DE430449C

DE430449C - Method and device for transferring work by means of a compressor and compressed air machine

Info

Publication number: DE430449C
Application number: DEW66869D
Authority: DE
Original assignee: EMIL WURMBACH
Current assignee: EMIL WURMBACH
Priority date: 1924-08-19
Filing date: 1924-08-19
Publication date: 1926-06-16

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Arbeitsübertragung mittels Kompressors und Druckluftmaschine. Es ist bereits bekannt, Arbeit durch Druckluft mittels Kompressors und Druckluftmaschine zu übertragen. Man -hat hierbei auch die Abluft der Druckluftmaschine dein Kompressor wieder zugeführt. Ferner hat man, um die Möglichkeit zu haben, die Arbeitsleistung einer derartigen Anordnung nach Bedarf zu erhöhen, eine Zuführung von Druckluft aus besonderen Vorratsdruckflaschen oder durch einen besonderen Kompressor in den Kreislauf vorgesehen. Die durch die Zuführung von Druckluft gestei- C'erte Kompressorleistung bedingt auch eine erhöhte Leistung der Antriebsmaschine, was beim Antrieb durch einen Dieselmotor eine Verschlechterung des Wirkungsgrades des Dieselmotors zur Folge hat.Method and device for transferring work by means of a compressor and compressed air machine. It is already known to work with compressed air by means of a compressor and compressed air machine to transmit. You also have the exhaust air from the compressed air machine your compressor is supplied again. Furthermore, in order to have the opportunity, the To increase the performance of such an arrangement as required, a feed of compressed air from special supply pressure bottles or by a special compressor provided in the circuit. The increased by the supply of compressed air C'erte Compressor power also requires increased power from the prime mover, what when driven by a diesel engine, a deterioration in the efficiency of the The diesel engine.

Bei dem bekannten Verfahren, das mit Druckluftzuführung bei gesteigerter Leistung und mit Druckluftentziehung bei verringerter Leistung arbeitet, ist eine Regelung des Verhältnisses der Drucke auf der Hochdruckseite zu den auf der Niederdruckseite im System entsprechend dem Füllungsgrad der Druckluftmaschine nicht vorhanden. Daher kann hier der Enddruck in der Druckluftmaschine größer oder kleiner als der Ansaugedruck des Kompressors werden, wodurch in beiden Fällen Arbeitsverluste eintreten.In the known method, the compressed air supply at increased Power and works with compressed air extraction at reduced power is one Regulation of the ratio of the pressures on the high pressure side to those on the low pressure side not available in the system according to the filling level of the compressed air machine. Therefore the final pressure in the compressed air machine can be greater or less than the suction pressure of the compressor, as a result of which work losses occur in both cases.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, bei welchem der Wirkungsgrad der Kraftübertragung bei allen Betriebszuständen unverändert bleibt. Das neue Verfahren stellt somit eine Verbesserung des bekannten Kreislaufverfahrens dar, nach welchem die Abluft der Druckluftmaschine vom Kompressor wieder angesaugt wird. Nach diesem neuen Verfahren wird dem Kreislauf Druckluft lediglich zu dem Zwecke zugeführt, um bei allen Betriebszuständen, also bei jedem auftretenden Widerstande einen guten Wirkungsgrad zu erzielen. Hierbei ist die Leistung unabhängig von der Änderung der Luftwege im System. Da indessen mit Vergrößerung der Luftmenge im System die Spannung der vom Kompressor angesaugten Luft wächst, was eine Vergrößerung der Kompressorleistung zur Folge haben würde, so ist es erforderlich, daß die Fördermenge des Kompressors durch Vergrößerung des schädlichen Raums oder bei Verringerung der Luftmenge im System durch Verkleinerung des schädlichen Raums entsprechend einer unveränderlichen Leistung selbständig eingestellt wird.The present invention relates to a method in which the The efficiency of the power transmission remains unchanged in all operating states. The new process thus represents an improvement on the known cycle process after which the exhaust air from the compressed air machine is sucked in again by the compressor will. According to this new process, compressed air only becomes the cycle Purposes supplied to in all operating states, so with each occurring resistance to achieve good efficiency. Here the performance is independent of the Change in the airways in the system. Since, however, with an increase in the amount of air in the system the tension of the air sucked in by the compressor increases, which increases the Compressor output would result, so it is necessary that the flow rate of the compressor by increasing the harmful space or reducing the Amount of air in the system by reducing the harmful space according to one unchangeable performance is set independently.

Wird dagegen die Leistung der Antriebsmaschine, z. B. des Dieselmotors, durch Steigerung der Brennstoffzufuhr erhöht, so wird auch der schädliche Raum des Kompressors entsprechend dieser Leistung selbsttätig eingestellt. Durch die Einstellung des schädlichen Raums wird die in der Zeiteinheit umlaufende Luftmenge so geregelt, daß der Wirkungsgrad unveränderlich bleibt.If, on the other hand, the power of the prime mover, e.g. B. the diesel engine, by increasing the fuel supply, the harmful space of the Compressor automatically adjusted according to this power. By setting of the harmful space, the amount of air circulating in the unit of time is regulated in such a way that that the efficiency remains unchanged.

Nach der Erfindung sind also mit der Kreislauf-Arbeitsübertragung ein oder zwei selbstregelnde Systeme verbunden, welche die erforderliche Anpassung des Luftdrudkes oder der gesamten Luftmenge im System bei wechselndem Widerstand zum Zwecke der Aufrechterhaltung eines guten Wirkungsgrades und die Anpassung der Leistung bewirken, d. h. die in der Zeiteinheit umlaufende Luftmenge regeln. Demnach paßt sich nach dem neuen Verfahren das Druckluftgetriebe jedem auftretenden Widerstande ohne Leistungsänderung an durch Änderung der Übersetzung, und jede vom Antriebsmotor auf den Kompressor übertragene Leistung wird durch das Getriebe übertragen. Unter allen Umständen bleibt der Wirkungsgrad des Getriebes unverändert.According to the invention are thus with the circulatory work transfer one or two self-regulating systems connected, which make the necessary adjustment the air pressure or the total amount of air in the system with changing resistance for the purpose of maintaining good efficiency and adjusting the Cause performance, d. H. regulate the amount of air circulating in the unit of time. Therefore According to the new process, the compressed air transmission adapts to every resistance that occurs without changing the power by changing the gear ratio, and each from the drive motor Power transmitted to the compressor is transmitted through the transmission. Under In all circumstances, the efficiency of the transmission remains unchanged.

Die Anpassung der Leistung der Druckluftübertragung an diejenige der Antriebsmaschine wird ohne weiteres erreicht, wenn die umlaufende Menge durch einen von der Geschwindigkeit der Antriebsmaschine abhängigen Regler, also z. B. den üblichen Fliehkraftregler, geregelt wird; während andererseits ein Regler für ein bestimmtes Verdichtungsverhältnis die Gesamtmenge der Luft im System regelt. Man kann aber auch die beiden erforderlichen Regelungen voneinander abhängig gestalten und eine derselben mit einer Steuervorrichtung versehen, durch «-elche ihre Gleichgewichtslage geändert wird. Die Einstellung dieser Steuervorrichtung erfolgt gleichzeitig mit den Änderungen der Leistung der Antriebsmaschine.The adaptation of the performance of the compressed air transmission to that of the Driving machine is easily achieved if the circulating amount is through a controller dependent on the speed of the prime mover, e.g. B. the usual Centrifugal governor, is regulated; while on the other hand a regulator for a particular Compression ratio regulates the total amount of air in the system. But you can also make the two necessary regulations dependent on each other and one it is provided with a control device through which its position of equilibrium is established will be changed. The setting of this control device takes place simultaneously with the changes in the power of the prime mover.

Es kann auch Druckgas oder Dampf als übertragungsmittel verwendet werden oder ein Gemisch von Luft oder Gas mit Dampf.Pressurized gas or steam can also be used as the transmission medium or a mixture of air or gas with steam.

Man kann ferner dem übertragungsmittel vor oder hinter dem Kompressor in bekannter Weise noch Wärme, z. B. aus den Abgasen der Antriebsmaschine, zuführen, welche eine Temperaturerhöhung oder eine Vergrößerung der Luftmenge und eine Steigerung der Arbeitsleistung herbeiführen. Es findet dann auch eine Kühlung der Abluft der Druckluftmaschine oder der Luft während der Verdichtung und in einem Zwischenaufnehmer statt. Bei Verwendung von Dampf als Übertragungsmittel wird die bei der Expansion kondensierte Flüssigkeit in irgendeiner bekannten Weise in den Raum zurückgeführt, in welchem die Wärme zugeführt wird. Die Flüssigkeit verdampft dann erneut.You can also use the transmission means in front of or behind the compressor in a known manner still heat, z. B. from the exhaust gases of the prime mover, which is an increase in temperature or an increase in the amount of air and an increase bring about the work performance. The exhaust air is then also cooled Compressed air machine or the air during compression and in an intermediate receiver instead of. If steam is used as a transfer medium, the expansion condensed liquid returned to the room in any known manner, in which the heat is supplied. The liquid then evaporates again.

In Abb. i ist eine schematische Darstellung der Erfindung wiedergegeben.In Fig. I a schematic representation of the invention is shown.

Es bedeutet i den Kompressor, 2 einen Aufnehmer in der Druckleitung, 3 die Druckluftmaschine, d., einen Aufnehmer in der Saugleitung. 5 ist ein Vorratsbehälter für Druckluft, 6 ein Regler, 7 ein Ölbehälter und 8 eine vom nicht gezeichneten Fliehkraftregler der Antriebsmaschine betätigte Regelungsvorrichtung zwischen dem Verdichtungsraum des Kompressors i und dem Ölbehälter 7. Die Druckluftleitung 9 verbindet den Verdichtungsraum des Kompressors i mit dem Aufnehmer 2, die Druckluftleitung io führt vom Aufnehmer :2 zur Druckluftmaschine 3, die Abluftleitung i i geht von der Druckluftmaschine 3 zu dem Aufnehmer lind die Saugluftleitung 12 verbindet den Aufnehiner.I mit dem Kompressor i. Der zur Regelung der Luftmenge im System bestimmte Regler 6 ist durch das Rohr 13 mit dem Druckluftaufnehmer 2, durch das Rohr 14 mit dem Druckluftbehälter 5 und durch die Leitung 15 mit dem Saugluftaufnehmer .I verbunden. Vom Kompressor i führt die Ülleitung 16 zur Regelungsvorrichtung 8, und diese steht andererseits durch die Leitung 17 mit dem Ölbehälter ; in Verbindung. Letzterer ist durch die Luftleitung 18 mit dem Druckluftbehälter 5 verbunden, steht also unter seinem Druck. Die Regelungsvorrichtung 8 gestattet je nach Lage des Fliehkraftreglers nur den Übertritt von 01 in einer der beiden Richtungen. Der Behälter 5 und der Behälter 7 stehen unter einem Luftdruck, der kleiner ist als der Druck im Aufnehmer 2, aber größer als der Druck im Aufnehmer :I. Da der Druck im Verdichtungsraume des Kompressors zwischen den Drücken der beiden Aufnehmer schwankt, so kann Ü1 vom Kompressor i zum Behälter ; oder in umgekehrter Richtung gehen, je nachdem die Regelungsvorrichtung 8 dies gestattet. Der Regler 6 ermöglicht in Abhängigkeit vom Druckverhältnis der Aufnehmer 2 und .I entweder den Übertritt von Druckluft von 2 nach dem Vorratsbehälter 5 oder von 5 nach dem Aufnehmer d..It means i the compressor, 2 a sensor in the pressure line, 3 the compressed air machine, i.e. a sensor in the suction line. 5 is a storage container for compressed air, 6 is a regulator, 7 is an oil container and 8 is a control device operated by the centrifugal governor (not shown) of the prime mover between the compression chamber of the compressor i and the oil container 7. The compressed air line 9 connects the compression chamber of the compressor i with the transducer 2, the compressed air line io leads from the transducer: 2 to the compressed air machine 3, the exhaust air line ii goes from the compressed air machine 3 to the transducer and the suction air line 12 connects the Aufnehiner.I with the compressor i. The regulator 6 intended to regulate the amount of air in the system is connected through the pipe 13 to the compressed air receiver 2, through the pipe 14 to the compressed air tank 5 and through the line 1 5 to the suction air receiver .I. From the compressor i, the oil line 16 leads to the control device 8, and this is on the other hand through the line 17 with the oil tank; in connection. The latter is connected to the compressed air tank 5 by the air line 18, and is therefore under its pressure. The control device 8 only allows the passage of 01 in one of the two directions, depending on the position of the centrifugal governor. The container 5 and the container 7 are under an air pressure which is less than the pressure in the transducer 2, but greater than the pressure in the transducer: I. Since the pressure in the compression chamber of the compressor fluctuates between the pressures of the two transducers, U1 can from the compressor i to the container; or go in the opposite direction, depending on the control device 8 allows this. The regulator 6 enables, depending on the pressure ratio of the transducers 2 and .I, either the passage of compressed air from 2 to the reservoir 5 or from 5 to the transducer d ..

In den Abb. 2 und 3 sind zwei Arbeitsprozesse dargestellt, die sich auf verschiedene Betriebsverhältnisse entsprechend dem veränderten Widerstande beziehen, den die Druckluftmaschine zu überwinden hat. Es bezeichnet jedesmal I den Arbeitsprozeß des Kompressors, II denjenigen der Druckluftmaschine. In Abb. 2 ist ein Widerstand zugrunde gelegt, der dem Drehmoment der Konipressorwelle entspricht. Daher stellt sich an der Druckluftmaschine dieselbe Umdrehungszahl ein wie am Kompressor, vorausgesetzt, daß das Hubvolumen und der schädliche Raum bei beiden Maschinen gleich sind, wie es hier angenommen ist. Der Kompressor saugt die Luft mit- der Spannung p" an und verdichtet sie auf p; umgekehrt expandiert die Luft in der Luftmaschine von p auf p", Die Diagramme sind vollständig gleich. Je größer der schädliche Raum ist, um so weiter erstreckt sich die Rückexpansion aus diesem Raum, und je später wird der Druck p" wieder erreicht; erst nachdem dieser Druck p" wieder erreicht ist, beginnt das Ansaugen (Strecke s',) der Abluft aus dem Aufnehmer d.. Man hat es daher in der Hand, durch Änderung des schädlichen Raumes die angesaugte Menge der Luft, d. h. die Fördermenge des Kompressors zu bestimmen. Läuft die Luftmaschine infolge größeren Widerstandes langsamer und liefert ein geringeres Volumen Abluft (Strecke s'"), so wird der schädliche Raum im Kompressorzviinder selbsttätig so geändert, daß der ILompressor gerade die Abluftmenge von der Endspannung der Luftmaschine aufnimmt.In Figs. 2 and 3, two work processes are shown, which refer to different operating conditions according to the changed resistance, which the compressed air machine has to overcome. Each time I denotes the work process of the compressor, II those of the compressed air machine. In Fig. 2 is a resistor which corresponds to the torque of the Konipressorwelle. Hence represents The same number of revolutions occurs on the compressed air machine as on the compressor, provided that that the stroke volume and the harmful space are the same for both machines, as it's assumed here. The compressor sucks in the air with the voltage p "and compresses it to p; conversely, the air in the air machine expands from p to p ", The diagrams are completely the same. The larger the harmful space is to so further the re-expansion extends out of this space, and the later the Pressure p "reached again; only after this pressure p" is reached again begins the suction (distance s',) of the exhaust air from the transducer d .. It is therefore in the hand, by changing the harmful space, the amount of air sucked in, d. H. to determine the delivery rate of the compressor. The air machine runs as a result greater resistance slower and delivers a smaller volume of exhaust air (distance s' "), the harmful space in the compressor chamber is automatically changed so that that the ILompressor just takes the amount of exhaust air from the final voltage of the air machine records.

in Abb. 3 sind die Druckvolumendiagrannne für einen Widerstand dargestellt, der doppelt so groß ist als der in dem in Abb.2 dargestellten Falle. Die Füllung s" der Druckluftmaschine ist konstant gehalten. Um den doppelten Widerstand zu überwinden, muß die Leistung der Druckluftmaschine bei einem Hube doppelt so groß sein, d_ h. clie Diagranimfläche unter II muß doppelt so groß sein. Die konstante Füllung s" bedingt nun ein konstantes Druckverhältnis p: p" nach der Wärmetheorie, wenn die Expansion eine vollständige ohne Druckabfall am Ende des Kolbenhubes s sein soll, wie es durch das vorliegende Verfahren angestrebt wird. Dieses konstante Druckverhältnis wird durch den Regler 6 aufrechterhalten. Nach der Wärmetheorie wächst bei Aufrechterhaltung des konstanten Druckverhältnisses die Leistung proportional mit dem Druck p" oder dem Druck p. Diese Drücke sind aber in dem in Abb. 3 dargestellten Falle doppelt so groß wie nach Abb. 2. Die Umdrehungszahl der Druckluftmaschine sinkt in dem dargestellten Falle bei der als konstant vorausgesetzten Leistung des Kompressors auf die Hälfte der früheren Drehzahl. Damit eine konstante Leistung des Kompressors bei verdoppelten Drücken p" und p erreicht wird, muß das vom Kompressor angesaugte Volumen, «-elches durch die Strecke s', dargestellt wird, um die Hälfte kleiner sein als im ersten Falle nach Abb.2. Desgleichen verringert sich das gelieferte Volumen, welches durch die Strecke s, dargestellt ist, auf die Hälfte. Der schä B-liche Raum y, wird so groß eingestellt, daß der Druck p" an einer Stelle erreicht wir-3, die der Entfernung s', vom - Hubende entspricht. Da die Urndreliungszahl des Kompressors doppelt so groß ist wie die der Luftmaschine, entspricht die vom Kompressor gelieferte Menge Druckluft der von der Luftmaschine verbrauchten Luftmenge, und die Leistungen der beiden Maschinen sind einander gleich. In ähnlicher Weise erfolgt die Einstellung des Kompressors und des Übersetzungsverhältnisses bei jedem auftretenden Widerstand an der Druckluftmaschine.Fig. 3 shows the pressure volume diagrams for a resistor, which is twice as large as that in the case shown in Fig. The filling s "of the compressed air machine is kept constant. To overcome double resistance, the power of the compressed air machine must be twice as large with one stroke, i.e. The diagonal area under II must be twice as large. The constant filling s " now requires a constant pressure ratio p: p "according to the theory of heat, if the Expansion should be a complete without pressure drop at the end of the piston stroke s, as is aimed at by the present procedure. This constant pressure ratio is maintained by the controller 6. According to the theory of heat, if it is maintained, it grows of the constant pressure ratio, the power is proportional to the pressure p "or the pressure p. However, these pressures are doubled in the case shown in Fig. 3 as large as in Fig. 2. The number of revolutions of the compressed air machine decreases in the one shown Fall in half when the compressor output is assumed to be constant the previous speed. Thus a constant output of the compressor with doubled Pressing p "and p is reached, the volume sucked in by the compressor,« -elches is represented by the segment s', to be smaller by half than in the first Trap according to figure 2. Likewise, the volume delivered, which is reduced by the distance s shown is halved. The nasty room y becomes like this set large so that the pressure p "reaches at a point we-3 that of the distance s', from the end of the stroke. Because the compressor's primary number is twice as high is as large as that of the air machine, corresponds to the amount delivered by the compressor Compressed air the amount of air used by the air machine, and the performance of the both machines are equal to each other. The setting is carried out in a similar way of the compressor and the gear ratio for each encountered resistance on the compressed air machine.

In Abb.4 ist eine schematische Maschinenanordnung mit Regelungsvorrichtung zur Ausführung des Verfahrens dargestellt.In Fig.4 is a schematic machine arrangement with control device shown for carrying out the method.

Die Bezeichnungen sind dieselben wie in Abb. i, mit dem Unterschied, daß Einzelteile durch Anhängung von Zeigern an die betreffenden Zahlenzeichen gekennzeichnet sind. Der Zylinderkopf rd des Kompressors besitzt außer dem Saugventil i, und dein Druckventil ff einen Hohlraum ig, der den schädlichen Raum des Kompressors bildet. Er besteht aus dem Inhalt des hohlen Zylinderkopfes rd abzüglich der Ventilgehäuse i" und ib, die z. B. von zylindrischer Gestalt sind. Ein Teil des Hohlraumes ig ist mit Öl angefüllt. Auf den Arbeitszylinder ih des Kompressors ist das Rohr i. aufgesetzt, durch welches die Luft aus dem Kompressor -ih in den Hohlraum ig und umgekehrt aus diesem zurückströmt. Das Rohr i, verhindert den Eintritt des Öles in den Arbeitszylinder ih des Kompressors i. Der Kompressor i ist durch das Rohr g mit dein Aufnehmer 2 für Druckluft und durch das Rohr 12 mit dem Aufnehmer d. für die Abluft der Druckluftmaschine verbunden. Die Druckluft wird aus dem Aufnehmer 2 der hier nicht gezeichneten Druckluftmaschine zugeführt, die in irgendeiner bekannten Weise ausgebildet ist. Die Abluft der Druckluftmaschine wird durch das Rohr i i dem Aufnehmer d. zugeführt. Es ergibt sich also der erwähnte Kreislauf der Luft.The designations are the same as in Fig. I, with the difference that that items by attaching pointers to the relevant Number sign Marked are. In addition to the suction valve, the cylinder head rd of the compressor i, and your pressure valve ff a cavity ig which is the harmful space of the compressor forms. It consists of the contents of the hollow cylinder head minus the valve housing i "and ib which are, for example, cylindrical in shape. Part of the cavity ig is filled with oil. On the working cylinder ih of the compressor, the pipe i. put on, through which the air from the compressor -ih into the cavity ig and conversely flows back from this. The pipe i prevents the oil from entering in the working cylinder ih of the compressor i. The compressor i is through the pipe g with your transducer 2 for compressed air and through the pipe 12 with the transducer d. connected for the exhaust air of the compressed air machine. The compressed air is released from the transducer 2 supplied to the compressed air machine, not shown here, in any known Way is formed. The exhaust air of the compressed air machine is through the pipe i i the transducer d. fed. The result is the aforementioned cycle of air.

Die Aufrechterhaltung des Druckverhältnisses in den Aufnehmern 2 und 4. erfolgt durch den Regler 6" bis 6,", der im wesentlichen aus den Zylindern 6" und 6b sowie den Kolben 6e und 6f besteht. Die Zylinder 6" und 6b sind durch die Rohre 6, und 6d mit den Aufnehmern 2 und 4 verbunden. Die Kolben 6e und 6f stehen durch die Kolbenstange 6e mit den Steuerkolben 6i und 6k in Verbindung. Die Produkte aus den spezifischen Luftdrücken und den Kolbenflächen sind bei der gewählten starren Verbindung der Kolben einander gleich. Bringt man eine geeignete Luftsteuerung mit den Kolben 6e und 61 in Verbindung, so ist durch die Wahl der Kolbenflächen das Druckverhältnis zwischen den Aufnehmern 2 und 4. bestimmt. Der Überdruck der Atmosphäre auf den größeren Kolben wird bei der praktischen Ausführung durch das Eigengewicht der Kolbenverbindung oder ein besonderes Gewicht aufgehoben. Damit die Schwerkraft in der richtigen Richtung auf den Regler einwirkt, muß der Regler dann umgekehrt stehen, wie auf der Zeichnung dargestellt. Die Kolben 6i und 6k bewegen sich in dem Steuerzylinder 6"Z. Vom Druckluftbehälter 5 führt die Rohrleitung 14 zur Mitte des Steuerzylinders 6,". Letzterer ist ferner durch die Luftleitungen 12, und 13 mit den Aufnehmern 2 und 4. verbunden. Je nach Einstellung der Kolben 6i und 6k im Steuerzylinder 6"t ist das Rohr 12 oder (las Rohr 13 von den Kolben freibegeben, oder es sind in der Mittelstellung beide Rohre geschlossen. Bei Freigabe des Rohres 12 strömt Druckluft aus dem Behälter 5 durch das Rohr 14 und das Rohr 12 in den Aufnehmer d.. Ist das Rohr 13 geöffnet, so tritt Druckluft aus dem Aufnehmer :2 durch die Rohre 13 und 1d. in den Behälter 5. Die Federn 69 und 6h halten die Kolben 61 und 6k möglichst in ihrer Mittellage, so daß zur Verschiebung aus dieser Mittellage ein gewisser Überdruck erforderlich ist. Der Regler stellt infolge der Verbindung der Kolben und 6f mit den Steuerkolben 6i und 61, (las durch das Größenverhältnis seiner Kolben bedingte Druckverhältnis zwischen den Aufnehmern 2 und d. durch entsprechende Verschiebung der Kolben 61 und 6k in dem Zylinder 6m her.The pressure ratio in the transducers 2 and 4 is maintained by the regulator 6 "to 6", which essentially consists of the cylinders 6 "and 6b and the pistons 6e and 6f. The cylinders 6" and 6b are through the tubes 6, and 6d connected to transducers 2 and 4. The pistons 6e and 6f are connected to the control pistons 6i and 6k through the piston rod 6e. The products of the specific air pressures and the piston areas are the same with the selected rigid connection of the pistons. If a suitable air control is brought into connection with the pistons 6e and 61 , the pressure ratio between the sensors 2 and 4 is determined by the selection of the piston areas. The overpressure of the atmosphere on the larger piston is canceled in the practical version by the weight of the piston connection or a special weight. In order for gravity to act on the controller in the correct direction, the controller must then be reversed, as shown in the drawing. The pistons 6i and 6k move in the control cylinder 6 "Z. The pipeline 14 leads from the compressed air tank 5 to the center of the control cylinder 6". The latter is also connected to the sensors 2 and 4 by the air lines 12 and 13. Depending on the setting of the pistons 6i and 6k in the control cylinder 6 "t, the tube 12 or (as the tube 13 is released from the piston, or both tubes are closed in the middle position. When the tube 12 is released, compressed air flows from the container 5 through the Tube 14 and tube 12 into transducer d .. If tube 13 is open, compressed air exits the transducer: 2 through tubes 13 and 1d. Into container 5. Springs 69 and 6h hold pistons 61 and 6k as far as possible in their central position, so that a certain overpressure is required for displacement from this central position. As a result of the connection of pistons and 6f with control pistons 6i and 61, (read the pressure ratio between transducers 2 and d due to the size ratio of its pistons. by moving the pistons 61 and 6k in the cylinder 6m accordingly.

Die zur Regelung des schädlichen Raums ig des Kompressors i bestimmte Regelungsvorrichtung 8 besteht aus den Kolben 8e und 8f, die durch die Kolbenstange 89 verbunden sind und sich in dem Steuerzylinder 8,1 bewegen, an welchen sich in der Mitte die Ölleitung 17 anschließt. Letztere führt zum Ölbehälter 7, der durch die Luftleitung 18 mit dem Behälter 5 verbunden ist. Ein Schwimmerventil, welches im vorliegenden Falle aus einer Kugel ig besteht, verhindert den gänzlichen- Austritt des Öles aus dein Behälter 7. Die Kugel ih legt sich zu diesem Zwecke auf den Sitz 2o. Sie ist in dem Käfig 2i geführt. Man kann in derselben Weise das Rohr 18 verschließen durch einen mit dem Öl ansteigenden, nicht gezeichneten Schwimmer, um den Übertritt aus ig auf den Behälter 7 zu beschränken. Am besten schließt dann das Rohr 18 ganz oben am Behälter 7 an. Der Steuerzylinder 8,1 ist durch die Ölleitungen 8b und 8, mit dem Ventilgehäuse 8, verbunden, in welchem sich die Rückschlagventile 8h und 81 befinden. An das Ventilgehäuse 8Q schließt sich zwischen den Ventilen die Leitung 16 zum schädlichen Raum ig des Kompressors i an. Die Kolbenstange 89 wird durch ein Gestänge 8k in Bewegung versetzt, welches vom Fliehkraftregler der Antriebsmaschine betätigt wird. In der gezeichneten Lage der Kolben 8, und 81 tritt 01 aus dem schädlichen Raum ig durch die Leitung 16 unter das Ventil 8h. Solange der Verdichtungsdruck den Druck im Behälter 7 überwiegt, hebt das Öl das Ventil 8h an und strömt durch den geöffneten Kolbenschieber und das Rohr 17 nach dem Ölbehälter 7. Werden die Kolben 8e und 8f so verschoben, daß die Öffnung 8, geschlossen und 8b geöffnet ist, so tritt das Öl auf dem umgekehrten Wege durch das Rohr 8b und das während der Ansaugezeit angehobene Ventil bi in den schädlichen Raum ig ein.The regulating device 8 intended for regulating the harmful space ig of the compressor i consists of the pistons 8e and 8f, which are connected by the piston rod 89 and move in the control cylinder 8.1 , to which the oil line 17 is connected in the middle. The latter leads to the oil container 7, which is connected to the container 5 by the air line 18. A float valve, which in the present case consists of a ball ig, prevents the entire escape of the oil from your container 7. The ball ih lies on the seat 2o for this purpose. It is carried out in the cage 2i. The tube 18 can be closed in the same way by a float, not shown, which rises with the oil, in order to limit the passage from ig to the container 7. The best then is to connect the tube 18 to the container 7 at the very top. The control cylinder 8.1 is connected by the oil lines 8b and 8 to the valve housing 8 , in which the check valves 8h and 81 are located. The line 16 to the harmful space ig of the compressor i connects to the valve housing 8Q between the valves. The piston rod 89 is set in motion by a linkage 8k which is actuated by the centrifugal governor of the drive machine. In the position shown, pistons 8 and 81 , 01 emerges from the harmful space ig through line 16 under valve 8h. As long as the compression pressure outweighs the pressure in the container 7, the oil lifts the valve 8h and flows through the open piston valve and the pipe 17 to the oil container 7. The pistons 8e and 8f are moved so that the opening 8 is closed and 8b is opened is, the oil enters the harmful space ig in the opposite direction through the pipe 8b and the valve bi raised during the suction time.

Die Luftmaschine soll bei normalem Betrieb mit konstanter Füllung arbeiten. Die Anpassung der Druckluftmaschine und des Kompressors i an veränderliche Widerstände soll durch den Regler 6 und durch die vom Fliehkraftregler der Antriebsmaschine betätigte Reglervorrichtung 8 bewirkt «-erden. Die Regler arbeiten in folgender Weise.The air machine should be used during normal operation with constant Filling work. The adaptation of the compressed air machine and the compressor i to changeable Resistances should be caused by the controller 6 and by the centrifugal governor of the prime mover actuated control device 8 causes «-erden. The controllers work in the following Way.

Wächst der Widerstand an der Druckluftmaschine, so sinkt ihre Umdrehungszahl, während der Kompressor seine Umdrehungszahl beibehält. Daher sinkt der Luftdruck im Aufnehmer ¢ und steigt im Aufnehmer 2. Infolgedessen werden die Steuerkolben 6; und 6k in die gezeichnete Lage gelangen. Es ist daher die Verbindung des Behälters 5 mit dem Aufnehmer 4 hergestellt, und es strömt Luft in den Aufnehmer .a, wodurch weiter eine Vergrößerung der Luftmenge irr. ganzen Kreislaufsystem eintritt. Es wachsen hiermit die absoluten Drücke in den beiden Aufnehmern und im Kompressor sowie in der Druckluftmaschine. Die erforderliche Steigerung der Kraftwirkung der Durekluftmaschine tritt somit ein (Abb. 3 1I). Dagegen würde die Leistung des Kompressors bei konstantem schädlichen Raum wachsen. Infolge der zunehmenden ,Leistung g des Kompressors wird die Antriebsmaschine mehr beansprucht, und ihre Umdrehungszahl sinkt. Die Muffe des Fliehkraftreglers bewegt sich daher abwärts, und ihre Bewegung wird durch das Gestänge 8k auf die Kolben 8e 'und 81 der Regelungsvorrichtung 8 übertragen. Die Kolben bewegen sich in die gezeichnete Lage, es tritt also ö1 aus denn schädlichen Raum ig durch die Regelungsvorrichtung 8 und die Leitung 17 in den Behälter 7. Durch die Vergrößerung des schädlichen Raums ig wird die Leistung des Kompressors verringert. Die Umdrehungszahl der Antriebsmaschine steigt wieder, und es tritt kein Öl mehr aus dem schädlichen Raum ig aus, wenn die normale Umdrehungszahl der Antriebsmaschine und die Mittelstellung des Fliehkraftreglers erreicht ist. Sobald Verringerung des Widerstandes der Druckluftmaschine eintritt, wird umgekehrt 01 dem schädlichen Raum ig durch die dann eintretende Einstellung der Regelungsvorrichtung 8 zugeführt, wodurch die erforderliche Anpassung der Kompressorleistung erfolgt. Das Übersetzungsverhältnis ist durch das Verhältnis des bei jedem Hub gelieferten Luftvolumens zum Füllungsvolumen der Druckluftmaschine festgelegt. Da Störungen des Übersetzungsverhältnisses Änderungen des Druckverhältnisses po:p zur Folge haben, so ist durch das beschriebene Regelsystem das jeweilige Übersetzungsverhältnis bestimmt.If the resistance on the compressed air machine increases, the number of revolutions decreases, while the compressor maintains its number of revolutions. Therefore, the air pressure in the transducer decreases and increases in the transducer 2. As a result, the control piston 6; and 6k get into the position shown. The connection of the container 5 to the sensor 4 is therefore established, and air flows into the sensor .a, which further increases the amount of air. enters the whole circulatory system. This increases the absolute pressures in the two transducers and in the compressor as well as in the compressed air machine. The necessary increase in the force of the Durekluft machine thus occurs (Fig. 3 1I). In contrast, the performance of the compressor would increase if the harmful space remained constant. As a result of the increasing power g of the compressor, the prime mover is more stressed and its number of revolutions decreases. The sleeve of the governor therefore moves downwards and its movement is transmitted through the linkage 8k to the pistons 8e 'and 81 of the control device 8. The pistons move into the position shown, so it emerges from the harmful space ig through the control device 8 and the line 17 into the container 7. By increasing the harmful space ig, the performance of the compressor is reduced. The number of revolutions of the prime mover increases again, and no more oil escapes from the harmful space ig when the normal number of revolutions of the prime mover and the central position of the centrifugal governor have been reached. As soon as the resistance of the compressed air machine decreases, conversely 01 is fed to the harmful space ig by the setting of the control device 8 which then occurs, whereby the required adjustment of the compressor output takes place. The transmission ratio is determined by the ratio of the air volume delivered with each stroke to the filling volume of the compressed air machine. Since disturbances in the transmission ratio result in changes in the pressure ratio po: p, the respective transmission ratio is determined by the control system described.

Die Druckluftmaschine kann einen oder mehrere Zylinder besitzen, und zwar letztere in Zwillings- oder Verbundanordnung. Bei Zwillingsanordnung wird die Steuerung so eingerichtet, daß die zum Anfahren erforderliche Füllung eingestellt werden kann. Bei Verbundanordnung ist eine besondere Luftzuführung vom Aufnehmer'2 zum Niederdruckzylinder vorgesehen, welche dazu dient, das Anfahren in jeder Stellung zu ermöglichen.The compressed air machine can have one or more cylinders, and although the latter in a twin or composite arrangement. In the case of a twin arrangement, the Control set up so that the filling required for start-up is set can be. In the case of a compound arrangement, a special air supply is required from the transducer'2 provided for the low pressure cylinder, which is used to start up in any position to enable.

Die infolge Durchlässigkeit auftretenden Druckluftverluste müssen ersetzt werden. Daher kann der Behälter 5 während des Stillstandes der Luftmaschine durch den Kompressor aufgefüllt werden, indem dieser durch ein in der Saugluftleitung 12 angebrachtes, nicht gezeichnetes Schnüffelventil Luft aus der Atmosphäre saugt. Die Leitung io ist während des Stillstandes der Druckluftrnaschine abgesperrt. Durch eine nicht gezeichnete Vorrichtung bekannter Art, z. B. einen Hebel mit Klinke, wird der Steaerschieber 61 bis 6k in eine Lage gebracht, in welcher die Verbindung vom Aufnehmer 2 und Behälter 5 hergestellt ist, `nährend die Verbindung von 5 mit .I gesperrt ist. Nunmehr wird die angesaugte atmosphärische Luft im Kompressor verdichtet und durch den Aufnehmer 2 in den Behälter 5 gepumpt. Nach vollendeter Auffüllung dieses Behälters wird der Regler wieder freigegeben. Die während längerer Dauerfahrt entweichende Luft wird durch einen besonderen kleinen, nicht gezeichneten Kompressor mit abhängig vom Luftdruck des Behälters 5 geregelten Ansaugeventil ersetzt. f Die an sich bei Druckluftgetrieben bekannte Erwärmung der verdichteten Luft kann auch bei der beschriebenen Anordnung verwandt werden, und zwar in Verbindung mit einer Kühlung der Abluft der Druckluftmaschine. Auch kann eine Kühlung des Kompressors vorgesehen werden, damit möglichst viel Wärme aus den etwa vorhandenen Abgasen der Antriebsmaschine von gegebener Temperatur in die verdichtete Luft übergeht. Bei Verbundkompression wird noch eine besondere Kühlung des Aufnehmers zwischen den verschiedenen Stufen vorgesehen. Bei sehr starker Verdichtung würde nämlich infolge der hiermit verbundenen großen Temperaturerhöhung der Luft keine öder nur wenig Wärme aus den Abgasen an die Luft im System abgegeben werden. Durch die angegebene Zwischenkühlung wird der Arbeitsaufwand des Kompressors verringert und die durch die Zwischenkühlung verlorene Wärme wieder durch die zugeführte Abgaswärme ersetzt, oder es wird noch weitere Wärme zugeführt.The compressed air losses that occur as a result of permeability must be replaced. The container 5 can therefore be filled by the compressor while the air machine is at a standstill, in that the compressor sucks air from the atmosphere through a sniffing valve (not shown) which is attached to the suction air line 12. Line io is shut off while the compressed air machine is at a standstill. By a not shown device of known type, for. B. a lever with a pawl, the steamer slide 61 to 6k is brought into a position in which the connection between the pick-up 2 and container 5 is established, while the connection between 5 and I is blocked. The atmospheric air drawn in is now compressed in the compressor and pumped into the container 5 through the receiver 2. When this container is completely filled, the controller is released again. The air escaping during a long continuous journey is replaced by a special small compressor, not shown, with a suction valve that is regulated as a function of the air pressure of the container 5. f The heating of the compressed air, which is known per se in compressed air drives, can also be used in the described arrangement, specifically in connection with cooling of the exhaust air from the compressed air machine. Cooling of the compressor can also be provided so that as much heat as possible from any exhaust gases from the drive engine at a given temperature is transferred into the compressed air. In the case of compound compression, special cooling of the transducer is provided between the various stages. In the case of very strong compression, as a result of the associated large temperature increase in the air, little or no heat would be given off from the exhaust gases to the air in the system. The specified intermediate cooling reduces the workload of the compressor and the heat lost through the intermediate cooling is replaced by the exhaust gas heat supplied, or additional heat is supplied.

Sind sehr geringe Widerstände an der Druckluftmaschine vorhanden, so kann es erforderlich werden, daß der Druck im Aufnehmer d. unter die Atmosphäre sinken muß. Für diesen Fall wird eine Verriegelung des Schnüffelventils am Aufnehmer 4 vorgesehen, so daß keine atmosphärische Luft eindringen kann. -Im allgemeinen wird eine Umsteuerung der Druckluftmaschine erforderlich sein, insbesondere bei Fahrzeugen. Bei letzteren ist bei Talfahrt eine Bremsung notwendig. Entsprechend dem Bedürfnis wird die Steuerung gewählt, z. B. Kulissensteuerung. Bei Bremsstellung der Steuerung saugt die Druckluftmaschine aus dem Aufnehmer 4 und komprimiert in den Aufnehmer 2. Daher inuß die Verbindung des Kompressors mit diesen Aufnehmern abgesperrt werden, um Rück-,virkungen auf diesen auszuschalten. Zu diesem Zwecke werden noch in die Leitungen 9 t.nd 12 Absperrorgane gebracht, welche gleichzeitig mit der Umstellung auf die Bremsstellung betätigt werden. Die Steuerkolben 61, 6k werden mittels der erwähnten Vorrichtung in die Lage gebracht, welche einer Verbindung der Behälter :2 und 5 entspricht. Der Behälter 5 erhält ein Sicherheitsventil, welches die überschüssige Luft bei zu hohem Druck entweichen läßt.If there are very low resistances on the compressed air machine, it may be necessary that the pressure in the transducer d. must sink below the atmosphere. In this case, the sniffer valve is locked on the sensor 4 so that no atmospheric air can penetrate. -In general, it will be necessary to reverse the direction of the compressed air machine, especially in the case of vehicles. With the latter, braking is necessary when going downhill. The control is selected according to the need, e.g. B. Scene control. When the control is in the braking position, the compressed air machine sucks out of the pick-up 4 and compresses it into the pick-up 2. Therefore, the connection between the compressor and these pick-ups must be shut off in order to eliminate repercussions on them. For this purpose, 12 shut-off devices are also brought into lines 9 and 12, which are actuated at the same time as the switch to the braking position. The control pistons 61, 6k are brought into the position, which corresponds to a connection of the containers: 2 and 5, by means of the device mentioned. The container 5 is provided with a safety valve which allows the excess air to escape if the pressure is too high.

Man kann selbstv e: ständlich auch die Leitung io absperren und die schädlichen Räume mit Drosselöffnungen versehen, welche bei Talfahrt geöffnet «-erden. Es wird dann infolge der Drosselung jeder Bewegung des Kolbens ein bedeutender Widerstand entgegengosetzt.You can of course also shut off the line and the Provide damaging spaces with throttle openings, which are "opened" when going downhill. There will then be significant resistance as a result of the restriction of any movement of the piston opposes.

Besitzt die Druckluftmaschine zwei oder mehrere Zylinder, so wird die Einrichtung so getroffen, daß einzelne Zylinder abgeschaltet werden können, wie es z. B. bei Dampfmaschinen bekannt ist. Die Abschaltung erfolgt willkürlich oder selbsttätig. Sie kann auch durch eine selbsttätig arbeitende bekannte Wellenkupplung erfolgen.If the compressed air machine has two or more cylinders, then the device is made in such a way that individual cylinders can be switched off, how it z. B. is known in steam engines. The shutdown is random or automatically. You can also use an automatically working known shaft coupling take place.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for transferring work by means of a compressor and compressed air machine, with the exhaust air of the compressed air machine from the compressor again is sucked in, characterized in that in order to maintain a good Efficiency Pressure losses in the compressed air machine as a result of a voltage drop between the final tension and the transducer tension can be avoided by: that with a constant filling of the compressed air machine a certain, the filling ratio the ratio of the inlet and outlet air sensor voltage corresponding to the compressed air machine by feeding accumulated compressed air into the circuit as the resistance increases or by discharging compressed air from the circuit into the air reservoir as it decreases Resistance is maintained by means of automatic regulation.

2. Procedure according to Claim i, characterized in that the time unit promoted by the compressor Air volume according to the power of the prime mover through a self-regulating System, e.g. B. the governor of the prime mover, by setting the harmful space of the compressor is regulated.

3. Device for execution of the method according to claim i, characterized in that to maintain the required pressure ratio between compressed air and exhaust air a pressure member, consisting of two pistons (6ü, 6f) with pressure surfaces, their sizes behave inversely to atmospheric pressures, in which, in a known manner, in opposite directions Sense the pressures of the compressed air and the exhaust air act, a control unit, z. $. two slides (6i, 6k), in a housing (6, ") are pushed, which j e according to their position the connection between a compressed air reservoir (5) and the exhaust air sensor (.4) or between your sensor (2) of the compressed air and release the storage container (5) or complete both paths in the middle position. q .: Device for carrying out the method according to claim i, characterized in that that a regulating device is used to regulate the amount of air circulating through the circuit (f;) is provided, which consists of two control spools (£ 1, 111), which through the centrifugal governor of the drive machine can be set so that it is suitable for a Liquid used to fill the harmful space (ig) of the compressor (i), either the way to the harmful space through a check valve or the way from Release harmful space to an oil container (7) through another check valve or close both ways.