DE512742C - Verfahren und Vorrichtung zur Festlegung der Hub-Endlagen von Kolbenkompressoren, die von einer Antriebsmaschine unter Zwischenschaltung einer Fluessigkeit angetrieben werden - Google Patents

Description

Bei Kompressoren,, die von einer Kraftmaschine unter Zwischenschaltung einer auf einen Zwischenkolben wirkenden Flüssigkeit angetrieben werden, besteht hinsichtlich der Festlegung der Hubgrenze der Nachteil, daß einerseits durch die Elastizität der verwendeten Flüssigkeit, andererseits durch Flüssigkeitsverluste die Zwischenkolben nicht zwischen genau festgelegten Hub-Endlagen hin

ίο und her gehen, sondern gewissermaßen in verhältnismäßig größeren Zonen außer- oder innerhalb der Hub-Endlagen herumpendeln.

Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren

zur Festlegung der Hub-Endlagen des Kolbens

J5 von Kompressoren, die von einer Kraftmaschine unter Zwischenschaltung einer auf einen Zwischenkolben (sekundärer Kolben) wirkenden Flüssigkeit angetrieben werden. Sie besteht darin, daß der die Flüssigkeit enthaltende Raum mit Einrichtungen, wie Ventilen, Hähnen o. dgl., versehen ist, durch die kurz vor Erreichung der gewünschten Endlage des Zwischenkolbens Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsraum entnommen oder zugesetzt werden kann, die dann wieder beim Rücklauf des Kolbens ergänzt oder abgeführt wird. Die zugeführte Flüssigkeitsmenge kann nicht nur die vorher entnommene Flüssigkeitsmenge, sondern die durch Undichtheiten

o. dgl. verlorengegangene Flüssigkeitsmenge ersetzen. Das die Entnahme der Flüssigkeit bewirkende Organ ist vorteilhafterweise an den zwischen dem Antriebs- oder primären und dem Zwischenkolben oder sekundären Kolben gebildeten Raum angeschlossen. Der Öffnungszeitpunkt des Auslaßorgans kann veränderlich eingestellt werden, z. B. durch Veränderung der Länge des Steuergestänges.

Auf der Zeichnung ist in Abb. 1 ein Diagramm dargestellt, in welchem der Hub des sekundären Kolbens in Funktion des Hubes des primären Kolbens dargestellt ist.

Abb. 2 und 3 zeigen den Erfindungsgegenstand an einem schematischen Ausführungsbeispiel.

In Abb. ι stellt die Gerade c das Gesetz dar, nach welchem der Hub des sekundären Kolbens in Funktion des Hubes des primären Kolbens erfolgen sollte. Der Verlauf des Hubes des primären Kolbens sollte also dem Verlauf des Hubes des sekundären Kolbens proportional sein, d. h. der Totpunkt des sekundären Kolbens sollte in den Punkt χ fallen. Es tritt nun aber der Fall ein, daß, wenn der Hub des primären Kolbens sein Maximum erreicht hat, der sekundäre Kolben nur einen Teil seines Hubes zurückgelegt hat, z. B. entsprechend dem Punkt d der Kurve e. Es könnte aber auch der Fall eintreten, daß der sekundäre Kolben über

seine normale Endlage hinausgehen würde, z.B. entsprechend dem Punkt / der ■ Kurve g". Durch die Erfindung wird nun bezweckt, die Hubenden des sekundären Kolbens derart einzustellen, daß sie dem Punkt χ entsprechen, d. h. nicht mehr zwischen den Lagen / und d herump endern. Um zu verhindern, daß der Hub des sekundären Kolbens dem Gesetz e folgt, wird bei jedem Arbeitshub ίο Flüssigkeit im Überschuß in die kraftübertragende Flüssigkeit gefördert, wodurch der sekundäre Kolben das Bestreben hat, dem Gesetz g zu folgen. Kurz vor der Stellung aber, da der Hub des sekundären Kolbens das ¹S gewollte Maximum erreicht, z. B. kurz vor dem Totpunkt des primären Kolbens (Punkt y), wird ein Auslaßorgan geöffnet, so daß, wenn auch der primäre Kolben seinen Hub beendet, der sekundäre den seinigen nicht nach so dem Gesetz g, sondern nach einem davon verschiedenen, z. B. dem Gesetz h, vollendet, d. h. praktisch stehenbleibt (Punkt y). Die Betätigung des Auslaß organs wird nun derart eingestellt, daß der Punkt y und der Punkt-je praktisch zusammenfallen.

Im Ausführungsbeispiel nach Abb. 2 und 3 wird durch die von einer nicht gezeichneten Antriebsmaschine in Drehung versetzte Kurbel ι vermittels der Schubstange 2 und des Kreuzkopfes 3 der auf der Kolbenstange 4 befestigte primäre Kolben 5 im Zylinder 6 hin und her bewegt. Im letzteren ist ein weiterer, sogenannter sekundärer Kolben 7 angeordnet und mit dem Kompressorkolben 8 durch eine Kupplung 9 verbunden. Der Raum ι ο zwischen dem primären Kolbens und dem sekundären Kolben 7 ist mit einer Flüssigkeit gefüllt. Die Räume 11 und 12, in denen sich ebenfalls Flüssigkeit befindet, sind durch ein Verbindungsstück 13 miteinander verbunden.

Sowohl zur Speisung der im Raumio eingefüllten Flüssigkeit als auch zur Erneuerung der in den Räumen 11 und 12 untergebrachten Flüssigkeit sind Leitungen 14 bzw. 15 vorgesehen, durch welche von einer nicht dargestellten Fördervorrichtung Flüssigkeit unter Druck ständig nachgefüllt wird. Endlich ist an den Raum 10 ein Auslaßorgan 16 angeschlossen, welches zur Festlegung der . Hubenden des Kolbens 7 zu bestimmten Zeitpunkten geöffnet wird.

In Abb. 3 ist eine Steuerung für das Abschlußorgan 16, welches als Drehhahn ausgebildet ist, dargestellt. An der Kupplung 9 ist ein Gestänge 21 befestigt, welches in zwei Führungen 22 und 23 geführt ist und eine Nase 24 besitzt. Die Länge des Gestänges kann durch eine Mutter 25 verändert werden. Die Nase 24 greift in einen Doppelhebel 26 ein, dessen Fortsatz 27 gegen den Nocken 28 des Abschlußorgans 16 wirkt. Dasselbe wird durch eine Spiralfeder 29 in seiner Schließlage gehalten.

Die Arbeitsweise der Anlage ist folgende: Wenn sich die Kurbel 1 im Sinne des Pfeiles 17 dreht, bewegt sich der primäre Kolben S zwischen den gestrichelt eingezeichneten Endlagen hin und her und verschiebt, wenn er nach rechts geht, die im Raum 10 eingeschlossene Flüssigkeit nach rechts. Durch die kraftübertragende Wirkung derselben wird der sekundäre Kolben 7 ebenfalls nach rechts verschoben und im Kompressorzylinder 18 das durch die Saugleitung 19 angesaugte Mittel verdichtet und durch die Druckleitung 20 ausgestoßen. Die im Raum 12 eingeschlossene Flüssigkeit wird dabei durch die Verbindungsleitung 13 in die durch die Verschiebung des Kolbens 5 entstandene Leere im Raum 11 gedrückt.

Beim Rückwärtsgang der Kurbel 1 drückt der Kolben 5 die Flüssigkeit aus dem Raum Ii durch die Leitung 13 in den Raum 12 zurück. Dadurch wird die Flüssigkeit im Raum 10, der Kolben 7 und damit der Kompressorkolben 8 nach links bewegt und das zu verdichtende Mittel in den Zylinder 18 angesaugt. Normalerweise sollte sich nun der sekundäre Kolben 7 zwischen den punktierten Endlagen α und b bewegen. Es hat sich aber gezeigt, daß diese Endlagen nicht eindeutig bestimmt sind, sondern daß der Kolben sowohl um die Endlage α als auch um die Endlage b pendelt (Punkt/ und d in Abb. 1).

Um die Endlagen des Kolbens 7 und damit des Kompressorkolbens 8 festzulegen, wird gemäß der Erfindung, wie bereits erwähnt, ein Auslaßorgan 16 angeordnet, durch welches in gewollten Zeitpunkten aus dem Raum ι ο Flüssigkeit herausgelassen werden kann, so daß die kraftübertragende Wirkung der Flüssigkeit dadurch unterbrochen wird und die Bewegung des Kolbens 7 zur Ruhe kommt. Einerseits damit die während des Betriebes, z. B. durch Undichtheiten, eintretenden Verluste, andererseits damit die für die Hubbegrenzung abgeleitete Flüssigkeit wieder ersetzt wird, steht der Raum ι ο durch die Leitung 14 mit einer Speisevorrichtung (nicht gezeichnet) in Verbindung. Da die Menge der in den Räumen 11 und 12 vorhandenen Flüssigkeit konstant bleiben soll, steht auch die Verbindungsleitung 13 durch die Leitung 15 mit der Speisevorrichtung in Verbindung, so daß etwa durch Undichtheiten 'entstandene Verluste sofort ausgeglichen werden.

Die Ausbildung einer Vorrichtung für die Festlegung der Hub-Endlage auf der Kompressorseite ist aus Abb. 3 zu ersehen, in welcher der primäre Kolben 5 kurz vor seinem Totpunkt, der gestrichelt eingezeichnet

ist, angekommen ist. Der sekundäre Kolben 7 steht ebenfalls kurz vor seinem Totpunkt, der punktiert eingezeichnet ist. Die Kupplung 9 hat das Gestänge 21 in die Lage mitgezogen, in welcher die Nase 21 mit dem Doppelnebel 26 in Eingriff kommt, denselben dreht und dessen Fortsatz 27 gegen den Nocken 28 drückt. Dadurch wird das Abschlußorgan 16 gedreht und die Öffnung freigegeben, so daß Flüssigkeit aus dem Raum 10 austreten kann und dadurch die kraftübertragende Wirkung der Flüssigkeit unterbrochen wird, d, h. der Kolben 7 zum Stillstand kommt.

Beim Rückwärtsgang des Kolbens 5 wird die Flüssigkeit im Raum 11 durch die Leitung 13 hinter den Kolben 7 gedruckt, derselbe nach links verschoben und damit die Nase 21 außer Eingriff mit dem Doppelhebel 26 gebracht. Das Abschlußorgan 16 wird unter der Wirkung der Torsionsfeder 29 wieder geschlossen und die Flüssigkeit im Raum ro sowie in der Leitung 13 durch Nachspeisung ergänzt, so daß sie für den kommenden Druckhub des Kompressors wieder gleich ist wie im vorhergehenden.

Der Eröffnungszeitpunkt des Abschlußorgans ιό kann verlegt werden, indem die Mutter 25 gedreht und dadurch die Länge des Gestänges 21 verändert wird.

Die Vorrichtung, die natürlich auch in anderer Weise ausgebildet sein kann, läßt sich in entsprechender Weise für schräg oder senkrecht gestellte Zylinder verwenden. Die beschriebene Art der Festlegung der Endlage des Hubes kann sowohl für die dem Saughub als auch für die dem Druckhub des Kompressorkolbens entsprechende Endlage in Betracht kommen.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Festlegung der Hub-Endlagen des Kolbens von Kompressoren, die von einer Kraftmaschine unter Zwischenschaltung einer auf einen Zwischenkolben wirkenden Flüssigkeit angetrieben werden, dadurch gekennzeichnet, daß der die Flüssigkeit enthaltende Raum (10 bzw. 11, 12, 13) mit Einrichtungen, wie Ventilen (16), Hähnen o. dgl., versehen ist, durch die kurz vor Erreichung der gewünschten Endlage (λ;) des Zwischenkolbens (7) Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsraum entnommen oder zugesetzt werden kann, die dann wieder beim Rücklauf oder nach dem Rücklauf des Kolbens (7) ergänzt oder abgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zugeführte Flüssigkeitsmenge nicht nur die vorher entnommene Flüssigkeitsmenge, sondern auch die durch Undichtheiten o. dgl. verlorengegangene Flüssigkeitsmenge ersetzt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die Entnahme von Flüssigkeit bewirkende Organ (16) an den zwischen dem Antriebskolben oder primären Kolben (5) und dem Zwischenkolben oder sekundären Kolben (7) gebildeten Raum (ioj angeschlossen ist.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Öfinungszeitpunkt des iVuslaßorgans (16) veränderlich eingestellt werden kann, z. B. durch Veränderung der Länge des Steuergestänges (21).

Hierzu ι Blatt Zeichnungen