Höchstdrnckkolbenkompressoranlage. Die Erfindung bezieht sich auf eine Höchstdruckkolbenkompressoranlage nach dem Hauptpatent, mit mehreren Zylindern und besteht darin, dass Mittel vorgesehen sind, durch welche bei Ausserbetriebsetzung eines oder mehrerer Zylinder der Betrieb der übrigen aufrecht erhalten werden kann. Die Ausserbetriebsetzung eines oder mehrerer Zylinder kann durch eine Umlaufvorrichtung erfolgen. Bei Kompressoren, bei denen ein Teil der Zylinder mechanisch, ein anderer Teil durch eine schwingende Flüssigkeits säule angetrieben wird, können die hydrau lisch angetriebenen Zylinder durch eine oder mehrere Umlaufleitungen ausser Betrieb ge setzt werden.
In die Umlaufleitung kann ein Steuerorgan eingebaut sein, welches zum Bei spiel erst in der Nähe der Totpunkte der Kurbel der antreibenden Maschine bezw. des Treibkolbens geöffnet werden kann, zum Zweck, ein Aufschlagen des Treibkolbens durch vorzeitiges Öffnen der Umleitung zu verhindern. Einige Ausführungsbeispiele des Erfin dungsgegenstandes sind auf der Zeichnung schematisch dargestellt.
Fig. 1 ist ein Schnitt durch einen drei stufigen, hydraulisch angetriebenen Kolben kompressor, Fig. 2 ein Schema eines vier stufigen, zum Teil aus hydraulisch angetrie benen Stufen bestehenden Kompressors, des sen hydraulisch betätigte Stufen in v ergrö- ssertem Massstab in Fig. 3 im Schnitt, ent sprechend der Linie a-a von Fig. 2, dar gestellt sind; in ,Fig., 4 endlich ist eine aus vier Zylindern bestehende Stufe eines Kompressors zur Darstellung gebracht.
Durch die Kurbel 1 (Fig. 1), die Schub stange 2 und den Kreuzkopf 3 wird der mit der Kolbenstange 4 verbundene, aus einem einfachwirkenden und einem doppelt wirkenden Teil bestehende Kolben 5 der an treibenden Maschine in Bewegung gesetzt. Die Kompressorkolben 6, 7 und 8 der I., Il. und III. Stufe sind mit ihren Treibkolben 9, 10 und 11 durch eine Kupplung 12 ver- bunden und werden durch die Flüssigkeits säulen 13, 14 und 15 bewegt. Zwischen den Flüssigkeitssäulen 14 und 15 ist eine Um laufleitung 16 vorgesehen, die durch ein Steuerorgan 17 geöffnet oder geschlossen werden kann.
Wenn nun zum Beispiel in der dritten Stufe die Stopfbüchse 18 undicht geworden ist und ausgewechselt werden muss. braucht die erste Stufe nicht stillgesetzt zu werden. Indem das Steuerorgan 17, das in Fig. 1 in geschlossener Stellung eingezeichnet ist, ge öffnet wird, wird die Flüssigkeitssäule 15 in der Richtung des Pfeils 19 durch die Um laufleitung 16 gepresst und füllt das beim Vorwärtsgang durch die Bewegung des Kol bens 5 in der Säule 14 entstandene Vakuum aus, ohne dass der Treibkolben 11 bewegt wird. Beim Rückwärtsgang des Kolbens 5 wird die Flüssigkeitssäule 14 in der Richtung des Pfeils 20 umgeleitet, ohne dass der Treib- kolben 10 bewegt wird.
Der Vorteil des Erfindungsgegenstandes kommt noch deutlicher anhand von Fig. 2 zum Ausdruck. Gemäss derselben werden zum Beispiel die IV., V., VI. und VII. Stufe von der gleichen Kurbel 1 angetrieben, wo bei die vierte und fünfte Stufe als mecha nisch angetriebene Kompressoren ausgebildet sind, die sechste und siebente Stufe dagegen unter Zwischenschaltung einer schwingen den Flüssigkeitssäule von der Antriebs maschine betätigt werden.
Wenn nun was am ehesten eintreffen wird - an den obersten Stufen eine Reparatur oder eine Umwechslung der Dichtungen vorzunehmen ist, braucht nicht der ganze Kompressor stillgelegt zu werden, sondern die vierte und fünfte Stufe können weiter betrieben wer den, indem durch das Umlauforgan nur die Kompressorkolben der sechsten und sieben ten Stufe ausser Betrieb gesetzt werden, für welche in diesem Falle das entsprechende Reserveaggregat die Förderung übernimmt.
Der in Fig. 3 am Ende der Kolbenstange 21 angeordnete doppeltwirkende Kolben 5 der antreibenden Maschine wirkt auf die Flüs- sigkeitssäulen 22 und 23, welche die mit den Treibkolben 25 und 26 verbundenen Kom- pressorkolben 27 der sechsten und 28 der sie benten Stufe betätigen. Zwischen den Säu len 22 und 23 ist eine kuppelnde Säule 24 eingeschaltet.
Es ist nun einerseits die Flüssigkeits säule 23 mit der Umlaufleitung 29, welche durch ein Organ 30 abgeschlossen werden kann, anderseits die Flüssigkeitssäule 22 mit der Umlaufleitung 31, welche ebenfalls durch ein Organ 32 abgeschlossen werden kann, mit der kuppelnden Säule 2, 4 verbun den. Um die sechste und siebente Stufe aus zuschalten, brauchen nur die Organe 30 und 32 in die eingezeichnete, offene Stellung ge bracht zu werden, dann wird, wenn der Kol ben 5 sich im Sinne des Pfeils 33 bewegt, die Flüssigkeitssäule 22 durch die Umleitung 31 in die Umleitung 29 und die Säule 23 zurückströmen.
Bewegt sich der Kolben 5 im Sinne des Pfeils 34, dann strömt die Flüssigkeitssäule 23 durch die Umleitung 29 in die Umleitung 31 und zurück in die Säule 22, ohne die Treibkolben zu beeinflussen. Soll zum Beispiel nur die siebente Stufe allein ausgeschaltet werden, so ist das Or gan 30 zu schliessen, wodurch beim Druck hub des Kolbens 5 (Pfeil 33) die Flüssig keit statt über den Treibkolben 26 in die Leitung 31 fliesst. Beim Rückwärtsgang des Kolbens 5 strömt diese Flüssigkeit wieder durch die Leitung 31 zurück, so dass der Treibkolben 26 und der damit verbundene Kompressorkolben 28 stillsteht.
Eine Variante ist strichpunktiert ein gezeichnet, wonach die Säule 22 durch eine Umlaufleitung 35 mit der Flüssigkeitssäule 23 verbunden ist. Die Umlaufleitung 35 kann durch ein Organ 36 abgeschlossen wer den.
Eine weitere Variante ist gestrichelt ein gezeichnet,, wonach die Umlaufleitungen 29 und 31 durch eine dritte Umlaufleitung 37. die durch ein Organ 38 abgeschlossen werden kann, verbunden sind.
Durch die Erfindung werden aber ausser den bereits erwähnten Vorteilen noch weitere erreicht. Diese seien anhand von Fig. 4 er läutert.
Die auf der Kolbenstange 4 befestigten Kolben 40 und 41 der antreibenden Ma schine werden von der Kurbel 1 bewegt und bewirken durch die Verschiebung der Flüs sigkeitssäulen 44, 45, 46 und 47 die Bewe gung der mit den Treibkolben 48, 49, 50 und 51 verbundenen Kompressorkolben 52, 53, 54 und 55. Die obern Flächen der Treib- kolben sind durch eine kuppelnde Flüssig keitssäule 42 bezw. 43 miteinander verbun den. Ferner sind zwischen der Kuppelsäule 43 einerseits und den Treibsäulen 44 bezw. 45 anderseits die mit Abschlussorganen 56 und 57 versehenen Umlaufleitungen 58 und 59 angeordnet. In ähnlicher Weise sind die Umlaufleitungen 60 und 61. vorgesehen und können durch die Organe 62 und 63 gesteuert, das heisst geöffnet oder geschlossen werden.
Durch diese Umlaufleitungen kann einer oder mehrere Zylinder ausgeschaltet werden, ohne die übrigen stillegen zu müssen. Das hat zur Folge, dass, wenn zum Beispiel für den gezeichneten Kompressor, dessen oberste Stufe aus den vier Zylindern 66, 67, 68 und 69 besteht, die normale Fördermenge 1000 m3/h beträgt, und einer von den vier Zylindern ausgeschaltet wird, die Förder menge von 1000 auf 750 m3/h verkleinert wird. Bei Ausschaltung zum Beispiel von zwei Zylindern sinkt die Menge des durch die Leitung 70 angesaugten und durch die Leitung 71 zur Verbrauchsstelle geförderten Mittels auf die Hälfte der normalen Förder menge, also auf 500 m3/h.
Soll zum Beispiel der Kompressorkolben 52 ausgeschaltet werden, so ist das Umlauf organ 56 zu öffnen. Dadurch wird bei der Bewegung des Kolbens im Sinne des Pfeils 64 die von ihm verdrängte Flüssigkeit durch die Umleitung 58 über den Treibkolben 48 gedrückt, so dass derselbe stillsteht, während der Treibkolben 49 in Tätigkeit bleibt. Be wegt sich der Kolben 40 im Sinne des Pfeils 65, dann wird wohl der Kolben 49 hinauf gedrückt und die von ihm verdrängte Flüs sigkeit durch die Umlaufleitung 58 in die Flüssigkeittsäule 44 gepresst, so dass der Treibkolben 48 nicht beeinflusst wird und in seiner Ruhelage verharrt. In gleicher Art und Weise können die übrigen Zylinder ein zeln oder mehrere zusammen ein- und aus geschaltet werden.
Durch die Erfindung wird also nicht nur erreicht, dass bei mehrstufigen Kompressoren, die von der gleichen Kurbel betätigt werden, ein oder mehrere Zylinder abgeschaltet wer den können, ohne den Betrieb der übrigen stillzulegen, sondern dass auch auf einfache Art und Weise die Regulierung der Förder menge möglich ist und die Anordnung der Reserveaggregate auch in wirtschaftlieh günstiger Beziehung erfolgen kann.