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Hochdruckluftkompre88or.
Den Gegenstand der Erfindung bildet ein Hochdruckluftkompressor, bei dem die Luft in vier Arten von Zylindern bei gleichzeitiger Kühlung bis zu einem hohen Drucke derart verdichtet wird, dass die sich ergebenden Beanspruchungen durchwegs in der Richtung gegen das Fundament gerichtet sind und ausgleichend wirken, so dass das Fundament verhältnismässig schwach gebaut und befestigt werden kann und auch sonst sehr geschont wird.
Dieses Ziel wird dadurch erreicht, dass die Luft, die in einem geschlossenen Kurbelgehäuse mit Saugventile vorverdichtet wird, in zwei Niederdruckzylinder gelangt, von dort in einen zwischen diesen angeordneten Mitteldruckzylinder, dann in zwei über den Niederdruckzylindern befindliche Hochdruckzylinder, deren Kolben unmittelbar an die Niederdruckkolben, diese als Kreuzkopf benutzend, befestigt sind, und schliesslich in einen in gleicher Weise über dem Mitteldruckzylinder angeordneten Höchstdruckzylinder gelangt, von wo die Luft zur Verbrauchsstelle geleitet wird.
Bei dieser Anordnung der Zylinder, die eine vierstufige Verdichtung ergibt, erscheint ein Ausgleich der auftretenden Kräfte in der Weise durchgeführt, dass das Fundament vollständig entlastet wird, indem die Lager bzw. Lagerschrauben entlastet werden. Da die Kolben durchwegs einseitigwirkend ausgeführt sind, können Stopfbüchsen vermieden werden, womit Betriebsstörungen, wie sie ansonsten auftreten, beseitigt sind. Überdies ist für jede Verdichtungsstufe eine ausgiebige Kühlung vorgesehen.
In der Zeichnung ist der Kompressor in Fig. 1 im lotrechten Schnitt und in Fig. 2 im Querschnitt nach A-A der Fig. 1 dargestellt. Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch ein Schnüffelventil, Fig. 4 einen Querschnitt nach B-B der Fig. l, Fig. 5 einen teilweisen wagerechten Schnitt nachC-C der Fig. 1, Fig. 6 eine Draufsicht auf den Kompressor und Fig. 7 eine schematische Darstellung des Luft-und Wasserweges.
Wie aus der Fig. 1 zu ersehen ist, besteht der Kompressor aus dem Kurbelgehäuse 1, das durch Querwände 2 in drei luftdicht gegeneinander abgeschlossene Abteilungen unterteilt ist.
Aussen am Kurbelgehäuse sitzt ein Saugventil 3 (Fig. 2), das in Verbindung mit einem Drosselschieber 4 am Ventilgehäuse die Luftzufuhr regeln lässt. Dies ist insbesondere für das Anlassen vorteilhaft, um die Antriebsmaschine hiebei nicht zu stark zu belasten. Im Kurbelgehäuse ist in entsprechender Weise die dreifach gekröpfte Kurbelwelle 5 gelagert, die auf der einen Seite, ausserhalb des Kurbelgehäuses das Schwungrad 6 trägt und auf der anderen Seite mit der Antriebsmaschine, vorzugsweise einem Elektromotor, gekuppelt wird. An die Kurbeln sind die Kolbenstangen und an diese die Kolben 7 der beiden Niederdrurkzylinder angeschlossen. Die Kolben 7 gehören einfachwirkenden Zylindern an, tragen an der Stirnwand die Saugventile 9 und mit ihnen sind unmittelbar die beiden Kolben 10 der Hochdruckzylinder 11 verbunden.
Die Kolben 7 bilden zugleich die Kreuzköpfe für die Kolben 10. An der mittleren Kurbel der Welle 5 ist die Pleuel. bzw. Kolbenstange des Kolbens 12 des ebenfalls einfachwirkenden Mitteldruckzylinders 13 befestigt. Mit den Kolben 12 sind die Kolben 14 des Höchstdruckzylinders 24 in gleicher Weise wie die Kolben 10 an dem Kolben 7 befestigt. Die beiden Zylinder 8 und der Zylinder 13 sitzen auf dem Kurbelgehäuse 1 und schliessen dieses nach oben hin ganz ab. In den Räumen zwischen den Zylindern 13 1 und 8 sind Schlangenkühler 15 untergebracht. Die Kurbelwelle 5 läuft in Öl, das einen Teil des Kurbelgehäuses ausfüllt, von wo aus auch das öl durch die engen Rohre 16, ein nicht gezeichnetes Rückschlagventil und das Schnüffelventil 17 in die beiden Niederdruckzylinder 8 gepresst wird, da beim arbeitenden Kompressor im Kurbelgehäuse stets ein genügender Überdruck herrscht.
Der Zylinder 13 besitzt auch die Eintrittsöffnung 18 für den Anschluss der Kühlleitung.
Auf den beiden Zylindern 8 und dem Zylinder 13 ruht ein Kühlgebäuse 19, das die Zylinder nach oben abschliesst, bis auf die im Boden des Gehäuses angebrachten Öffnungen 20 für den Eintritt des Kühlwassers und 21 für den Übertritt der Luft vom Mitteldruckzylinder 13 in die Kühlschlangen 22.
Das Gehäuse 19 enthält die beiden Hochdruckzylinder 11 mit den angegossenen Ventilgehäusen und in der Mitte den Höchstdruckzylinder 24 mit seinem Ventilgehäuse. Ausserdem ist um jeden Zylinder eine Kühlschlange angeordnet, und zwar sind die für die Zylinder 11 notwendigen mit 25 und die zum Zylinder 24 gehörige mit 26 bezeichnet. Eine vierte Kühlschlange, 23, geht längs des Querschnittes des Kühlgehäuses, indem sie die anderen Kühlschlangen umgibt und in der Mitte des Deckels oher dem Hochdruckzylinder bei 29 austritt. Jedes'Ventilgehäuse besitzt die notwendigen Ventile. Ausserdem ist für jeden der drei Zylinder 11 und 24 je ein Sicherheitsventil vorgesehen.
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durch die Luft durch die am Kurbelgehäuse sitzenden Saugventile 3 angesaugt wird.
Die Menge dieser angesaugten Luft kann mit Hilfe des Drosselschiebers 4 geregelt werden, damit beim Anlassen die Antriebsmaschine nicht zu stark belastet werden muss. Gehen hierauf die Kolben 7 nach abwärts, so wird die Luft im Saugraume (Raum des Kurbelgehäuses vermehrt um die zwei Niederdruckzylinderräume) verdichtet, die in den Kolben befindlichen Ventile 9 werden geöffnet und die Luft gelangt in die Niederdruckzylinder 8. Beim nächsten Aufwärtsgange der Kolben 7 wird die Luft durch die Druckventile 32 (Fig. 2) in die anschliessende Rohrleitung 33 in der Richtung des Pfeiles 34 gepresst und gelangt von dort in den Zwischenkühler 35 (Fig. 7) und von hier durch das Ventil 36 (Fig. 4) in den Mitteldruckzylinder 13, dessen Kolben 12 im Abwärtsgehen begriffen ist.
Dort wird nun die Luft durch den nachher nach aufwärts gehenden Kolben 12 verdichtet, weiters durch die Öffnung 27 über das Ventil 37 in die als Rohrschlangen ausgebildeten Kühler 22 gedrückt und strömt weiter über das Ventil 38 in die beiden Hochdruckzylinder 11. Nach der Verdichtung in den beiden Hochdruckzylindern 11 wird die Luft durch den Rohrschlangenkühler 39 in die Höchstdruckzylinder 24 gedrückt und gelangt dann vom Zylinder 24 nach dort erfolgter Verdichtung in den Endkühler 23, von dem sie durch das
Ausströmventil 29 zu einem Behälter oder unmittelbar zur Verbrauchsstelle geführt wird.
Die Ventile sind sämtlich von aussen, ohne weitere Demontage zugänglich ausgeführt.
Das Kühlwasser nimmt folgenden, auch aus Fig. 7 ersichtlichen Weg : Es tritt durch die
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in der Nähe der Decke an mehreren Stellen 30, um sodann durch eine Rohrleitung. ? abgeleitet zu werden. Dabei umspült das Kühlwasser sowohl die Zylinderwandungen als auch sämtliche Kühler.
Das Öl nimmt seinen Weg vom Kurbelgehäuse, wird durch den dort herrschenden Druck durch die Rohre 16 über nicht gezeichnete Rückschlagventile durch die SchmUfelventile 17 in die Niederdruckzylinder gedrückt und gelangt dann von dort nacheinander in die anderen Zylinder.
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sind als Tellerventile ausgebildet, deren Hub durch die Anschläge 41 und 4i begrenzt wird und durch Verstellung des eingeschraubten Bodens 43 geregelt werden kann, wodurch sich selbstverständlich auch die Lieferungsmenge ändert.
Aus dem Wege, den die Luft vom Eintritt bis zum Austritt macht, ist leicht zu ersehen, dass das dabei auftretende Kräftespiel sämtliche Kolben auf Druck beansprucht und dass, da
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viprstufiger Kompressor mit Massenausgleich, natürlich aber geringerer Leistungsfähigkeit, erhalten wird.
PATENTr-ANSPRÜCHE :
1. Hochdruckluftkompressor, dadurch gekennzeichnet, dass die vierstufige Verdichtung in der Weise vor sich geht, dass die Luft vom Kurbelgehäuse in zwei in gleicher Richtung arbeitende Niederdruckzylinder (8), dann vereinigt in einen zwischen diesen angeordneten Mitteldruckzylinder mit um 180 verst ellten Kolben bzw. Kurbeln, hierauf ausgleichend in zwei über den
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