DE281566C

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Publication number: DE281566C
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Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Die Erfindung betrifft einen Verdichter zum Verdichten von Gasen, von denen im folgenden beispielsweise immer nur Luft genannt werden soll; sie bedient sich eines an sich bekannten frei fliegenden Kolbens, der durch die Explosion eines Gasgemisches hochgeschleudert wird, und welcher gleichzeitig als Verdichterkolben und -als Gasmaschinenkolben wirkt.The invention relates to a compressor for compressing gases, of which in the following for example, only air should always be mentioned; it makes use of something known per se free-flying piston, which is thrown up by the explosion of a gas mixture, and which acts as a compressor piston and gas engine piston at the same time.

Gemäß der Erfindung verdichtet aber der Arbeitskolben nach Vollendung der Nutzarbeit und Abschluß des Druckgasauslasses ein Gaskissen, welches zur Steuerung benutzt wird. ·According to the invention, however, the working piston compresses after the useful work has been completed and terminating the pressurized gas outlet, a gas cushion which is used for control. ·

Worin die Erfindung besteht, soll an Hand der Ausführüngsbeispiele erläutert werden.What the invention consists of will be explained on the basis of the exemplary embodiments.

Fig. i. Das Gasgemisch wird durch eine feste Leitung unter einen Kolben 3 geführt, . welcher den unteren Abschlußdeckel eines Zylinders 9 bildet. Das Gasgemisch hat ein Rückschlagventil 2 in der Leitung durchströmt.Fig. I. The gas mixture is led through a fixed line under a flask 3, . which forms the lower end cover of a cylinder 9. The gas mixture has a Check valve 2 flows through in the line.

Durch ein zweites Rückschlagventil 4 gelangt es auf die andere Seite des Kolbens 3 in den Raum unterhalb des Arbeitskolbens 5. Der Arbeitskolben 5 bewegt sich in dem Zylinder, welcher durch einen Mantel 9, den erwähnten Kolben 3 und den am oberen Ende sitzenden Deckel 8 gebildet wird. Die Zylinderdeckel 3 und 8 sind miteinander verbunden und selber im Zylinder verschiebbar. Der. Zylindermantel ist durch einen als Kasten ausgebildeten Fuß 12 mit dem Ständer 1 verbunden. Der Kasten kann als Kühlwasserbehälter ausgebildet sein; dann sind an die Auslaßkanäle 13 eines Steuerschiebers 7 Rohre 14 angesetzt, die aus dem Behälter hinausführen.Through a second check valve 4, it reaches the other side of the piston 3 in the Space below the working piston 5. The working piston 5 moves in the cylinder, which by a jacket 9, the mentioned piston 3 and seated at the upper end Lid 8 is formed. The cylinder covers 3 and 8 are connected to each other and themselves slidable in the cylinder. Of the. The cylinder jacket is supported by a foot 12 designed as a box connected to the stand 1. The box can be designed as a cooling water tank; then 7 pipes 14 are attached to the outlet channels 13 of a control slide, which from the Take out the container.

In dem in Fig. 1 dargestellten Augenblick erfolgte die Explosion des unter dem Kolben 5 verdichteten Gasgemisches. Der Arbeitskolben 5 wird durch den Explosionsdruck frei fliegend hochgeschleudert, verdichtet die über ihm befindliche Luft und schiebt sie zur Druckleitung 11 hinaus. Er überschleift dann die Druckschlitze und verdichtet die über ihm noch befindliche Luft auf höheren Druck, bis der Deckel 8 emporgehoben wird. Der Deckel 8 oder ein in ihn eingesetzter Kolben hebt sich und nimmt mittels des Gestänges 6 den Kolben 3 mit, welcher frisches Gasgemisch ein-' saugt. Das Gestänge 6 hebt auch — gleichzeitig oder nach einer gewissen Zeit — den Auslaßschieber 7 an, bis seine Kanäle 13 den Zylinderauslaßschlitzen 15 gegenüberstehen.At the instant shown in FIG. 1, the explosion under the piston 5 took place compressed gas mixture. The working piston 5 is free-flying due to the explosion pressure thrown up, compresses the air above it and pushes it to the pressure pipe 11 addition. He then loops over the pressure slits and compresses the one above him Air at higher pressure until the cover 8 is lifted up. The cover 8 or a piston inserted into it rises and by means of the linkage 6 takes the piston 3 with it, which contains fresh gas mixture ' sucks. The linkage 6 also lifts - at the same time or after a certain time Outlet slide 7 until its channels 13 face the cylinder outlet slots 15.

Infolge der Betätigung des Ringschiebers 7 ist in der höchsten Stellung des Arbeitskolbens der Zylinderraum unter ihm mit der Atmosphäre verbunden. Infolgedessen fällt Kolben 5 wieder herunter und saugt über sich durch die Leitung 10 frische Luft an.As a result of the actuation of the ring slide 7, the working piston is in the highest position the cylinder space below is connected to the atmosphere. As a result, piston 5 falls again down and sucks in fresh air through the line 10.

Das weitere Verfahren wird sich danach richten, ob die beiden Kolben 8 und 3 sich auch sofort wieder nach unten bewegen oder nochThe further procedure will depend on whether the two pistons 8 and 3 are also move back down immediately or still

oben stehen, wenn der Arbeitskolben 5 schon in der Nähe seines unteren Hubendes angekommen ist.are at the top when the working piston 5 has already arrived in the vicinity of its lower stroke end is.

Es werde zuerst angenommen, daß sich die Kolben 8 und 3 ebenfalls sofort nach unten bewegen. Die Verbindung des Gestänges 6 mit dem Auslaßschieber 7 kann so gewählt sein, \ daß Kolben 8 und 3 bereits nahezu in ihrer unteren Stellung angekommen sind, währendAssume first that pistons 8 and 3 also move down immediately. The connection of the rod 6 with the exhaust valve 7 can be selected such \ piston that have already arrived 8 and 3 almost in its lower position, while

ίο Schieber 7 die Auslaßschlitze noch offen hält.ίο Slide 7 still holds the outlet slots open.

Durch den herabgehenden unteren Kolben 3By the descending lower piston 3

wird das vorher angesaugte frische Gasgemisch aus der Kammer unterhalb des Kolbens 3 in den Raum über ihm gedrückt und lagert sich unterhalb der heißen Abgase.the previously sucked in fresh gas mixture from the chamber below the piston 3 in pressed the space above him and deposited itself below the hot exhaust gases.

Der herabfallende Arbeitskolben stößt die Abgase aus den Auslaßschlitzen 15 hinaus, bis er dieselben überschleift. Das zwischen Kolben 3 und 5 befindliche Gasgemisch wird nun verdichtet, Kolben 3 wird auch noch abwärts gedrückt und preßt dabei noch Gas unter den Arbeitskolben. Durch diese zusätzliche Abwärtsbewegung des Kolbens 3 kann auch der Auslaßschieber 7 heruntergezogen werden, so daß die Lage nach Fig. 1 wieder erreicht ist. Eine neue Explosion kann stattfinden.The falling working piston pushes the exhaust gases out of the outlet slots 15 until he looped them over. The gas mixture between pistons 3 and 5 is now compressed, piston 3 is also pushed downwards and presses gas under the Working piston. By this additional downward movement of the piston 3, the Outlet slide 7 are pulled down so that the position of FIG. 1 is reached again. A new explosion can take place.

Verbleibt der Zwischenkolben 3 noch in seiner oberen Lage, wenn der Arbeitskolben sich ihm bereits nähert, so verläuft das Verfahren folgendermaßen:The intermediate piston 3 still remains in its upper position when the working piston is already approaching it, the procedure is as follows:

Der Kolben 5 überschleift die Auslaßschlitze, verdichtet den noch unter ihm befindlichen Rest der Abgase, bis sich wieder der Kolben 3 nach unten in Bewegung setzt und frisches Gasgemisch unter den Arbeitskolben preßt. Der noch weiter abwärts gehende Arbeitskolben verdichtet dann wieder dieses Gemisch, und eine neue Explosion kann stattfinden.
Der Gasrest oberhalb des Zwischenkolbens 3 kann durch Frischluft ersetzt sein, welche durch ein Schnüffelventil eingesaugt wird, wenn sich der Arbeitskolben seinem oberen Hubende nähert.The piston 5 loops over the outlet slots, compresses the remainder of the exhaust gases still below it until the piston 3 starts moving downwards again and presses fresh gas mixture under the working piston. The working piston, which goes further down, then compresses this mixture again, and a new explosion can take place.
The gas residue above the intermediate piston 3 can be replaced by fresh air, which is sucked in through a sniffer valve when the working piston approaches its upper stroke end.

Der untere Zylinderkopf kann auch in der aus Fig. 6 ersichtlichen Weise ausgebildet sein.The lower cylinder head can also be designed in the manner shown in FIG. 6 be.

Fig. 2 zeigt eine Einrichtung, um den Beginn und die Zeitdauer des Niederganges des oberen Deckelkolbens 8 zu regeln. Der Zylinder ist durch eine Scheidewand 20 abgeschlossen, in welcher ein Druckventil 22 sitzt, welches sich entgegen dem Druck einer Feder öffnet, wenn der Arbeitskolben 5 die Kanäle der Druckluftleitung 11 überdeckt hat und nun die Luft über ihm auf einen höheren Druck verdichtet. Infolge des in der Pufferkammer 24 erzeugten Überdruckes hebt sich Kolben 8.Fig. 2 shows a device to the beginning and the duration of the decline of the upper Cover piston 8 to regulate. The cylinder is closed by a partition 20, in which a pressure valve 22 sits, which opens against the pressure of a spring when the working piston 5 has covered the channels of the compressed air line 11 and now the air condensed above it to a higher pressure. As a result of the generated in the buffer chamber 24 Piston 8 rises if there is excess pressure.

Der Auslaß des Druckes aus Kammer 24 kann durch ein auf einen bestimmten Druck eingestelltes Ventil 21 geregelt werden, welches sich — aber nicht notwendigerweise — nach dem Zylinder hin öffnet. Statt dessen kann auch eine stets offene enge Bohrung mit Regulierschraube oder eine ähnliche Einrichtung verwandt werden, welche von Katarakten her bekannt ist.The outlet of the pressure from chamber 24 can be adjusted to a certain pressure adjusted valve 21 are regulated, which - but not necessarily - after opens towards the cylinder. Instead, an always open, narrow bore with a regulating screw can also be used or a similar device, which is used for cataracts is known.

Je mehr Luft durch Ventil 22 in die Pufferkammer hineingeschoben wird, desto niedriger wird das Luftkissen sein, wenn der Arbeitskolben 5 oben zur Ruhe gekommen ist. Bei seinem Niedergang hat sich erst dieses Luftkissen wieder auf Atmosphärenspannung auszudehnen. . Läßt man die Luftsaugeleitung 10 in niedrigerer Höhe in den Zylinder einmünden als die Druckluftleitung ΐτ, so hat man es in der Hand, die Dehnung des Pufferkissens beliebig weit gehen zu lassen und dadurch die Geschwindigkeit zu beeinflussen, mit welcher sich Kolben 5 abwärts bewegt. Das tiefer sitzende Saugeventil ist in Fig. 3 gezeigt.The more air is pushed into the buffer chamber through valve 22, the lower will be the air cushion when the working piston 5 has come to rest at the top. at It is only after its decline that this air cushion has to expand again to atmospheric tension. . If the air suction line 10 opens into the cylinder at a lower level than the compressed air line ΐτ, you have it in your hand, the expansion of the buffer cushion as desired to let go far and thereby influence the speed with which piston 5 moves downwards. The deeper seated suction valve is shown in FIG. 3.

In Fig. 4 ist der Arbeitskolben 5 als Differcntialkolben ausgebildet und trägt einen mit ihm durch eine Kolbenstange 25 verbundenen Kolben 26, welcher in einem zweiten Zylinder 27 läuft. Auf diese Weise kann man mit derselben Gasladung die Luft entweder auf höheren Druck oder in größerer Menge auf geringeren Druck pressen. Der eigentliche Verdichterraum befindet sich jetzt oberhalb des Kolbens 26 im Zylinder 27. Zylinder 27 ist übrigens auch feststehend, ebenso wie der erste Zylinder 9.In Fig. 4, the working piston 5 is a differential piston formed and carries a piston 26 connected to it by a piston rod 25, which piston 26 is in a second cylinder 27 runs. In this way, the same gas charge can be used to pressurize the air either at a higher pressure or press in larger quantities at lower pressure. The actual compressor room is located is now above the piston 26 in the cylinder 27. Incidentally, the cylinder 27 is also stationary, just like the first cylinder 9.

Zwischen beiden Zylindern befindet sich der verschiebbare Deckel 8. Eine Pufferkammer wird dadurch gebildet, daß gegen Hubende das verdickte untere Ende der Kolbenstange 25 in die Bohrung des Deckels 8 eintritt und dadurch die Luft abschneidet.The sliding cover 8 is located between the two cylinders. A buffer chamber is formed in that towards the end of the stroke the thickened lower end of the piston rod 25 in the bore of the cover 8 enters and thereby cuts off the air.

Fig. 5 zeigt eine Maschine, die nach wesentlich gleichem Verfahren arbeitet, sich aber vor Fig. ι durch die Trennung der Steuerung vom Arbeitszylinder auszeichnet und mit festen Zylinderdeckeln ausgerüstet ist.Fig. 5 shows a machine that works according to essentially the same method, but is ahead Fig. Ι characterized by the separation of the control from the working cylinder and with fixed Cylinder covers is equipped.

Im gezeichneten Augenblick finde Explosion des zwischen dem Arbeitskolben 5 und dem Zylinderdeckel 30 befindlichen hoch verdichteten Gasgemisches statt. Beim Hochfiiegen des Arbeitskolbens 5 und des mit ihm verbundenen Differentialkolbens 26 wird wieder die Luft in die Leitung 11 durch das Druckventil hineingedrückt, beim Niedergang des Kolbens wird Luft aus Leitung 10 angesaugt. Der Raum des Zylinders 9 oberhalb des Kolbens 5 wird dazu benutzt, einen Steuerkolben 31 zu betätigen. Gegen Hubende tritt nämlich wieder das untere Ende der Kolbenstange 25 in die Bohrung des Zylinderdeckels 32 ein, sperrt die Luft ab, verdichtet sie und schiebt sie unter Steuerkolben 31. Dieser hebt sich, zieht einen mit ihm verbundenen Kolbenschieber 33 mit hoch und verbindet dadurch den Zylinderauslaß mit derIn the moment drawn, find the explosion between the working piston 5 and the Cylinder cover 30 located highly compressed gas mixture instead. When flying up the Working piston 5 and the differential piston 26 connected to it, the air is again in the line 11 pushed in through the pressure valve, When the piston descends, air is sucked in from line 10. The space of the Cylinder 9 above piston 5 is used to actuate a control piston 31. Against the end of the stroke, the lower end of the piston rod 25 enters the bore of the Cylinder cover 32, blocks the air, compresses it and pushes it under control piston 31. This rises, pulls up a piston valve 33 connected to it and connects thereby the cylinder outlet with the

Atmosphäre. Gleichzeitig wird durch einen Kolben 36 frisches Gasgemisch angesaugt.The atmosphere. At the same time, fresh gas mixture is sucked in through a piston 36.

Sobald der Raum unter Kolben 5 mit der Atmosphäre verbunden ist, fällt der Arbeitskolben 5 herab. Die Steuerkolben werden vorläufig in ihrer oberen Lage gehalten. Rechtzeitig vor der tiefsten Stellung des Kolbens 5 wird im Zylinderraum 34 des oberen Zylinders Luft abgesperrt, in dem das obere verdickte Ende der Kolbenstange in die Bohrung des Deckels 32 tritt. Die in" 34 abgesperrte Luft wird . verdichtet und drückt ihrerseits den Steuerkolben 31 herunter, so daß die Zylinderkanäle wieder verschlossen werden und gleichzeitig das frische Gasgemisch unter den Kolben 5 gesperrt wird. Nachdem dieser das Gasgemisch verdichtet hat, kann eine neue Explosion stattfinden.As soon as the space below piston 5 is connected to the atmosphere, the working piston falls 5 down. The control pistons are temporarily held in their upper position. In time before the lowest position of the piston 5 is in the cylinder chamber 34 of the upper cylinder Air shut off by inserting the upper thickened end of the piston rod into the bore of the Cover 32 occurs. The air shut off in "34 is compressed and in turn presses the Control piston 31 down so that the cylinder channels are closed again and at the same time the fresh gas mixture is blocked under the piston 5. After this the gas mixture has condensed, a new explosion can take place.

Claims

Patent Claims:

1. Standing gas compressor, the working piston of which is ignited by the force Gas is thrown up vertically, but the explosion mixture on its descent compressed, characterized in that the working piston is a gas (air) Cushion compacted, which is used to control the discharge of the burnt gases or the entry of a fresh cargo or both organs.

2. Apparatus according to claim 1, characterized characterized in that the upper cylinder cover (8) or by pressing the air cushion part of it is lifted and the control is operated.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the suction of the fresh Gas mixture takes place through a lower piston (3), which is firmly connected to the upper (8).

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the 'sucked gas mixture when the lower piston (3) goes down through it and into the cylinder space below the working piston (5) occurs.

5. Apparatus according to claim 1, characterized in that the outlet slots for the burned gases are closed by a slide valve (7), which the cylinder surrounds ring-shaped and is inevitably carried along by the linkage (6).

6. The method according to claim 1 to 5, characterized in that the outlet slide (7) keeps the burnt gas exhaust ports open during the upper and lower final piston (8 and 3) are already moving downwards, so that the fresh gas mixture passes through the flask (3) and is below the hot one Exhaust gases are stored.

7. The method according to claim 1 to 6, da- ■ characterized in that the falling Working piston (5) looped the outlet slots (15) between pistons (3 and 5) the gas mixture or the air is compressed, pushes the piston (3) downwards, so that the gas mixture from the space below the piston (3) is pushed over into the space above and the piston and slide into the position in which a new explosion can occur.

8. The device according to claim 1, characterized by a special Purferkammer (24) at the top of the cylinder, which is separated from it by a partition and only opens when the pressure of the air to be supplied is exceeded.

9. Apparatus according to claim 8, characterized by devices which the Reduce the pressure in the buffer chamber in an adjustable time, for the purpose, the timing and the speed of the To regulate the decline of the upper piston (8).

10. The device according to claim 1, characterized characterized in that the air suction line (10) below the air pressure line (11) opens into the cylinder, so that the air cushion formed by the working piston (5) expands when the piston descends and thereby affects the speed of the descent.

11. The device according to claim 1, characterized characterized in that the working piston (5) is connected to a second piston (26) is, which runs in a second cylinder (27) which is firmly connected to the first (9), and that the actual Compression chamber is formed by the second cylinder (27).

12. The device according to claim 11, characterized characterized in that between the cylinders (9 and 27) the movable buffer piston is located and the buffering is achieved in that the thickened lower end of the piston rod (25) in the Bore of the buffer piston (8) enters and shuts off the air.

13. Apparatus according to claim 11, characterized characterized in that the thickened lower end of the piston rod at the upper end of the stroke enters the bore of the fixed cover (32) here, cuts off the air passage and puts it under a The control piston (31) presses.

14. Apparatus according to claim 13, there, characterized in that the control piston (31) with a second (33) on the lower foot

end is connected, which is the gas outlet - the upper thickened end of the piston rod

connects slots with the atmosphere, and (25) enters the hole in the cover (32),

with a third (36), which is the fresh! Air is compressed and on the control piston

Sucks in gas mixture. | (31) works so that it goes down,

15. The apparatus of claim 13, there! the gas outlet slots are closed

characterized in that in the companionway j and the previously sucked gas mixture in

of the working piston the cylinder is pressed in good time before the end of the stroke.

1 sheet of drawings.

BERLIN. PRINTED IN THE RIiICHSI) I (UCUIiHEl.