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Entlastungsvorrichtung für Verdichter. Die Erfindung betrifft ein
Hilfsabblasventil für Verdichter mit einem Hauptventilgehäuse in. der Druckleitung
sowie einem Hauptdruckventil für den. Auslaß aus dem Gehäuse in die Druckleitung,
wobei die Druckleitung zweckmäßig so lange geschlossen bleibt, bis der Verdichter
eine gewisse Arbeitsgeschwindigkeit erreicht hat. Die Erfindung kennzeichnet sich
im wesentlichen dadurch, daß das Hilfsabblasventil zwischen dem Verdichterzylinder
und der unterhalb des Hauptdruckventils liegenden Kammer des Gehäuses der Entlastungsvorrichtung
angeordnet ist und durch eine in diese Kammer mündende Leitung mit der Entlastungsvorrichtung
in Verbindung steht. Das Hilfsabblasventil wird hierbei durch den Druck im Verdichterzylinder
gesteuert, so daß der im Hauptventilgehäuse zurückbleibende Druck der Kompressorleitung
zur Entlastung gelangt, bevor der Verdichter wieder in Gang kommt.
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Auf der Zeichnung ist die Erfindung in einer Ausführungsform dargestellt.
Es sind: Abb. r senkrechter Schnitt durch das Hilfsabblasventil und die Entlastungsvorrichtung,
Abb. 2 schematische Darstellung einer Verdichteranlage mit der neuen Hilfsabblasvorrichtung
teilweise im Schnitt.
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Gemäß Abb.2 ist eine Entlastungsvorrichtung A in die Druckleitung
B eines Kompressors C zwischen diesem und einem Druckluftbehälter D eingeschaltet.
Der Kompressor kann von beliebiger Bauart sein. Auf der Zeichnung ist beispielsweise
schematisch ein
Zylinder E mit Kolben F dargestellt, der von einer
beliebigen Kraftquelle hin und her bewegt wird. Der Kompressor besitzt Saugventile
G und Druckventile H und eine Druckkammer I, die mit der Druckleitung
B
in Verbindung steht.
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Das Gehäuse K der Entlastungsvorrichtung besitzt eine Hauptkammer
L, die vom Auslaß O durch eine Scheidewand P- getrennt ist. In der Scheidewand P
sitzt das Hauptrückschlagventil Q, das mit einer Feder R versehen ist. Letztere
stützt sich einerseits auf den Ventilteller, anderseits gegen-eine Verschraubung
S. Der Druck im Behälter D preßt das Ventil Q auf seinen Sitz.
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Die Wand T der Hauptkammer L enthält einen Ventilsitz
U für das Entlastungsventil V. Ein Fortsatz W an. diesem Ventil legt sich gegen
das Hauptrückschlagventil Q und bildet einen Anschlag. Ventil V dient zum Abschluß
einer Öffnung X, die die Hauptkammer L mit der Atmosphäre verbindet. Seine Spindel
Y ist mit dem Zeitreglungskolben Z versehen., der sich in einem Ansatz ca des Hauptgehäuses
K bewegen kann. Ein Druckmittel in Gestalt einer verhältnismäßig starken Feder b
wirkt auf den Zeitreglungskolben Z; sie liegt zwischen diesem Kolben und einer Platte
c am oberen Ende einer Einstellschraube d, die von außen her in den Ansatz a eintritt.
Die Feder b strebt, das Entlastungsventil V in der in Abb. i dargestellten Offenlage
zu erhalten; ihr wirkt die Pressung der Druckluft auf den Kolben Z in der Hauptkammer
L des Gehäuses entgegen.
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Steht der Verdichter still, so ist das Hauptrückschlagventil Q geschlossen,
z. B. unter einem Druck von 7 Atmosphären, entsprechend der Pressung im Behälter
D. Das Entlastungsventil V wird durch die starke Feder b unter dem ZeitreglungskolbenZ
offen gehalten. Läuft dagegen der Motor oder die sonstige Kraftquelle zum Antrieb
des Verdichters langsam, so strömt die Luft aus der Druckleitung B vor dem Gehäuse
K . der Entlastungsvorrichtung um das Ventil V herum und durch die Öffnung X in
die Atmosphäre. Die Öffnung X ist vorzugsweise von solchem Durchmesser, daß, wenn
der Verdichter mit voller Geschwindigkeit läuft, der Druck, der notwendig ist, um
alle Luft durch die öffnung X zu pressen, einen bestimmten Betrag erreicht, z. B.
rund eine Atmosphäre. Ist der Druck geringer, so wird der Zeitkolben Z heruntergedrückt,
das Entlastungsventil V geschlossen. Übersteigt der Druck in der Hauptkammer L des
Gehäuses I( denjenigen im Behälter D, so öffnet sich das Hauptrückschlagventil Q;
der Verdichter ist sodann voll belastet.
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Wenn der Druck im Luftbehälter D einen bestimmten Höchstbetrag erreicht
hat, z. B. i o Atmosphären, so setzt der übliche elektrische Anlasser oder eine
sonstige Vorrichtung, die zu diesem Zweck angeordnet ist, den Antriebsmotor für
den Kompressor still und das Rückschlagventil Q schließt sich dann von selbst.
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Um nun. den Druck in dem Gehäuse K nach dem Anhalten und vor einem
neuen Anlassen des Verdichters selbsttätig aufzuheben, wird die Luft in der Kammer
L des Gehäuses und in der Druckzuleitung B vom Kompressor in die Atmosphäre durch
eine Verbindungsleitung e abgelassen, die von der Hauptkammer L zu .einem Ventil
g führt. Das Ventil g besitzt eine Hilfsöffnung f zum Ablassen der Luft in die Atmosphäre.
Die Zeit für das Ausströmen der Luft durch das Hilfsventil g, das zwischen der Entlastungsvorrichtung
A1 und dem Kompressor liegt, beträgt nicht mehr als 5 Sekunden je nach der
Größe des Druckes in der Druckleitung und ihrem Volumen. Wenn das Rückschlagventil
Q offen ist und der Kompressor in den Behälter D fördert, ist das Hilfsventil g
geschlossen, so daß keine Luft nebenher in die Atmosphäre ausströmt.
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Um die Luft, die im Zuleitungsrohr B eingeschlossen ist, abzulassen,
nachdem der Kompressor zum Stillstand gekommen ist, ist das Rohr e von dem Gehäuse
I( der Entlastungsvorrichtung unterhalb des Hauptrückschlagventils Q abgezweigt.
Das Rohre führt zu einem Ende, bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zum -unteren.
-Ende des selbsttätigen Hilfsventils g. Die Luft tritt aus dem Rohr e von unten
her in das Hilfsventil g ein und strömt aus diesem durch die Öffnung f aus, es sei
denn, daß die Ventilnadel /t auf ihren Sitz durch den Luftdruck auf dem Diaphragma
j oder einem anderen auf Druck ansprechenden Organ herabgedrückt ist. Der Bewegung
des Diaphragmas j wird von einer Feder k Widerstand geleistet, die mit Hilfe von
Unterlagringen @o geregelt werden kann. Der obere Teil des Hilfsventils g kann mit
der Indikatoröffnung p des Kompressors C verbunden sein, und ein Rückschlagventil
g wird von einer verhältnismäßig schwachen Feder r auf seinen Sitz gepreßt gehalten.
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Die Wirkungsweise des selbsttätigen Entlüftungsventils ist folgende:
Wenn der Kompressorkolben F zur Ruhe kommt, so stellt er sich von selbst in eine
mittlere Lage im Zylinder C infolge der Expansion der noch im Zylinder befindlichen.
Luft ein, bis der Druck auf beiden Seiten des` Kolbens nahezu gleich ist. Infolge
des Umstandes, daß die Luft auf der Saugseite des Kolbens zur Zeit des Stillstandes
ungefähr
Atmosphärendruck besitzt, expandiert die Luft auf der
anderen Seite des Kolbens und bewegt den Kolben unter Kompression der Luft auf der
Saugseite allmählich, bis der Druck der expandierten Luft etwa der gleiche ist,
wie der Druck der auf der Saugseite eingeschlossenen Luft. Durch Versuche hat sich
ergeben, daß bei Saugen aus der Atmosphäre und bei praktisch völlig dichten Saugventilen
der Druck, der im Kompressorzylinder zurückbleibt, sehr gering ist im Vergleich
zu dem Arbeitsdruck der Maschine.
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Wendet man diese Erkenntnis auf die beschriebene Vorrichtung an, so
tritt etwas Luft in dien geringen Raum t im oberen Teil des Hilfsventils g durch
das Rückschlagventil g während des Förderhubes des Kompressors ein. Der Druck im
Raum t ist dann nahezu der gleiche, wie der im Zylinder C während der Förderung,
und das kleine Luftquantum wird im Raum t eingeschlossen und drückt das Diaphragma
j abwärts, wodurch die Ventilnadel k in die Schließstellung gedrückt und Ausströmen
von Luft durch das Rohr ,e und die Öffnung f während des Anlassems des Kompressors
vermieden wird.
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Eine ganz kleine Lüftungsöffnung s wird zweckmäßig im Rückschlagventil
g angebracht. Diese Öffnung s ist nicht groß genug. um dem Druck im Raum i über
dem Diaphragma j ein genügendes Abfallen während des Saughubes zu gestatten, so
daß sich die Ventilnadel h nicht während des Saughubes öffnen kann. Auf diese Weise
wird, während der Kompressor arbeitet, das Diaphragma j niedergedrückt erhalten,
so daß auch die Ventilnadel /t auf ihrem Sitz verbleibt und das Auspressen von Luft
aus der Entlastungsvorrichtung t durch das Rohr e und die Öffnung f verhindert.
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Wenn der Kompressor stehenbleibt, so sucht der Kolben F eine mittlere
Stellung im Zylinder einzunehmen, wie zuvor beschrieben wurde, der Druck im Zylinder
ist verhältnismäßig niedrig. Es fließt dann das geringe Luftquantum im Raum t über
dem Diüphragma j durch die Öffnung s in den Kompressorzylinder C. Dann kann die
Feder k das Diaphragma j heben, wodurch die Ventilnadel lt von ihrem Sitz entfernt
wird, so daß die Luft in der Kammer L der Entlastungsvorrichtung A und der Druckzuleitung
B durch das Rohre und die Öffnung f
abfließen kann und der Druck in
der Kammer L und im Röhr B auf Atmosphärendruck sinkt. Wenn sich dieser
Druck genügend ermäßigt hat, so daß die Feder b den Zeitkolben Z heben und das Entlastungsventil
V öffnen kann, befindet sich die Entlastungsvorrichtung in der Anlaßst.ellung. Dann
kann die Luft wieder durch die Öffnung x der Entlastungsv ozrichtung, wie zuvor
be:,chrieben, in die Atmosphäre ausströmen.
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Wird der Kompressor wieder angelassen, so öffnet der steigende Druck
das kleine Rückschlagventil g im Hilfsventil g, drückt das Diaphragma j herab und,
schließt die Ventilnadel lt und damit das Entlüftungsrohr e, worauf die Maschine
in normaler Wei--e den Behälter D auffüllt.
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Mittels des selbsttätigen Hilfsventils ist die Entlastung und Wiederbelastung
des Kompressors vollkommen unabhängig von den elektrischen oder sonstigen Apparaten,
die zum Anlassen und zum Antrieb des Kompressors benutzt werden und wird nur durch
den Druck im Kompressorzylinder oder die Geschwindigkeit des Kompress-orkolbens
geregelt. Auf diese VV eise ist, wenn der elektrische Strom aussetzen sollte, die
Maschine sofort entlastet und der Motor gegen die Möglichkeit geschützt, die Maschine
gegen den Arbeitsdruck in Gang setzen zu müssen.
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Es ist möglich, die Öffnung s irgendwo im Gehäuse g1 des Hilfsventils
g oder auch im Diaphragma j anzubringen. In diesem Falle würde aber die Nebenausströmung
von Luft durch diese Öffnung s dauernd, wenn auch in geringem Maße, stattfinden.
Dadurch, daß die Öffnung s im Rückschlagventil q angeordnet ist, wird die Zeit des
Leckens, d. h. diejenige Zeit, in welcher die Luft nach dem Zylinder hin strömt,
auf die Hälfte beschränkt, weil dieses Strömen nur stattfinden kann, solange das
Rückschlagventil g sich auf seinem Sitz befindet, d. h. während des Saughubes des
Kolbens für die betreffende Kompressorseite.