DE767649C - Regelventil fuer die stufenlose Regelung von Kolbenverdichtern - Google Patents

Description

• Regelventil für die stufenlose Regelung von Kolbenverdichtern Zur stufenlosen Regelung der Fördermenge von Kolbenverdichtern sind verschiedenartige Vorrichtungen bekannt. Die hauptsächlichsten beruhen auf dem Grundsatz, das angesaugte Gas- während eines Teils des Druckhubes in den Saugraum zurückzuleiten und dadurch sowohl die Fördermenge als auch die aufzuwendende Antriebsleistung zu senken. Das Rückströmen des wieder aasgeschobenen Teils des Gesamtvolumens erfolgt dabei entweder durch die sonst selbsttätigen Saugventile, die in diesem Fall während des Druckhubes eine Zeitlang z. B. durch eine Greifereinrichtung offen gehalten werden, oder durch zusätzliche Rückströmkanäle, die durch den Kolben selbst zu- und abgeschaltet werden. Die Erfindung bezieht sich auf die Regelung der zuletztgenannten Bauart, und zwar betrifft sie eine Vorrichtung für die stufenlose Regelung von Kolbenverdichtern mit zusätzlichen Rückströmkanälen, deren in der Zylinderwand vorgesehene Eintrittsöffnungen vom Verdichterkolben gesteuert werden, wobei außerdem das durch die z. B. wassergekühlte Zylinderwand geführte Kanalstück durch ein besonderes Regelventil begrenzt ist.
• An ein solches Regelventil werden zwei nicht ohne weiteres miteinander zu vereinbarende Forderungen gestellt. Die erste Forderung besteht darin, daß beim Anheben des Regelventils sich der für den Gasaustritt zur Verfügung stehende Spaltquerschnitt proportional der Hubhöhe ändern soll. Dieser Forderung konnte durch eine an sich bekannte parabelförmige Gestaltung des Ventilkörpers genügt «erden. Durch die besonderen Verhältnisse bei der der Erfindung zugrunde liegenden Regelung kommt indessen eine zweite Forderung hinzu. Der Rückströmkanal steht mit der Ansaugleitung in Verbindung; das verdichtete Gas wird daher in diese zurückgeschoben und heizt das dort stehende Gas auf, wodurch der Liefergrad des Kolbenverdichters herabgesetzt wird. Um diese nachteilige Wirkung zu vermeiden, muß das ausgeschobene Gas möglichst stark gekühlt werden.
• :Nach der Erfindung ist nun am Ventilteller ein in ein parabelförmiges Kanalstück hineinragender, zylindrischer Ansatz vorgesehen, der bei geschlossenem Ventil zur Bildung eines ringförmigen Kanalraumes die Eintrittsöffnung in der Zylinderwand absperrt.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Abb. i die schematische Gesamtanordnung eines mit der Regelung versehenen Kolbenverdichters, Abb. 2 das völlig geöffnete Regelventil und Abb. 3 das geschlossene Regelventil.
• Der Zvlinderraum ist mit i bezeichnet. 2 ist ein Raum, der mit dem Zvlinderraum i durch die Öffnung 6 und mit der Ansaugleitung durch eine besondere Leitung in Verbindung steht. Im Raum 2 befindet sich ein Regelventil s, durch das die Verbindungsöffnung zwischen dem Raum :2 und dem Zylinderraum i völlig abgeschlossen «erden kann. Im Zylinder bewegt sich der doppelt wirkende Kolben 8, der jedesmal bei seiner Mittelstellung die Öffnung 6 überfährt und damit die Regelung selbsttätig abschaltet. Durch verschiedene Einstellung des Regelventils 5 läßt sich somit eine stufenlose Regelung von ioo bis auf 50 °lo der Ansaugleistung erreichen.
• In den Abb. 2 und 3 sind der Raum 2 und der Zylinderraum i durch die innere Zylinderwand 3 getrennt, die einen Kühlwasserraum 13 hat. 4 ist die äußere Zylinderwand. Zwischen dem Zylinderraum und dem Saugraum 2 ist das Regelventil 5 angeordnet, bestehend aus dem Ventilkörper 15 mit dem Ventilsitz a5 und der 'Ventilspindel 35. Dieses Regelventil arbeitet mit der Durchtrittsöffnung 6 zusammen, die in die drei Teile 16, 26 und 36 aufgeteilt ist. Der Regelventilkörper ist zylindrisch. Der mit diesem zusammen arbeitende Teil 26 der Durchgangsöffnung ist nach einem paraboloidförmigen Körper ausgebildet, derart, daß beim Anheben des Ventils der zwischen Ventilkörper und Durchgangsöffnung auftretende Spaltquerschnitt propörtional der Hubhöhe des Ventils ist. Durch diese Ausbildung wird die Anwendung der selbsttätigen Regelung erheblich erleichtert. Außerdem wird das Gas gezwungen, an den gekühlten Wänden des Durchgangsraumes entlangzustreichen und sich dadurch selbst abzukühlen. Dem Raum 26 ist nach innen zu der zylindrische Raum 16 vorgeschaltet. Dadurch wird verhindert, daß beim Anheben des Ventils sofort größere Gasmengen durchtreten, die eine rasche Abnutzung des Ventilsitzes 25 hervorrufen könnten.
• Es ist offensichtlich, daß dieselbe Wirkung erzielt werden kann, wenn der Vetltilkörper paraboloidförmig und der mit ihm zusammenarbeitende Teil der Durchtrittsöffnung zylindrisch gestaltet ist. Der Drosselquerschnitt 16 würde in diesem Fall unmittelbar unter dem Ventilsitz anzuordnen sein.
• Durch die Erfindung wird bei geöffnetem Regelventil eine nahezu verlustfreie seitliche Abströmung des Gases erreicht. Außerdem wird das Gas gezwungen, mit ziemlicher Geschwindigkeit an den gekühlten Wänden der Durchtrittsöffnung entlangzustreichen, wodurch eine starke Abkühlung des Gases erzielt und ein Aufheizen des neuangesaugten Gases vor dem Eintritt in den Zylinder verhindert wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Vorrichtung für die stufenlose Regelung von Kolbenverdichtern mit zusätzlichen Rückströmkanälen, deren in der ZvIinderwand vorgesehene Eintrittsöffnungen vom Verdichterkolben gesteuert «-erden, wobei außerdem das durch die wassergekühlte Zylinderwand geführte Kanalstück durch ein besonderes Regelventil begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß am Ventilteller (25) ein in ein parabelförmiges Kanalstück (26) hineinragender zylindrischer Ansatz (15) vorgesehen ist, der bei geschlossenem Ventil zur Bildung eines ringförmigen Kanalraumes die Eintrittsöffnung (16) in der Zylinderhand absperrt.