DE1007010B

DE1007010B - Kolbenkompressor

Info

Publication number: DE1007010B
Application number: DEE9760A
Authority: DE
Original assignee: EHRHARDT AND SEHMER MASCHINENFABRIK AG
Current assignee: EHRHARDT AND SEHMER MASCHINENFABRIK AG
Priority date: 1954-10-28
Filing date: 1954-10-28
Publication date: 1957-04-25

Description

Kolbenkompressor Wird bei einem Kolbenkompressor, dessen Enddruck in einer Stufe zu erreichen ist, die Zwischenentnahrne einer bestimmten Gasmenge unter einem bestimmten Druck gefordert, der geringer ist als der verlangte Enddruck des Kompressors, wird dieser entweder zweistufig ausgeführt, wobei der Druck der ersten Stufe dem verlangten Zwischendruck entspricht, und die zweite Stufe der bereits entnommenen Gasmenge gemäß kleiner gehalten, oder aber die ganze Gasmenge wird einstufig auf den Enddruck verdichtet und der Anteil der Zwischenentnahme auf deren Druck entspannt. Die genannten Lösungen erfordern nun entweder großen Bauaufwand, oder es müssen Leistungsverluste in Kauf genommen werden.
Zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten wird vorgeschlagen, daß der Kompressorzylinder durch Öffnungen in einer Radialebene angezapft wird. Solche Öffnungen sind bereits bekannt. Sie stehen mit dem Saugraum in Verbindung und besitzen ein willkürlich einstellbares Absperr- (Drossel-) Ventil. Sie dienen zur stufenlosen Fördermengenregulierung dadurch, daß je nach Einstellung des Ventils eine bestimmte Menge des angesaugten Mediums wieder in den Saugraum zurückgeschoben wird. Demgegenüber stehen die Öffnungen gemäß dem vorliegenden Erfindungsgedanken in Verbindung mit einem Rauin. der, von den übrigen Räumen des Kompressors abgetrennt, unter dem Druck der Zwischenentnahine steht. Als Abschlußorgane des Zylinders gegen diesen Raum sind in die bezeichneten Öffnungen selbsttätig arbeitende Druckventile eingebaut. Nach Erreichen des Zwischenentnahmedruckes schiebt der Kolben so lange in diesen Raum aus, bis er die Öffnungen überschleift. Von diesem Augenblick ab wird im Zylinder auf den Enddruck des Kompressors weiter verdichtet und bei dessen Erreichen in bekannter Weise durch die Druckventile am Hubende in deren Druckraum ausgeschoben.
Die Abb. 1 zeigt in schematischer Darstellung den Zylinder, den Kolben für einen Hub in Anfangs-, Mittel- und Endstellung, zwei Ausschuböffnungen und das aus einem Betrieb unter solchen Bedingungen sich ergebende Diagramm.
Es können die Öffnungen mit ihren Druckventilen sowohl nur in einer Radialebene in der Zylindermitte als auch, zur Erweiterung des Bereiches der Zwischenentnahme, in dazu parallelen Ebenen auf der Laufbüchsenlänge beiderseits der Mittelebene vorgesehen werden.
Das Ausschieben einer unter Druck stehenden Gasmenge durch eine öffnung im Zylinderlauf, deren Querschnitt beim überschleifen durch den Kolben sich schnell bis auf 0 verringert, übt, wenn die Öff- nung nur an einer Stelle des Zylinderumfanges angeordnet ist, einseitige Kräfte auf den Kolben aus, die sich vom Kolben auf die Kolbenstange als Biegebeanspruchung auswirken. Nach der Erfindung sind daher in jederRadialebene mindestens zweiOffnungen anzuordnen und so zu verteilen, daß die Auswirkung der erwähnten einseitigen Kräfte sich gegenseitig aufhebt.
Die ausgeschobene Gasmenge ist abhängig von dem Weg, den die steuernde Kolbenkante vom jeweiligen Totpunkt bis zur Entnahmeöffnung in der Zylinderwand zurücklegt. Die Festlegung der verlangten Fördermenge der Zwischenentnahme kann demnach auch durch entsprechende Dimensionierung der Kolbenbreite und damit Verlegung der Steuerkanten erf olgen.
In jedem Falle muß der Kolben aber mindestens so breit gehalten werden wie die Breite der Austrittsöffnungen im Zylinder, um ein Überströmen des Gases auf die anäere Kolbenseite beim Überschleifen zu vermeiden.
Der Erfindungsgedanke kann auch bei einem mehrstufigen Kompressor angewendet werden, wobei eine oder gegebenenfalls mehrere Stufen nach dem Erfindungsgedanken ausgebildet werden. Es ist weiterhin gleichgültig, ob es sich um einen doppelt wirkenden oder einen einfach wirkenden Kolben, einen Scheibenkolben oder Stufenkolben handelt.
In der Abb. 2 ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung im Längsschnitt ein doppelt wirkender Kolbenkompressor dargestellt mit Ventilen und mit einem symmetrischen Scheibenkolben auf durchgehender Kolbenstange. Es bedeuten in der Zeichnung 1 den Zylinder, 2 und 2' die Zylinderdeckel, 3 den Kolben mit Kolbenringeil oder ionstiger Ab- dichtung, 4 und 4' die am Hubende angeordneten Saugventile, 5 und 5' die am Hubende angeordneten Druckventile, 6 und 6' die Saugräume mit den beiden Ansaugeöffnungen, 7 den Druckraum mit Druckstutzen für den Enddruck, 8 und 8' die Austrittsöffnungen gemäß der Erfindung.
Abb. 3 als Querschnitt dieses Zylinders zeigt die hinter den beiden öffnungen8 und 8' vorgesehenen Druckventile 9 und 9, denen der Druckraum mit Druckstutzen 10 für den Zwischendruck zugeordnet ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE-1. Kolbenkompressor in einstufiger Bauart mit doppelt wirkendem Scheibenkolben, mit Saug-und Druckventilen am Hubende und mit vom Kolben gesteuerten öffnungen, die in einer oder mehreren radialen Zylinderebenen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Druckventile abgeschlossenen Öffnungen zu einem besonderen, mit einem Anschluß für einen Verbraucher versehenen Druckraum führen.
2. Kolbenkompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei öffnungen in jeder radialen Zylinderebene angeordnet sind, die gleichmäßig auf dem Zylinderumfang verteilt sind. 3. Kolbenkompressor nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördermenge der Zwischenentnahme entweder durch die Lage der Entnahmeöffnungen bzw. durch die Wahl der Kolbenbreite festgelegt ist. 4. Kolbenkompressor nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die Kolbenbreite mindestens so groß ausgeführt wird wie die Druckventilöffnungen in der Zylinderlauffläche. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 767 649, 753 811.