung des Fördervolumens heranzuziehen.
• Die Abb. i und 2 zeigen eine beispielsweise Ausführung dieser neuen Regelungseinrichtungen an Verdichtern mit im Kolben angeordneten Saugventilen. Beide Abbildungen stellen Längsschnitte dar, und zwar die Abb. i einen solchen durch einen einfach wirkenden und die Abb. z durch einen doppelt wirkenden Gleichstromverdichter. In beiden Fällen gelten dieselben Bezugszeichen, wobei in der Abb. 2 die für die zweite Zylinderseite symmetrisch angeordneten Einrichtungsteile der Regelung mit dem Index i versehen sind.
• Es bedeutet a die Ansaugöffnung im Zylinder b, c das oder die Saugventile im Kolben d und c das oder die Druckventile.
• DieRegelungseinrichtung besteht aus einem im Kolben d schwingend angeordneten Gewicht oder, besser gesagt, Schwingungskörper f, der zwischen zwei Federungskörpern g und 1a, die zeichnungsgemäß Federn sein sollen, gehalten ist. Diese können natürlich auch als andere federnde Mittel oder Teile, wie beispielsweise Gas- oder Flüssigkeitspuffer, ausgeführt werden. In den Schwingungskörper greifen mittels Gelenken k um Bolzen 1 drehbare Hebel in ein, die wieder Stiften tragen, welche normalerweise die Ventilplatten o nicht berühren. Bewegt sich nun der Kolben d beim Verdichtungshub in der Richtung i, dann bleibt der Schwingkörper infolge seiner Trägheit in der Bewegung zurück. Dabei drückt er den Federungskörper 1a zusammen und dreht den Hebel m um den Bolzen 1, so daß die Stifte si die Ventilplatten o anheben. Dadurch wird die Verdichtung durch Zurückströmen des angesaugten Gases über die Saugventile c so lange vermieden, bis der Schwingkörper f eine solche Beschleunigung erreicht hat, daß er dem Kolben gegenüber wieder voreilt. Das Zurückbleiben und Voreilen des Schwingkörpers gegenüber dem Kolben kann durch Beeinflussung der Vorspannung der Federungskörper g und 1a erreicht werden. Dies ermöglicht die Auflagerung des Federungskörpers h auf einen ölbelasteten Kolben p durch Änderung des Öldruckes in der Kammer q, der wie im gezeichneten Fall der Druck des Triebwerköls sein kann. Die Änderung der V orspannung der Federkörper durch Verschieben des Kolbens p kann selbstverständlich auch durch andere Mittel, beispielsweise mechanisch, erfolgen.
• Die durch diese Einrichtung herbeizuführende beliebige Änderung des wirksamen Verdichtungshubes oder des Hubvolumens des Verdichters ergibt weitere technische wertvolle Eigenschaften dieser Einrichtung.
• Fälltbeispielsweise aus irgendeinem Grunde der Öldruck in der unter dem Kolben p angeordneten Kammer q durch Bruch der Ölpumpe oder andere Einflüsse aus, dann entspannt sich der Federungskörper lt, wodurch der Schwingkörper f durch den Federungskörper g abwärts gedrückt wird und die Ventilplatte o über die zur Übertragung dieser Bewegung vorgesehenen Teile in und si abhebt. Der Verdichter wird somit ohne äußeren Einfluß sofort entlastet.
• Ebenso wird die Ventilplatte o auf gleiche Weise beim Anlauf immer selbständig ohne äußeren Einfluß leer anlaufen, weil beim Ingangsetzen die Ölpumpe nur geringe Drehzahlen macht und daher entweder kein oder nur ein geringer Öldruck vorhanden ist. Derselbe Vorgang tritt beim Abstellen ein, d. h. also bei fallendem Öldruck. Darüber hinaus wird die Bedienung zwangsweise dazu angehalten, die Lager des Verdichters in Ordnung zu halten, da bei zu großem Ölverlust der Öldruck abnimmt und die Maschine in der eben beschriebenen Weise die Arbeit versagt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Stufenlose Regelungseinrichtung für Arbeitsmaschinen mit im Kolben befindlichen Saugventilen, insbesondere für Gleichstromverdichter, dadurch gekennzeichnet, daß die während des Verdichtungshubes notwendige Kraft zum Abheben der Saugventilplatte (o), die auch mehrfach angeordnet sein kann, durch ein im Kolben (d) frei schwingendes Gewicht (f) erzeugt wird. z. Regelungseinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung der das Gewicht beiderseits haltenden Federungskörper (g und h) durch t51-druck oder mechanische Mittel beeinflußt wird. 3. Regelungseinrichtung nach Anspruch i und a, dadurch gekennzeichnet, daß mit kleiner werdender Vorspannung die Dauer des Offenhaltens der Saugventile während des Verdichtungshubes größer und bei Fortfall derselben die Maschine ohne weitere äußere Einflüsse durch die Regelung selbständig entlastet wird. q.. Regelungseinrichtung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugventilplatten (o) bei stillgesetzten Maschinen ohne äußeren Einfluß immer abgehoben sind.