DE802252C

DE802252C - Device for regulating the delivery rate of high-speed piston compressors

Info

Publication number: DE802252C
Application number: DEP13290D
Authority: DE
Inventors: Berthold Weihrauch
Original assignee: RHEINKAELTE MASCHINENFABRIK HE
Current assignee: RHEINKAELTE MASCHINENFABRIK HE
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1951-02-08

Description

Bei Kolbenverdichtern kann man bisher bei der Benutzung von frei gehenden Saugventilen oder von hin und her gehenden Steuerschiebern meist keine mittleren Kolbengeschwindigkeiten über 3 m/Sek. erreichen, da sonst ein Flattern der Ventile oder ein Versagen der Schieber eintritt. Um aber mittlere Kolbengeschwindigkeiten von. über 6 m/Sek. zu erzielen, verwendet man nach der Erfindung bei schnellaufenden Verdichtern für das Saugorgan umlaufende Steuerkolben, die zur Regelung der Liefermenge axial verschiebbar und mit. sich erweiternden Schlitzen versehen sind. Hierdurch ist es möglich, die Saugorgane über dem unteren Totpunkt der Arbeitskolben hinaus offen zu halten, so daß ein Teil der angesaugten Luft oder des Gases in die Saugleitung zurückgeführt und hierdurch die Liefermenge des Verdichters geregelt wird. Man kann auf diese Weise die größte Liefermenge des Verdichters bis auf 2o% verringern.In the case of reciprocating compressors, it was previously possible to use free-moving Suction valves or control spools moving back and forth usually not a middle one Piston speeds over 3 m / sec. otherwise the valves will flutter or failure of the slide occurs. But about medium piston speeds from. over 6 m / sec. to achieve, is used according to the invention in high-speed Compressors for the suction element revolving control piston that regulates the delivery quantity axially displaceable and with. widening slots are provided. Through this it is possible to move the suction elements beyond the bottom dead center of the working piston to keep open so that some of the sucked air or gas into the suction line fed back and thereby the delivery rate of the compressor is regulated. One can In this way, reduce the greatest delivery volume of the compressor to 2o%.

Bei der praktischen Ausbildung dieser Regelvorrichtung kann vorteilhaft der in einem Steuergehäuse angeordnete hohle Steuerkolben mit einer Gewindebüchse verbunden sein, die mit dem Steuerkolben beim Verstellen einer Mutter axial verschoben wird. Die Mutter ist hierbei z. B. mit einem Zahnkranz versehen, in den ein weiteres durch ein Handrad zu bedienendes Zahnrad o. dgl. eingreift.In the practical training of this control device can be advantageous the hollow control piston with a threaded bushing, which is arranged in a control housing be connected, which is axially displaced with the control piston when adjusting a nut will. The mother is here z. B. provided with a ring gear in which another Gear or the like to be operated by a handwheel.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Regelvorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Fig. i einen senkrechten Schnitt durch den Steuerkolben nach der Linie E-F der Fig. 2, Fig. 2 einen Querschnitt durch den Steuerkolben und den Zylinderkopf nach der Linie G-H der Fig. i, Fig.3 eine Ansicht eines Schlitzes im Steuerschieber, Fig. 4 einen Querschnitt nach der Linie 1-K der Fig. 3 und Fig. 5 schematisch ein p-v-Diagramm.The drawing shows an embodiment of the control device according to the invention, namely FIG. 1 shows a vertical section through the control piston along the line EF in FIG. 2, FIG. 2 shows a cross section through the control piston and the cylinder head along the line GH in FIG FIG. 1, FIG. 3 a view of a slot in the control slide, FIG. 4 a cross section along the line 1-K in FIG. 3 and FIG. 5 a schematic pv diagram.

In dem Zylinder 6 eines schnellaufenden Kolbenverdichters, z. B. einer Kältemaschine, bewegt sich der Arbeitskolben 7, der das Gas durch den Schlitz 8 ansaugt (Ansauglinie A-B des Diagramms) und nach dem Verdichten (Verdichtungslinie B-C) durch das frei gehende Druckventil 9 ausschiebt (Ausschublinie C-D). Zur Steuerung des Saugschlitzes 8 ist in einem Steuergehäuse io ein umlaufender Steuerkolben ii vorgesehen, der durch ein Kettenrad 12, eine Kette 13 oder einen Riemen o. dgl. von der Kurbelwelle aus angetrieben wird; durch ein Zwischenrad 14 (Fig. i) kann die Kette oder der Riemen gespannt werden. Das Kettenrad 12 ist beispielsweise auf einem Bolzen 15 befestigt, der mittels eines Keiles 16 mit dem hohlen Steuerkolben i i verbunden ist.In the cylinder 6 of a high-speed reciprocating compressor, e.g. B. one Refrigerator, the working piston 7 moves the gas through the slot 8 suction (suction line A-B of the diagram) and after compression (compression line B-C) through the free-moving pressure valve 9 (extension line C-D). For controlling of the suction slot 8 is a revolving control piston ii in a control housing io provided by a sprocket 12, a chain 13 or a belt o. The like. driven by the crankshaft; by an intermediate wheel 14 (Fig. i) can the chain or belt is tensioned. The sprocket 12 is, for example, on a bolt 15 attached, which by means of a wedge 16 with the hollow control piston i i is connected.

In dem Steuerkolben i i sind z. B. zwei Schlitze 17 und 18 vorhanden, so daß der Steuerkolben nur die halbe Umdrehungszahl der Kurbelwelle zu machen braucht. Wenn der Schlitz 17 oder 18 mit dem Saugschlitz 8 im Zylinder 6 zur Überdeckung kommt, kann der Kolben 7 das Gas aus dem Innern des Steuerkolbens ansaugen.In the control piston i i are z. B. two slots 17 and 18 available, so that the control piston only needs to make half the number of revolutions of the crankshaft. When the slot 17 or 18 with the suction slot 8 in the cylinder 6 to overlap comes, the piston 7 can suck in the gas from inside the control piston.

Um zur Regelung der Leistung den Saugschlitz 8 über den unteren Totpunkt des Arbeitskolbens 7 hinaus offen halten'zu können, sind die Schlitze 17 und 18 an einem Ende -mit rf'ach; einer Seite gerichteten Erweiterungen ig bzW. iQ?y,ersehen, die beim axialen Verschieben des'StruezV6D;ens ii in den Bereich des Saugschlitzes 8 körnen. Hierdurch wird je nach der Stellung der Er#'e11eungen der Saugschlitz 8 kürzer oder längeroffengehälten, so daß die Verdichtungslinie statt im Punkte B des Diagramms erst im Punkte Bi oder B, oder B3 oder B4 änfängt. Die geringste Leistung des Verdichters von etwa nur 20 °/o der Maximalleistung ist durch das Diagramm A-B4-C4-D gegeben, hierbei liegt die gesamte Schlitzerweiterung i9 bzw.2o im Bereich des Saugschlitzes B.To regulate the power the suction slot 8 over the bottom dead center of the working piston 7 are the slots 17 and 18 at one end -with rf'ach; one side-directed extensions ig or. iQ? y, see, when the 'StruezV6D; ens ii is moved axially into the area of the suction slot 8 grains. Depending on the position of the openings, this becomes the suction slot 8 shorter or longer kept open, so that the condensation line takes place in the points B of the diagram only starts at point Bi or B, or B3 or B4. The least Compressor output of about only 20% of the maximum output is indicated by the diagram A-B4-C4-D given, here the entire slot expansion i9 or 20 is in the area of the suction slot B.

Zum Verschieben des Steuerkolbens i i ist auf diesem eine Gewindebüchse 21 angeordnet (Fig. i), in der sich der Steuerkolben drehen kann. Durch einen Bund 22 und eine Mutter 23 ist die Büchse mit dem Steuerkolben so verbunden, daß beim Drehen des als Mutter ausgebildeten Zahnrades 24 die durch einen Teil 25 gegen Drehen gesicherte Büchse 21 und mit ihr der Steuerschieber i i verschoben wird, um die Schlitzerweiterungen i9 und 20 in den Bereich des Saugschlitzes 8 zu bringen. In das Zahnrad 24 kann z. B. ein Zahnrad 26 eingreifen, das von dem Handrad 27 verstellt werden kann. Mit dieser Regeleinrichtung kann irgendeine Anzeigevorrichtung verbunden sein, die die eingestellte Liefermenge des Verdichters anzeigt.To move the control piston ii, a threaded bushing 21 is arranged on it (FIG. I), in which the control piston can rotate. By a collar 22 and a nut 23, the bushing is connected to the control piston so that when the gear 24, which is designed as a nut, rotates, the bushing 21 secured against rotation by a part 25 and with it the control slide ii is displaced to the slot widenings i9 and 20 to bring into the area of the suction slot 8. In the gear 24 can, for. B. engage a gear 26 which can be adjusted by the hand wheel 27. Any display device that displays the set delivery rate of the compressor can be connected to this control device.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for regulating the delivery quantity of high-speed piston compressors with revolving control piston for the suction element, in particular for refrigeration machines, characterized in that the control piston (ii) is axially displaceable and has one or more slots (17, 18, i9, 2o) widening at one end. is provided.

2. Apparatus according to claim i, characterized characterized in that the hollow control piston arranged in a control housing (io) (ii) with a threaded bushing (21) connected to the control piston when rotating a nut (24) is axially displaced.

3. Apparatus according to claim i and 2, characterized characterized in that the nut (24) is provided with a ring gear into which a another gear (26) or a toothed chain to be operated by a handwheel (27) intervenes.