DE823639C

DE823639C - Steuerung fuer Kolbenkompressoren

Info

Publication number: DE823639C
Application number: DEP49341A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Willy Muether
Original assignee: Demag AG
Current assignee: Mannesmann Demag AG
Priority date: 1949-07-19
Filing date: 1949-07-19
Publication date: 1951-12-06

Description

Es ist schon vorgeschlagen worden, die bei Kolbenkompressoren vielfach verwendeten Plattenventile elektrisch zu betätigen und dabei eine stufenlose -Mengenregulierung der Ansaugluft vorzunehmen. Derartige Plattenventile ergeben jedoch durch ihre verhältnismäßig große Fläche und ihren geringen Hub ungünstige Strömungsverhältnisse, zudem neigen die dünnen Platten leicht zu Verwerfungen. Statt der Plattenventile die strömungsgünstigeren Hochhubventile bei Kompressoren vorzusehen, ist ebenfalls schon bekanntgeworden, desgleichen die elektrische Betätigung von Hochhubventilen an sich.
Die Erfindung schlägt eine neuartige Steuerung für Kolbenkompressoren vor, die besonders zweckmäßig ist. Das Neue besteht in der Verwendung der an sich bekannten elektrischen Ventilbetätigung mit stufenloser Mengenregulierung der Ansaugluft in Verbindung m-it einem Hochhubventil.
Vorteilhafterweise werden .für jedes Ventil, besonders das Ansaugventil, zwei elektrische Bewegungseinrichtungen (Magnete) angeordnet, so daß sowohl der Schließhub wie der Öffnungshub durch Zufuhr elektrischer Energie herbeigeführt bzw. verkürzt wird.
Die Erfindung schlägt also für Kolbenkompressoren erstmalig elektrisch betätigte Hochhubventile vor. Infolge der günstigen Strömungsverhältnisse dieser Hochhubventile wird eine bedeutend geringere Anzahl von Ventilen benötigt als bei der Verblendung von Plattenventilen, so daß die Anlage wesentlich vereinfacht und verbilligt wird. Die mit der elektrischen Ventilbetätigung vereinte stufenlose Mengenregulierung der Ansaugluft vermeidet die sonst bei elektrisch angetriebenen Kompressoren benötigten besonderen Steuereinrichtungen für die Mengenregulierung der Ansaugluft. Die Verbesserung des Wirkungsgrades des Kompressors durch die Hochhubventile und deren einwandfreie Steuerung auch bei hohen Drehzahlen ermöglicht den Bau von Kompressoren mit höheren Drehzahlen und größeren Leistungen als bisher.
In der Zeichnung ist in Abb. i ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar als Teilschnitt durch die Maschine mit einem Schema der elektromagnetischen Steuerung, Abb.2 zeigt ein Regeldiagramm.
In den Zylinder i gelangt die zu verdichtende Luft durch den Kanal 2, der bei 3 durch das Hochhubventil4 abgeschlossen wird. Das Ventil ist strömungstechnisch einwandfrei ausgebildet, so daß die mit großer Geschwindigkeit strömende Luft beim Eintreten in den Zylinder die geringstmöglichen dynamischen Verluste erleidet.
Das Druckventil 5 mit dem Sitz 6 ist entsprechend ausgebildet. Die Steuerung des Ventils geschieht durch die beiden Magnete 7 und 8, «-elche wechselweise auf die entsprechenden Kerne 9 und io einwirken, die auf der Ventilspindel ii befestigt sind. Eine Ventilfeder kann den Sitz des Ventiles in der geschlossenen Lage unterstützen.
Gesteuert werden die Magnete durch einen beispielsweise auf der Kurbelwelle sitzenden Verschiebenocken 12, welcher einen Schalter 13 betätigt, der zugleich den einen -Magnet einschaltet und den anderen Magnet stromlos macht. Derselbe oder ein zweiter 'Nocken 14 steuert entsprechend das Druckventil s. Bei mehrstufigen 1--laschinen ist eine entsprechende Anzahl Nocken und Magnete vorhanden.
Die Zeit der Kontaktgabe ist durch axiales Verschieben des Nockens 12 verstellbar. Die größte Leistung des Kompressors wird bei kürzester Kontaktgabe für die Öffnungsbewegung des Saugventils erreicht (Diagramm a, h, c, d). Soll wegen geringeren Luftbedarfs die Ansaugmenge vermindert werden, so wird der Nocken 1 2 von Hand oder mittels eines Reglers verschoben. Die Öffnungszeit des Saugventils verlängert sich in den Kompressionshub hinein, der Kolben schiebt zunächst einen; Teil der angesaugten Luft wieder zurück und beginnt erst bei Ventilschluß mit der Kompression (Diagramm a, e, f, c, d). Auf diese `-'eise lassen sich auch verhältnismäßig kleine Liefermengen noch wirtschaftlich erzeugen.
Die Vereinigung einer elektrischen Steuerung mit einer Mengenregulierung und die Verwendung von Hochhubventilen ergibt also eine besonders einfache und dabei wirtschaftliche Bauart von Kompressoren. Sie eignet sich vornehmlich für elektrisch angetriebene Kompressoren, auch für größere Leistungen und liniere Drehzahlen, ist aber auf diese nicht beschränkt.

Claims

PATLNTANSl'I%I_GIlli: i. Steuerung für Kolbenkompressoren mit einer elektrischen Ventilbetätigung und einer damit vereinigten stufenlosen N'Iengenregulierung der Ansaugluft, dadurch gekennzeichnet, daß als Ventil ein Hochhubvelitil Verwendung findet.
2. Steuerung nach :lrisprucli i, gekennzeichnet durch die Anordnung zweier elektrischer Bewegungseinrichtungen (lfagnete) für jedes Ventil, besonders das Ansaugventil, so daß sowohl der Schließhub wie der Öffnungshub durch Zufuhr elektrischer Energie herbeigeführt, bzw. verkürzt wird. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr.3o4663; österreichische Patentschrift N r. 126414, 127 182; USA.-Patentschrift Nr. 775 878. v. I h e r i n g »Die Gebläse«,
3. Aufn., Springer 1913, Seite r45 bis 17o.