Höchstdruck-Kolbenkompr essoranlage. Die Erfindung bezieht sich auf eine Höchstdruck-Kolbenkompressoranlage, bei der mindestens ein Kolben der antreibenden Maschine unter Zwischenschaltung einer schwingenden Flüssigkeitssäule und eines zwischen der Flüssigkeitssäule und einem Kompressorkolben verbundenen Freikolbens den Kompressorkolben antreibt.
Die Erfin dung besteht darin, da.ss mindestens ein Teil des Volumens der schwingenden Flüssig keitssäule derart ausgeschaltet wird, dass nur noch der übrige Teil des Volumens der Flüssigkeitssäule zur Wirkung kommt, zum Zweck, den Hub des die Verdichtung bewir kenden Kompressorkolbens bei gleichblei bender Mittelstellung zu verändern. Die Anlage kann mit einer Umleitung N ersehen sein, mit deren Hilfe der ausgeschaltete Teil der Flüssigkeitssäule in einen Raum geleitet werden kann, in welchem er nicht zur Wir kung kommt.
Der Kolben der antreibenden Maschine kann als Stufenkolben ausgebildet sein, und entsprechende auf entgegengesetzte Flächen ,des Treibkolbens wirkende Teilflüssigkeits- säulen können durch eine Umlaufleitung miteinander abschliessbar verbunden sein. Gegebenenfalls kann aber auch der Treib- kalben als Stufenkolben ausgebildet sein.
Um die Abstufungsmöglichkeit der Verände rung des Volumens der Flüssigkeitssäule zu vergrössern, empfiehlt es sich, sowohl den Kolben der antreibenden Maschine, als auch den Treibkolben als .Stufenkolben auszubil den und entsprechende zusammenarbeitende Seiten ider Kolben miteinander abschliessbar zu verbinden.
In .der zwischen dem. Treibkolben und dem Kolben der antreibenden Maschine an geordneten Flüssigkeitssäule kann ein Ab- schlu.ssorgan zum Unterbrechen der Flüssig keitssäule vorhanden sein, wie auch die die Umleitung ermöglichenden Verbindungen mit einem Abschlussorgan versehen sein kön nen. Entsprechende zusammenarbeitende Ab schlussorgane können mit einer Einriehtung verbunden sein, die ein gemeinsames Um steuern der Abschlussorgane ermöglicht.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfin dungsgegenstandes ist anhand eines zwei stufigen Kompressors auf der Zeichnung schematisch dargestellt. Fig. 1 zeigt die Stellung der Abschluss- und Umlauforgane für die Schaltung der Flüssigkeitssäulen für maximalen Hub, welcher durch die ge strichelt gezeichneten Endlagen der Kom- pressorkolben kenntlich gemacht ist, wäh rend in Fig. 2 und 3 die Stellung und Schal tung der verschiedenen Organe für eine Ver kleinerung des Hubes dargestellt ist. Fig. 4 und 5 sind Varianten von Fig. 1.
Fig. 6 veranschaulicht die Veränderung des Hubes ,der Kompressorkolben.
Im Blinder 1 (Fig. 1), in welchem die Flüssigkeitssäule 2, 3 und die Flüssigkeits säule 4, 5 eingeschlossen ist, wird durch die Kolbenstange 6 der doppeltwirkende Stufen kolben 7 der antreibenden Maschine bewegt. Die Teile 2 und 3 der einen Flüssigkeits säule stehen durch Leitungen 8 und 9, die mit Abschlussorganen 10 und 11 versehen sind, mit der einen .Seite des im Zylinder 12 angeordneten Treibkolbens 13 in Verbin dung. Die Teile 4 und 5 der andern Flüs sigkeitssäule sind durch die Leitungen 14 und 15, die durch Organe 16 und 17 abge schlossen werden können, mit der andern Seite des Treibkolbens 1'3 verbunden.
Auf der Kolbenstange 18 des Treibkolbens 13 ist einer seits im Zylinder 19. der doppeltwirkende Kom- pressorkolben 20, zum Beispiel einer ersten Druckstufe I, und im Zylinder 21 der doppelt wirkende Kompressorkolben 22 einer zwei ten Druckstufe II angeordnet. Zwischen den Teilen 2 und 5 der beiden Flüssigkeitssäulen ist eine durch ein Organ 23 abschliessbare Umlaufleitung 24 vorgesehen. Der Teil 3 der einen Flüssigkeitssäule ist durch eine Umlaufleitung 25, welche ebenfalls ein Ab schlussorgan 26 aufweist, mit dem Teil 4 der andern Flüssigkeitssäule verbunden.
Die Abschlussorgane 10 und 17 können einzeln verstellt oder durch eine Kuppelstange 27, mit welcher auch noch das Organ 28 ver bunden sein kann, nach Art eines Gelenk vierecks miteinander betätigt werden. In gleicher Weise kann die Umschaltung der Abschlussorgane 11 und 16, die zum Bei spiel durch eine Stange 28 gekuppelt sind, zusammen erfolgen. Auch das Organ 26 kann mit der Stange 28 verbunden sein, so dass die Verstellung der Organe 11, 16 und 2,6 miteinander erfolgt.
Die Arbeitsweise der in Fig. 1 bis 3 dar gestellten Anlage ist die folgende: Die für beide Bewegungsrichtungen in Betracht kommende totale Arbeitsfläche F des Kolbens 7 der antreibenden Maschine besteht gemäss Fig. 1 für jede,Seite aus der Fläche f i des kleineren und der Fläche des grösseren Kolbens. Entsprechend der Stellung der Organe 10, 11, 16, 17, 23 und 2,6 wirkt bei jedem Hub des Kolbens 7 die Fläche<I>F = f,</I> + f. auf die Flüssigkeits säulen.
Bewegt sich der Kolben 7 nach links, so wird die Teilsäule 2 durch die Leitung 8 und das geöffnete Organ 10, die Teilsäule 3 durch die Leitung 9 und das offene Organ 11 auf die linke Seite des Kolbens 13 im Zylinder 12 gedrückt, der selbe nach rechts gepresst und die Verdich tung des in die rechten Zylinderseiten der ersten und zweiten Stufe eingeführten Mittels bewirkt.
Beim Rückwärtsgang des Kolbens 7 wirkt dieselbe Fläche F = f, -I- f, auf die Teilsäulen 4 und 5, wodurch diese letzteren durch Leitungen 14 und 15 und die geöffneten Organe 16 und 17 auf die rechte Seite des Kolbens 13 geleitet, den selben nach links drücken, wobei die Ver dichtung des in die linken Seiten der Zy linder 19 und 2'1 angesaugten Mittels be wirkt wird. Dabei sind die Umlauforgane 23 und 26 geschlossen.
'Soll nun zum Beispiel der schädliche Raum vergrössert beziehungsweise der Hub der Kompressorkolben verkleinert werden, so erfolgt dies durch Veränderung des Volumens der Flüssigkeitssäulen, indem ein Teil desselben ausgeschaltet wird, in dem zum Beispiel die Fläche f,. und da, mit die Teile 2 und 5 der beiden Flüssig keitssäulen wirkungslos gemacht werden. Zu diesem Zweck werden die Organe 10 und 17 in die aus Fig. 2 ersichtliche Lage gebracht, das heisst abgeschlossen und das Abschlussorgan 23 der Umlaufleitung 24 geöffnet.
Für die Verschiebung des Treib- kolbens 13 steht also nur noch die auf die Teile 3 und 4 der Flüssigkeitssäulen wirkende Fläche f 2 zur Verfügung. Bewegt sich der Kolben 7 zum Beispiel nach links, so drückt die Fläche f 2 die Teilflüssigkeits- säule 3 durch die Leitung 9 und (las offene Organ 11 auf die linke Seite des Kolbens 13. Die von der Kolbenfläche f 1 verdrängte Flüssigkeit findet die Leitung 8 geschlossen und wird durch die Umlaufleitung 24 in das durch die Verschiebung des Kolbens 7 gebildete Vakuum des Raumes der Teil flüssigkeitssäule 5 gedrückt.
Infolge der Ausschaltung der Fläche f, beziehungs weise des von ihr verdrängten Volumens wird der Kolben 13 nur bis in die punk- iiert eingezeichneten Endlagen verschoben, durch welche auch die punktiert eingezeich neten Endlagen der Kompressorkolben 20 und 22 bestimmt sind. Gegenüber Fig. 1 ist der Hub der Kolben 20 und 22 in einer Richtung um den Betrag so ver kleinert.
Beim Rückwärtsgang des Kol bens 7 wird die Teilflüssigkeitssäule 4 durch die Leitung 14 auf die rechte Seite des Kolbens 13 gedrückt, derselbe nach links verschoben, wobei in den linken Sei ten der Zylinder 79 und 21 die Verdichtung des angesaugten Mittels erfolgt. Das von der Fläche f 1 verdrängte, um die Teil säule 2 vergrösserte Volumen der Teil säule 5 wird durch die Umlaufleitung 24 wieder in den Raum der Teilsäule 2 zurück gefördert.
Der Hub des Treibkolbens 13 ist also auch in dieser Richtung durch die Verkleinerung der auf den Treibkolben wir kenden Fläche beziehungsweise durch die Abschaltung des Teils 5 der Flüssigkeits säule um den Betrag so kleiner geworden, so dass der gesamte Hub der Kolben 20 und 22 um den Betrag 2 y so, und zwar gleich mässig in bezug auf die Mittelstellung der Kompressorkolben verkleinert worden ist.
Soll die Fläche f z des Kolbens 7 der an- treibenden Maschine ausgeschaltet werden, so sind, wie in Fig. 3 dargestellt ist, die Organe 11, 16 und 23 zu schliessen. Für die Bewegung des Kolbens 13 steht somit nur noch die von der Fläche f 1 beein flusste Teilflüssigkeitssäule zur Verfügung, da die von der Fläche f 2 verdrängte Teil flüssigkeitssäule ohne Arbeit zu leisten durch die Umlaufleitung 25 verschoben wird. Durch Verkleinerung der wirkenden Fläche wird der Hub des Treibkolbens 13 und derjenige der 1Kompressorkolben 2'0 und 22 auf die durch die punktiert einge zeichneten Endlagen ersichtliche Grösse ver kleinert.
Gemäss Fig. 4 ist der Kolben 7 der an treibenden Maschine doppeltwirkend, der Treibkolben 13, mit dem die Kompressor kolben 20 und 21 durch die Kolbenstange 18 verbunden sind, dagegen als Stufenkolben ausgebildet. Ferner wirkt der Kolben 7 der antreibenden Maschine, statt wie in den Fig. 1 bis 3 auf vier Teilflüssigkeitssäulen direkt; nur auf zwei Flüssigkeitssäulen direkt, nämlich auf 30 und 31.
Ein Teil der Flüssigkeitssäule 30 gelangt durch die Leitung 32 auf die kleinere, rechte Kol benfläche des Treibkolbens 13 zur Wir kung, während . ein anderer Teil der Säule 30 durch die Leitung 33 auf die rechte, grössere Kolbenfläche des Treibkolbens 13 zur Einwirkung gebracht werden kann. Die Leitungen 32 und 33 sind durch Organe 34 und 35 abschliessbar gemacht.
In F ig. 1. ist das Organ 34 in offener, das Organ 35 in geschlossener Stellung eingezeichnet. A.iach die Flüssigkeitssäule 31 wird durch die Lei tungen 36 und 37 in bezug auf ihre Ein wirkung auf den Treibkolben 13 in gleicher Weise unterteilt, indem ein Teil durch die Leitung 37 auf die grössere Fläche, ein an derer Teil durch die Leitung 36 auf der kleineren Fläche des Treibkolbens zur Wir kung gebracht werden kann. Die Leitungen 36 und 37 können durch Organe 38, wel ches in offener, und 39, welches in ge schlossener Stellung eingezeichnet ist, abge schlossen werden.
Die beiden Seiten des Zy- linders mit dem kleineren Durchmesser sind durch eine Umlaufleitung 40, die Enden des Zylinders mit dem grösseren Durchmesser durch die Umleitung 41 miteinander ver bunden. Das Abschlussergan 42 der Um leitung 40 kann mit den Abschlussorganen 38 und 34 zwangsläufig gekuppelt sein, ebenfalls das Abschlussbrgan 43 der Um leitung 41 mit den Abschlussorganen 39 und 35.
Um eine Veränderung des Hubes der Kompressorkolben möglich zu machen, steht das verdrängte Volumen, das heisst das Pro dukt aus dem Hub und der auf die Flüs sigkeitssäule wirkenden Fläche des Kol bens 7 in einem solchen Verhältnis zu den entsprechenden Grössen des Kolbens 13, dass die Xompressorkolben 20 und 21 den gröss ten Hub ausführen, wenn die Flüssigkeits säule 30 bezw. 31 auf die kleinste Fläche des Treibkolbens 13 wirkt, das heisst wenn die Leitungen 132 und 36, sowie die Umlei tung 41 geöffnet und die Leitungen 33 und 37, sowie die Umleitung 40 geschlossen sind.
Soll der Hub zum Beispiel auf 1/2 ver kleinert werden, so sind bei gleichzeitiger Öffnung des Organes 42 die Organe 38 und 34 zu schliessen, so dass die vom Kolben 7 verdrängte Flüssigkeit durch die Leitungen 37 und 33 auf die grössere Fläche des Treib- kolbens, die auf der Zeichnung doppelt so gross als die kleinere ist, geleitet wird. Soll der Hub noch weiter verkleinert werden, zum Beispiel auf '/3, so sind auch noch die Organe 38 und 34 zu öffnen und das Organ 42 zu schliessen.
Die Flüssigkeitssäulen 30 und 31 wirken in diesem Fall auf eine Fläche, die dreimal grösser ist als bei alleini ger Öffnung der Organe 38 und 34. Der Hub wird dadurch auf einen Drittel seiner maximalen Grösse verkürzt.
Eine weitere Abstufung für die Ver änderung des Hubes ergibt sich dadurch, dass nicht nur der Treibkolben 13, sondern der Treibkolben und der Kolben der an treibenden Maschine als Stufenkolben aus gebildet sind, wobei durch die Zahl der Stufen die gewünschte Abstufbarkeit er- reiicht wird.
Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel, in welchem sowohl der Kolben 7 der an treibenden Maschine als auch der Treib- kot ben 13 a11s doppeltwirkende Stufenkol ben ausgebildet sind. Die Teilflüssigkeits- säulen 2 und 3 stehen mit jedem der Zylin derräume 45 und 46 des Treibkolbens in Verbindung. Ebenfalls sind die Teilflüs- sigkeitssäulen 4 und 5 mit jedem der Zy linderräume 47 und 48 verbunden.
Wie aus der Fig. 5 ersichtlich ist, können die einzelnen Leitungen, die an einer Zu sammenflussstelle 49 bezw. 50 zusammen kommen, durch Organe 51, 52, 53 und 54 bezw. 55, 56, 57 und 58 abgeschlossen oder geöffnet werden. Die T'eilflüssigkeits- säulen 2, 3, 4 und 5 sind unter sich durch die Umlaufleitungen 24 und 25 miteinan der verbunden:. Die Zylinderräume 45 und 48, sowie 46 und 47 des Treibkolbens sind durch Umlaufleitungen 40 und 41 mitein ander verbunden.
Der Kolben 7 ist derart bemessen, dass der Hub der Kompressorkol- ben am grössten ist, wenn die grössere und die kleinere Fläche des Kolbens 7 die Teil flüssigkeitssäulen 2 und 3 gleichzeitig und auf die kleinere Fläche des Kolbens 13 allein verschieben. (Organe 51, 52, 5 bezw. 55, 56, 58, sowie 43 geöffnet; 23, 26, 54, 57 und 42 geschlossen.) Umgekehrt ist der Hub der Kompressorkolben am klein sten, wenn nur die Teilflüssigkeitssäule bezw. 5 in die.
Räume 45 und 46 in einer Bewegungsrichtung bezw. 47 und 48 in cler andern gleichzeitig verschoben wird, wäh rend die Teilsäule 3i bezw. 4, ohne Arbeit zu leisten, in der Umlaufleitung 25 zirku liert. (Stellung der Organe wie in Fig. 5). Für das in Fig. 5 dargestellte Ausführungs beispiel ergeben sich bei gleichbleibender Mittelstellung somit neun Abstufungsmög lichkeiten für die Veränderung des Hubes der Rompressorkolben.
Zusammengefasst bestehen verschiedene Möglichkeiten, den Hub der Kompressor kolben bei gleichbleibender Mittelstellung derselben zu verändern, sei es, dass nur ein Teil des vom Kolben der antreibenden Ma schine verdrängten Volumens auf den Treib- kolben zur Wirkung gebracht, ein anderer Teil in einer Umlaufleitung, ohne Arbeit zu leisten zirkuliert (Fig. 1 bis 3), sei es, dass bei vom Kolben der antreibenden Maschine verdrängtem, konstantem Flüssigkeitsvolu- inen die Veränderung des Hubes durch Ver änderung,
zum Beispiel Vergrösserung des diesem Volumen im Zylinder des Treibkol- ben:, zur Verfügung stehenden Raumes be wirkt wird (Fig. 4), oder endlich durch Un terteilung der vom Kolben der antreibenden Maschine bewegten Flüssigkeitssäule und Veränderung des Raumes im Zylinder des Treibkolbens, durch Zu- oder Abschalten von Teilräumen (Fig. 5).
Wie in Fig. 6 dar gestellt ist, wird dadurch erreicht, @dass der maximale Hub s auf s1, 3, etc. verkleinert werden kann, indem die Mittellage<I>in</I> der Kompressorkolben dieselbe bleibt.
Die gemäss der Erfindung vorgesehene Veränderung des Hubes kann natürlich auch für einfachwirkende Kompressorkolben in Betracht kommen, wie auch durch die An triebsmaschine mehrere Kolben 7 betätigt werden können oder die Schaltung der Treib kolben oder der Verbin:dungs- oder der Um leitungen in anderer Weise, als in den Aus führungsbeispielen dargestellt, erfolgen kann.
High pressure piston compressor system. The invention relates to a high-pressure piston compressor system in which at least one piston of the driving machine drives the compressor piston with the interposition of an oscillating liquid column and a free piston connected between the liquid column and a compressor piston.
The invention consists in that at least part of the volume of the vibrating liquid column is switched off in such a way that only the remaining part of the volume of the liquid column comes into effect, for the purpose of reducing the stroke of the compressor piston causing the compression while it remains constant To change middle position. The system can be seen with a diversion N, with the help of which the switched-off part of the liquid column can be directed into a room in which it does not come into play.
The piston of the driving machine can be designed as a stepped piston, and corresponding partial liquid columns acting on opposite surfaces of the driving piston can be connected to one another in a closable manner by a circulation line. If necessary, however, the power calf can also be designed as a stepped piston.
In order to increase the possibility of changing the volume of the liquid column, it is advisable to train both the piston of the driving machine and the driving piston as a step piston and to connect the corresponding cooperating sides of the piston with one another in a lockable manner.
In .der between the. Driving piston and the piston of the driving machine arranged liquid column can be provided with a closing organ for interrupting the liquid column, as well as the connections enabling the diversion can be provided with a closing organ. Corresponding cooperating closing organs can be connected to a Einriehtung, which enables a common control of the closing organs.
An embodiment of the subject invention is shown schematically in the drawing using a two-stage compressor. Fig. 1 shows the position of the closing and circulation organs for switching the liquid columns for maximum stroke, which is indicated by the dashed end positions of the compressor piston, while in Fig. 2 and 3 the position and switching device of the various Organs for a reduction in the stroke is shown. FIGS. 4 and 5 are variants of FIG. 1.
Fig. 6 illustrates the change in stroke, the compressor pistons.
In the blind 1 (Fig. 1), in which the liquid column 2, 3 and the liquid column 4, 5 is included, the piston rod 6 of the double-acting step piston 7 of the driving machine is moved. The parts 2 and 3 of a liquid column are through lines 8 and 9, which are provided with closure members 10 and 11, with the one .Seite of the piston 13 arranged in the cylinder 12 in connec tion. The parts 4 and 5 of the other liquid column are connected to the other side of the propulsion piston 1'3 by the lines 14 and 15, which can be closed off by organs 16 and 17.
On the piston rod 18 of the drive piston 13, on the one hand, in the cylinder 19, the double-acting compressor piston 20, for example a first pressure stage I, and in the cylinder 21 the double-acting compressor piston 22 of a second pressure stage II. Between the parts 2 and 5 of the two liquid columns a circulation line 24 which can be closed off by an organ 23 is provided. The part 3 of the one column of liquid is connected to the part 4 of the other column of liquid by a circulation line 25, which also has a closure member 26.
The closing organs 10 and 17 can be adjusted individually or by a coupling rod 27, with which the organ 28 can also be connected, be operated in the manner of a joint square with one another. In the same way, the switching of the closing elements 11 and 16, which are coupled for example by a rod 28, can be done together. The organ 26 can also be connected to the rod 28, so that the adjustment of the organs 11, 16 and 2, 6 takes place with one another.
The operation of the system provided in Fig. 1 to 3 is as follows: The total working area F of the piston 7 of the driving machine, which is considered for both directions of movement, consists according to FIG. 1 for each side of the area fi of the smaller and the area of the larger piston. Corresponding to the position of the organs 10, 11, 16, 17, 23 and 2, 6, the area <I> F = f, </I> + f acts with each stroke of the piston 7. on the liquid columns.
If the piston 7 moves to the left, the partial column 2 is pressed through the line 8 and the opened organ 10, the partial column 3 through the line 9 and the open organ 11 on the left side of the piston 13 in the cylinder 12, the same after pressed on the right and causes the compaction of the agent introduced into the right cylinder sides of the first and second stage.
When the piston 7 moves backwards, the same area F = f, -I- f, acts on the partial columns 4 and 5, whereby the latter is passed through lines 14 and 15 and the opened organs 16 and 17 to the right side of the piston 13, the same Press to the left, compressing the agent sucked into the left sides of the cylinders 19 and 2'1. The circulation organs 23 and 26 are closed.
'If, for example, the harmful space is now to be increased or the stroke of the compressor pistons is to be reduced, this is done by changing the volume of the liquid columns by switching off a part of it, in which, for example, the area f 1. and there, with the parts 2 and 5 of the two liquid columns are made ineffective. For this purpose, the organs 10 and 17 are brought into the position shown in FIG. 2, that is to say closed and the closing element 23 of the circulation line 24 is opened.
For the displacement of the drive piston 13, only the area f 2 acting on the parts 3 and 4 of the liquid columns is available. If the piston 7 moves to the left, for example, the surface f 2 pushes the partial liquid column 3 through the line 9 and (reads the open organ 11 onto the left side of the piston 13. The liquid displaced by the piston surface f 1 finds the line 8 is closed and is pressed through the circulation line 24 into the vacuum of the space of the liquid column 5 formed by the displacement of the piston 7.
As a result of the elimination of the area f, or the volume displaced by it, the piston 13 is only displaced as far as the end positions shown in dotted lines, through which the end positions of the compressor pistons 20 and 22 shown in dotted lines are determined. Compared to Fig. 1, the stroke of the pistons 20 and 22 is reduced in one direction by the amount so ver.
When reversing the Kol ben 7, the partial liquid column 4 is pressed through the line 14 on the right side of the piston 13, the same shifted to the left, with the cylinder 79 and 21 in the left Be th the compression of the sucked agent takes place. The volume of the sub-column 5 displaced by the area f 1 and increased by the sub-column 2 is conveyed back into the space of the sub-column 2 through the circulation line 24.
The stroke of the driving piston 13 is so also in this direction by the reduction in the area on the driving piston we kenden or by switching off the part 5 of the liquid column by the amount so that the entire stroke of the piston 20 and 22 by the Amount 2 y so, evenly with respect to the center position of the compressor piston has been reduced.
If the surface f z of the piston 7 of the driving machine is to be switched off, the organs 11, 16 and 23 are to be closed, as shown in FIG. 3. For the movement of the piston 13, only the partial liquid column influenced by the surface f 1 is available, since the partial liquid column displaced by the surface f 2 is displaced through the circulation line 25 without doing any work. By reducing the effective area, the stroke of the drive piston 13 and that of the compressor pistons 2'0 and 22 are reduced to the size indicated by the end positions shown in dotted lines.
According to FIG. 4, the piston 7 of the driving machine is double-acting, while the driving piston 13, with which the compressor pistons 20 and 21 are connected by the piston rod 18, is designed as a stepped piston. In addition, the piston 7 of the driving machine acts directly on four partial liquid columns instead of as in FIGS. 1 to 3; only on two liquid columns directly, namely on 30 and 31.
Part of the liquid column 30 passes through the line 32 to the smaller, right Kol benfläche of the driving piston 13 for we effect, while. another part of the column 30 can be brought into action through the line 33 on the right, larger piston surface of the driving piston 13. The lines 32 and 33 are made lockable by organs 34 and 35.
In Fig. 1. The organ 34 is shown in the open position, the organ 35 in the closed position. A.iach the liquid column 31 is divided by the lines 36 and 37 with respect to their action on the propulsion piston 13 in the same way, by a part through the line 37 on the larger area, another part through the line 36 on the smaller area of the driving piston can be brought into effect. The lines 36 and 37 can be closed by organs 38, wel Ches in open, and 39, which is shown in ge closed position.
The two sides of the cylinder with the smaller diameter are connected to one another by a circulation line 40, and the ends of the cylinder with the larger diameter are connected to one another by the bypass 41. The closing element 42 of the diversion 40 can necessarily be coupled to the closing organs 38 and 34, likewise the closing element 43 of the diversion 41 with the closing organs 39 and 35.
To make it possible to change the stroke of the compressor piston, the displaced volume, i.e. the product from the stroke and the area of the piston 7 acting on the liquid column, is in such a relationship to the corresponding sizes of the piston 13 that the Xompressorkolben 20 and 21 perform the largest stroke when the liquid column 30 respectively. 31 acts on the smallest area of the drive piston 13, that is, when the lines 132 and 36 and the diversion device 41 are open and the lines 33 and 37 and the diversion 40 are closed.
If the stroke is to be reduced to 1/2, for example, the organs 38 and 34 are to be closed with the simultaneous opening of the organ 42 so that the liquid displaced by the piston 7 through the lines 37 and 33 to the larger area of the propellant piston, which is twice as large as the smaller in the drawing, is guided. If the stroke is to be reduced even further, for example to 1/3, organs 38 and 34 must also be opened and organ 42 closed.
In this case, the liquid columns 30 and 31 act on an area which is three times larger than when the organs 38 and 34 are opened alone. The stroke is thereby shortened to a third of its maximum size.
A further gradation for the change in the stroke results from the fact that not only the drive piston 13, but the drive piston and the piston of the driving machine are formed as stepped pistons, the desired gradability being achieved through the number of steps.
Fig. 5 shows an embodiment in which both the piston 7 of the driving machine and the propellant kot ben 13 a11s double-acting stepped pistons are formed. The partial liquid columns 2 and 3 are in connection with each of the cylinder spaces 45 and 46 of the drive piston. The partial liquid columns 4 and 5 are also connected to each of the cylinder spaces 47 and 48.
As can be seen from FIG. 5, the individual lines that are at a confluence point 49 respectively. 50 come together, through organs 51, 52, 53 and 54 respectively. 55, 56, 57 and 58 can be locked or opened. The partial liquid columns 2, 3, 4 and 5 are interconnected by the circulation lines 24 and 25. The cylinder spaces 45 and 48, and 46 and 47 of the drive piston are connected to each other by circulation lines 40 and 41.
The piston 7 is dimensioned in such a way that the stroke of the compressor piston is greatest when the larger and the smaller area of the piston 7 move the partial liquid columns 2 and 3 simultaneously and onto the smaller area of the piston 13 alone. (Organs 51, 52, 5 or 55, 56, 58, and 43 open; 23, 26, 54, 57 and 42 closed.) Conversely, the stroke of the compressor piston is smallest when only the partial liquid column or. 5 in the.
Rooms 45 and 46 respectively in one direction of movement. 47 and 48 is shifted in the other at the same time, while the sub-column 3i respectively. 4, without doing any work, circulated in the circulation line 25. (Position of the organs as in Fig. 5). For the embodiment shown in Fig. 5, for example, there are nine graduation possibilities for changing the stroke of the Rompressorkolben with constant center position.
In summary, there are various ways of changing the stroke of the compressor piston while maintaining the same center position, be it that only part of the volume displaced by the piston of the driving machine is brought into effect on the drive piston, another part in a circulation line without To do work circulates (Fig. 1 to 3), be it that with a constant volume of liquid displaced by the piston of the driving machine, the change in the stroke is caused by change,
For example, increasing the space available for this volume in the cylinder of the driving piston (Fig. 4), or finally by subdividing the liquid column moved by the piston of the driving machine and changing the space in the cylinder of the driving piston Activation or deactivation of sub-spaces (Fig. 5).
As shown in Fig. 6, it is achieved that the maximum stroke s can be reduced to s1, 3, etc., in that the central position <I> in </I> of the compressor piston remains the same.
The change in the stroke provided according to the invention can of course also come into consideration for single-acting compressor pistons, as can also be actuated by the prime mover several pistons 7 or the circuit of the driving piston or the connec: tion or the umbilical lines in another way, as shown in the exemplary embodiments, can be done.