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Verdichter
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Die Erfindung betrifft einen Verdichter mit einem Koapressor, der
wenigstens einen Zylinder aufweist und mit einem Antriebsmotor, wobei zur Kühlung
des Kompressors ein Lüfterrad vorgesehen ist.
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Derartige Verdichter sind bereits bekannt.
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Dabei wird häufig das zur Kühlung dienende Lüfterrad auf der Kompressorwelle
angeordnet. Wegen der vergleichsweisen riiedrigen Drehzahl des Kompressors - z.B.
1000 U/min - ist aber eine ausreichende Kühlung dabei nur bei entsprechend großen
Abmessungen des Lüfterrades möglEh. Dies steht aber einer kompakten Bauweise des
Verdichters entgegen.
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Man hat deshalb auch schon das Lüfterrad mit der Welle des Antriebmotors,
der mit einer höheren Drehzahl z.B. 3000 U/min -läuft, verbunden. Die Welle des
etwa in der Höhe der Zylinder des Kompressors liegenden Motors wurde dazu verlängert,
auf dem Kurbelgehäuse des Kompressors mittels eines Lagerbockes gelagert und zwischen
den Zylindern hindurchgeführt. Auf der motorabgewandten Seite ist dann das Lüfterrad
vorgesehen. Da als Kraftübertragung zwischen Motor und Kompressor dabei ein Riementrieb
verwendet wird und somit z. B. zum Spannen des Riemens eine
Verschiebemöglichkeit
des Motors zum Kompressor notwendig ist, hat man die Antriebswelle des Lüfterrades
biegeelastisch ausgeführt. Neben einem erheblichen konstruktiven Aufwand ist bei
einer derartigen Anordnung aber auch nachteilig, daß die Variationsmöglichkeiten
des Kompressors wesentlich eingeschränkt sind, weil diese bekannte Anordnung im
wesentlichen nur bei mehrzylindrigen, insbesondere bei zweizylindrigen Kompressoren
verwendet werden kann. Außerdem ist nachteilig, daß die biegeelastische Verbindungswelle
zwischen der Motorachse und der Lüfterachse nur eine vergleichsweise geringe Desachsierung
zuläßt. Ein Auswechseln der Riemenscheiben zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses
zwischen Antriebsmotor und Kompressor ist daher problematisch.
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Weiterhin ist auch ein Verdichter bekannt, dessen Lüfterrad direkt
auf der Kompressorwelle frei drehbar gelagert und über einen separaten Antrieb mit
dem Motor verbunden ist. Die Drehzahl des Lüfterrades kann auch hierbei der des
Motors entsprechen. Durch die zur Kurbelwelle koaxiale Anordnung ergibt sich jedoch
für den oder die Zylinder des Kompressors ungünstige Strömungsverhältnisse, die
eine gute Kühlung beeinträchtigen können.
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Außerdem kann zusätzlich die kompressorseitige Riemenscheibe eine
gute Kühlluftströmung ungünstig beeinflussen. Darüberhinaus kann die gleichmäßige
Anspannung der verschiedenen Antriebsriemen bei dieser Anordnung Schwierigkeiten
bereiten. Dies gilt auch für ein Auswechseln der Riemenscheiben zur Änderung des
Übersetzungsverhältnisses.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Verdichter der eingans erwähnten
Art zu schaffen, der vergleichsweise einfach und kompakt aufgebaut ist, dabei gleichzeitig
eine gute Kühlung des Kompressors aufweist und darüberhinaus auch eine einfache
Änderung des Übersetzungsverhältnisses zwischen Motor und Kompressor erlaubt.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß insbesondere vorgeschlagen,
daß das Lüfterrad direkt auf der Motorwelle montiert
und zwischen
dem Kompressor und dem Antriebsmotor angeordnet ist und daß die Welle des Motors
etwa in der Höhe des oder der Kompressorzylinder liegt und die demgegenüber versetzte
Kompressorantriebswelle über einen Riemenantrieb oder dergleichen mit der Motorwelle
in Verbindung steht. Das Lüfterrad ist dadurch nahe an den zu kühlenden Zylindern
angeordnet und läuft mit der vergleichsweisen hohen Drehzahl des Antriebsmotors.
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Dadurch ist eine gute Kühlung bei einfachem Aufbau möglich.
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Außerdem kann bei diesem Verdichter ohne ungünstige Beeinflussung
der Betriebsverhältnisse ein Auswechseln der Riemenscheiben zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses
vorgenommen werden.
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Vorteilhafterweise ist zwischen dem Lüfterrad und dem (den) Zylinder(n)
eine Luftführungseinrichtung vorgesehen, wobei diese vorzugsweise an dem Kompressorgehäuse
befestigt ist.
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Der Kühlluftstrom wird dadurch auch bei Lageveränderungen des Lüfterrades
gut den Zylindern des Kompressors zugeführt.
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Um ein Nachspannen der Antriebsriemen und auch ein Anpassen an unterschiedliche
Riemenscheibendurchmesser zu ermöglichen, ist zweckmäßigerweise der Abstand zwischen
der Motorantriebswelle und der Kompressorwelle verstellbar festlegbar Vorzugsweise
ist dabei der das Lüfterrad tragende Antriebsmotor auf einer gegenüber dem Kompressorgehäuse
verschiebbar gelagerten Konsole befestigt.
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Eine zweckmäßige Ausbildung sieht dabei vor, daß das Kompressorgehäuse
od. dgl. an seiner dem Antriebsmotor zugewandten Stirnseite eine Führung mit Feststellelementen
für die Konsole aufweist und daß vorzugsweise die Konsole eine Auflageplatte für
den Motor und eine etwa rechtwinklig dazu verlaufende Halteplatte od. dgl. aufweist,
die mit dem Kompressor lösbar beziehungsweise verschiebbar verbindbar ist. Dadurch
erhält man eine einfache und gut bedienbare Verstelleinrichtung, die ein Nachspannen
beziehungsweise Anpassen an unterschiedliche Riemenscheibendurchmesser ermöglicht.
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Zum Befestigen der Konsole sind vorteilhafterweise am Kompressorgehäuse
od.dgl. Befestigungsstelle angeordnete Gewindebolzen od.dgl. für Spannpratzen im
Abstand der Breite der Halteplatte vorgesehen, wobei vorzugsweise beidseits je zwei
Gewindebolzen angeordnet sind. fle Halteplatte ist dadurch seitlich gut geführt
und kann durch die Spannpratzen sicher festgelegt werden. Es ist somit auf einfache
Weise praktisch eine kombinierte Halterung und Führung gebildet.
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Um ein einfaches und auch feinfühliges Verstellen der Riemenspannung
beziehungsweise des Riemenscheibenabstandes zu ermöglichen, weist die Konsole zweckmäßigerweise
wenigstens einen verstellbaren Abstandhalter auf, der sich auf dem Kompressorgehäuse
od.dgl. abstützt.
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Zusätzliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Unteransprüchen
aufgeführt. Nachstehend ist die Erfindung mit ihren wesentlichen Einzelheiten anhand
der Zeichnung noch näher erläutert.
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Es zeigt: Fig. 1 Eine Seitenansicht eines Verdichteraggregates, Fig.
2 eine motorseitige Stirnansicht des in Fig. 1 gezeigten Verdichters, Fig. 3 eine
Teilstirnansicht im Bereich der Motorkonsolenbefestigung, Fig. 4 einen Ausschnitt
mit Befestigungs- und Führungselementen für die Konsole und Fig. 5 bis 7 verschiedene,
stark schematisierte Ausführungen von Luftführungseinrichtungen.
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Ein im ganzen mit 1 bezeichneter Verdichter weist als wesentliche
Bestandteile einen Antriebsmotor 2 und-einen Kompressor 3 auf. Diese sind über einen
Remenantrieb 4 miteinander verbunden und bilden insgesamt ein Aggregat. Der Kompressor
3 ist in dem in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel mit drei Zylindern 5
ausgerüstet. Zur Kühlung dieser Zylinder 5 ist auf der Motorwelle 6 zwischen dem
Kompressor 3 und dem Motor 2 ein Lüfterrad 7 montiert. Die Welle 6 des Motors 2
liegt dabei etwa in der Höhe der Kompressorzylinder 5. Durch diese Anordnung ist
eine wirksame Kühlluftzufuhr zu den Zylindern 5 möglich. Die gegenüber der Motorwelle
6 versetzte Kompressorantriebswelle 8 ist, wie schon vorerwähnt, über einen Riemenantrieb
4 mit dem Motor 2 verbunden. In Fig. 1 ist erkennbar, daß durch den Riemenantrieb
4 eine Untersetzung geschaffen ist, so daß der Kompressor 3 mit einer geringeren
Drehzahl als der Antriebsmotor 2 läuft. In der Praxis wird dabei der Kompressor
3 häufig mit einer Drehzahl von ca. 1000 U/min betrieben, während der Antriebsmotor
2 eine Drehzahl von beispielsweise 3000 U/min aufweist. In dem Ausführungsbeispiel
ist der Riemenantrieb 4 mit Keilriemen 9 versehen. Dies ist besonders vorteilhaft,
weil dadurch ein elastischer Ausgleich geschaffen ist, so daß dementsprechend auch
eine geringere Schwungmasse notwendig ist. Gegebenenfalls könnten auch Zahnriemen
od.dgl. verwendet werden.
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Der Antriebsmotor 2 ist auf einer Konsole 10 befestigt, die eine Auflageplatte
11 für den Motor 2 und eine etwa rechtwinklig dazu verlaufende Halteplatte 12 aufweist.
Zur biegesteifen Verbindung dieser beiden Platten 11,12 sindsnoch beide verbindende
Stützen 13 vorgesehen. Die Halteplatte 12 ist mit dem Kompressor 3 lösbar verbindbar.
Gegebenenfalls kann die Halteplatte 12 auch mit dem Aggregatsträger 14 od.dgl. lösbar
verbunden sein.
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Fig. 2 und 3 zeigen, daß die Halteplatte 12hier zweitiEg msgehktist.
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In dem Ausführungsbeispiel weist das Kompressorgehäuse 3 an seiner
dem Antriebsmotor 2 zugewandten Stirnseite 15 eine Führung 16 mit Feststellelementen
17 zur Halterung der Konsole 10 auf. Die Konsole 10 mit dem Motor 2 kann dadurch
gemäß dem Doppelpfeil Pf 1 in Fig. 1 höhenverstellt werden.
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Die Führung und Halterung der Konsole 10 an dem Kompressorgehäuse
18 ist gut in Fig. 3 erkennbar. Dabei sind an dem Kompressorgehäuse 18 vier Gewindebolzen
19 angeordnet, deren .lichpy a, .
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seltlichS ßtandU«voneinander der Breite der Halteplatte 12 entspricht.
Die seitlichan Stirnseiten 20 der Halteplatte 12 liegen dabei an den Gewindebolzen
19 an, so daß sich eine gute Führung ergibt (vgl. auch Fig. 4). Für eine kippsichere
Lagerung sind dabei zweckmäßigerweise beidseits der Halte -platte 12 jeweils zwei
Gewindebolzen 19 vorgesehen. Als Feststellelemente 17 für die Halteplatte 12 sind
Spannpratzen 21 vorgesehen, die den Rand der Halteplatte 12 übergreifen und sich
andererseits an dem Kompressorgehäuse abstützen. Mit Hilfe dieser Spannpratzen 21
läßt sich die Halteplatte 12 gut festlegen. Andererseits ist aber nach dem Lockern
der Muttern 22, die mit den Gewindebolzen 19 zusammenarbeiten, ein Verschieben der
Konsole 10 gemäß dem Doppelpfeil Pf 1 gut möglich. Dabei bilden die Gewindebolzen
19 eine seitliche Führung, während die die Ränder der Halteplatte 12 übergreifenden
Spannpratzen ein Abkippen der Konsole 10 verhindern. Es ist somit auf einfache Weise
eine gut bedienbare Verstelleinrichtung geschaffen, die eine gute Führung ergibt
und gleichzeitig auch ein sicheres Festspannen der Konsole 10 ermöglicht. Die vorerwähnten
Spannpratzen 21 werden in Fachkreisen gelegentlich auch Boriden genannt.
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In Fig. 1 ist noch ein verstellbarer Abstandhalter 23 an der Konsole
10 erkennbar. Dieser besteht hier aus einer Schraube 24, die eine Verlängerung der
Auflageplatte 11 durchgreift und sich auf dem Kompressorgehäuse 18 abstützt. Durch
den Abstandhalter 23 kann unter anderem das Spannen der Keilriemen 9 feinfühlig
vorgenommen werden.
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Zwischen dem Lüfterrad 7 und den Kompressorzylindern 5 ist noch eine
Luftführungseinrichtung 25 vorgesehen, die an dem Kompressorgehäuse 18 befestigt
ist. Der von dem Lüfterrad 7 kommende Kühlluftstrom kann dadurch direkt auf die
Zylinder geführt werden, so daß dadurch eine gute Wirksamkeit erreicht werden kann.
Auch wenn das Lüfterrad 7 in seiner Höhenlage
verändert wird,
was beim Auswechseln der Riemenscheiben22 zur Abänderung des Übersetzungsverhältnisses
der Fall sein kann, wird der Kühlluftstrom trotzdem den einzelnen Zylindern gut
zugeführt. Bei einer dreizylindrigen Anordnung des Kompressors, wie in dem Ausführungsbeispiel
dargestellt, könnte die Luftführungseinrichtung 25 zur Strömungslenkung Lamellen
26 aufweisen, die in Fig. 7 schematisch angedeutet sind. Fig.
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5 und 6 zeigen jeweils noch Luftführungseinrichtungen bei einem einzylindrigen
und bei einem zweizylindrigen Kompressor 3.
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Bei der einzylindrigen Ausführung gemäß Fig. 5 könnten die Lamellen
26 wegen der mit dem Lüfterrad 7 fluchtenden Anordnung des Zylinders auch entfallen.
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Das Lüfterrad 7, die Luftführungseinrichtung 25 und zumindest teilweise
der Riemenantrieb 4 werden von einer Schutzhaube 27 umfaßt, die mit dem Motor 2
höhenverstellbar ist. Fig. 2 läßt erkennen, daß diese Schutzhaube 27 im Querschnitt
nahezu geschlossen ausgebildet ist. Die Antriebsteile und auch das Lüfterrad sind
dadurch auch vor Verschmutzung gut geschützt untergebracht. Andererseits kann durch
die Schutzhaube 27 auch ein Hineingreifen in die laufenden Teile von außen her vermieden
werden.
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Die Ausbildung des vorbeschriebenen Verdichters ergibt ein kompaktes
und einfach aufgebautes Aggregat. Dabei ist besonders vorteilhaft, daß durch das
mit Motordrehzahl vergleichsweise schnellaufende Lüfterrad 7 eine gute Kühlung bei
kleinen Abmessungen ermöglicht ist. Vorteilhaft ist auch, daß dabei die Kompressordrehzahl
ohne Beeinflussung der Kühlwirkung verändert werden kann. Die Lüfterleistung bleibt
somit konstant und ist zweckmäßigerweise so vorgesehen, daß sie den Kühlluftbedarf
bei verschiedenen Kompressordrehzahlen überdeckt.
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Die Anordnung des LUfters ist auch gut für verschiedene Bauformen
von Kompressoren, zum Beispiel fUr Ein-, Zwei- oder Mehrzylinder geeignet.
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Durch die Verwendung eines Riemenantriebes Lt zwischen dem Antriebsmotor
2 und dem Kompressor 3 ist unter anderem auch auf einfache Weise eine den Erfordernissen
anpaßbare Kompressordrehzahl wählbar, indem verschiedene auswechselbare Riemenscheiben
verwendet werden. Die dabei gegebenenfalls auftretende Abstandsänderflng der Motorachse
6 von der Kompressorachse 8 hat dabei keinen negativen Einfluß auf die Betriebsverhältnisse,
zum Beispiel auch auf die Kühlung des Kompressors. Durch den Riemenantrieb kann
in vorteilhafter Weise auch die ungleichförmige Belastung durch den Kompressor 3
durch den elastischen Riemanantrieb 4 weitgehend ausgeglichen werden, so daß die
Schwungmasse für den Kompressor vergleichsweise klein gehalten werden kann.
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Die vorbeschriebene Befestigung der Konsole lo mit Hilfe von Gewindebolzen
19 und Spannpratzen 21 ist eine besonders ein fache, bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung. Man kann aber auch gegebenenfalls in besonderen Fällen die Halteplatte
12 mit Langlöchern versehen, die von Gewindebolzen durchgriffen sind.
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Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung
dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination
miteinander wesentliche Bedeutung haben.
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- Ansprüche -