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lehrstufiger Kompressor mit hintereinander oder parallel schaltbaren
Stufen. Es ist bereits bekannt, tun verschiedene Drucke mit einem \Iehrstufenkonipressor
zu erzioieti, die Stufen parallel oder hintereinander zu schalten. Bei (liesein
bekannten K=ompressor wird die Umschaltung voll Halm aus betätigt. Demgegenüber
besteht die Erfindung darin, (1a13 die Umschaltvorrichtung selbsttätig beim L'ber-
oder Unterchreiten der festgesetzten Druckgrenzen in eine=n der Sammelbehälter für
die verschiedenen Drucke unigeschaltet wird.
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In den beiliegenden Zeichnungen ist die `-oI richtung beispielsweise
und schematisch dargestellt, und zwar in -Verbindung finit cinein zweistufigen Kompressor.
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Abb. i z;°igt die Vorrichtung normal in Dien Hochdruckbehälter arbeitend,
Abb.2 dieselbe umgeschaltet in den Niederdruckbehälter arbeitend.
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In Abb. i arbeitet der zweistufige Kosnpressor i in den Hochdruckbehälter
6. Er .augt Frischhift durch die Leitung S und fiirsl(»i-t sie durch die Ventile
a und 1) und das lZolir in nach der Kammer 3" der Uinschaltvorl-iclittuig 3. Bei
der gezeichneten Kolben-.tellung 5, und 5h besteht eine direkte Verhindung dieser
Kammer mit 3f, und dadurch finit (lein Zwischenkühler 2. Hieraus entiiiirinit die
zweite Stufe des Kompressors 1, der I-foclirlruclczvlinder, die vorgepreßte Luft
und fördert sie durch die Ventile c und d nach der Kammer 3e der Umschaltvorrichtun-,
die bei der gezeichneten Steuerkolben-.tellung 5,1 und 5,, mit der Kammer
3f verbunden ist, und voll da durch das Rohr 13 nach dein Hochdruckbehälter 6. Ist
dieser Behälter finit Preßluft gefüllt, beispielsweise finit 8 Atin- und wird keine
Preßluft oder nur wenig entnommen, so tritt das an und f i ir sich bekannte Regulierventil
15 in Tätigkeit. Es strömt Luft durch die Leitung 17 und (las Ventil 15 in den Umschaltapparat.
Hier tritt sie zwischen den Deckel 2,o und den Kolben 5g. Der hinter diesem Kolben
gelegene Raunt 21 steht mit dein Behälter 6 durch die f,eituiig 15 in ständiger
Verbindüng. Da die Stirnfläche des Kolbens 5, größer ist als der kreisringförmige
Raum a1, werden sämtliche Kolben 5, die mit der Kolbenstange .1. starr verbunden
sind, verschoben und gelangen in die in der Abb. 2 gezeichnete Endstellung.
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An Hand dieses- Abbildung gestaltet sich nun die Arbeitsweise der
Anlage wie folgt: Der N iecle r(li-ticl<zvlin(ler des Kompressors i saunt wie
sonst durch 8 Frischluft an und fördert sie nach der Kammer 3a der Unischaltvorrichtung.
Diese steht jedoch jetzt infolge i der ver änderten Stellung der Steuerkolbeil 5a
und 51, finit der Kammer 3, in Verbindung, aus welcher die Luft durch das
Rohr i i nach (lein iederdruckbehälter 7 geführt wird. Gleichzeitig saugt der Hochdruckzylinder
des Kosnpressors i Frischluft durch (las Rohr 9, den Zwischenkiilfler 2 und Saugventile
c all, da die Kammern 3i, und 3d miteinander in Verbindung stehen und fördert durch
die Druck-: ventile d und (las Rohr 12 in die Kanim:r 3,,. Durch die veränderte
Stellung der Steuerkoll)en 5@f und 5@ tritt die Luft nun aus der d
3,, in die Kammer 3, und von (la durch (las Rohr 14 ebenfalls nach dein -Niederdruckbehä
lter 7. Beide Zylinder des Kornpressors sind demnach parallel geschaltet und arbeiten
in Zwillingsanordnung.
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j Durch die Verschiebung (leg Kolben 5 und der Stange .4 ist infolge
der Hebelanordnung 22 (las Dreiwegventil 23 urigestellt worden, so daß der Druck
des Behälters 7 nun auf (las Regulierventil 16 unter Vermittlung (leg Leitungen
i; und i9 wirken kann und bei Erreichung des Höchstdruckes im Behälter ; , beispielsweise
3 Atm., die Saugventile des Verdichters i offen hält und damit den Leerlauf desselben
ermöglicht. In Abb. i war bei der gezeichneter. Stellung des Dreiweghahnes 23 das
Regulierventil 16 mit der Außenluft f verbunden und damit die Einwirkung der Preßluft
auf den Gang des Verdichters ,ausgeschlossen.
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Auf (leg Stange .I der Umschaltvorrichtung 3 sind noch die Zusatzkolben
5" 5s und
5, angeordnet. Diese haben den Zweck, einseitige Druckbelastungen
im Umschaltapparat zu vermeiden und tragen daher zur richtigen Arbeitsweise der
Vorrichtung bei. Es geht beispielsweise aus Abb. i ohne weiteres hervor, claß die
Luftpressungen in den Kammern 3Q und 31, bzw. 3e und 3f, gleiche Flächen
der Kolben 5« und 5b bzw. 5d und 5e vorausgesetzt, keinerlei Einwirkung auf
die Verschiebung der Stange 4 verursachen, da sieh alle Drucke ausgleichen. Dagegen
würde bei Wegfall der Kolben 5, und 5, die gepreßte Luft in den Kammern 3,
und 3ä auf die ihnen zugekehrten Stirnflächen der Kolben einen Druck ausüben, der
einer Verschiebung der Stange .I mit Kolben bei beabsichtigter Umschaltung entgegenwirkt.
Durch die Anordnung der Zusatzkolben 5e und 5f wird der einseitig wirkende Druck
aufgehoben. Dasselbe ist der Fall in Abb. 2 mit dein Zusatzkolben 5b, der den in
der Kammer 31 lierrsehenden Druck auf den Kolben 5d ausgleicht.
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Es ist auch ohne weiteres möglich, den Druck des Niederdruckbehälters
7 zum Umschalten der Vorrichtung und den des Hochdruckbehälters G zum Ausschalten
der Saugventile des Verdichters zu benutzen, wenn die 1_eitungeii 17, 1 8 und i
9 entsprechend verlegt werden oder wenn diese Leitungen untereinander verbunden
werden und durch Absperrorgane der gewünschte Behälter finit der Unischaitvorrichtung
in Verbindung ge-1»-acht wird.
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Durch weiteren Ausbau der U inschaltvori iehtung kann diese auch bei
mehr als zweistufigen Kompressoren dazu benutzt werden, die den einzelnen Stufen
zugehörigen Drucke wirtschaftlich aus dem Arbeitsvorgange zu eitiichinen. Beispielsweise
herrschen bei einem vierstufigen Hochdruckkompressor, Ier gegen -,oo Atin. Enddruck
arbeitet, in den Zwischenstufen die Drucke 3,0, 8,0 und 54 Atin. Wird im
Betrieb anderweitig Preßluft von ` Atm. Betriebsdruck benötigt, so kann diese durch
die oben beschriebene Umschalivorrichtung entnommen werden, ebenso wenn 3 und 8
Atm. benötigt werden. In diesem Falle muß die Anzahl der Kammern des Umschaltapparates
erhöht werden.
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Ebenso kann bei geeigneter Gestaltung der Umschaltvorrichtung etwa
unter Verwendung von nur einem Umschaltschieber auch nur eine Stufe des Verdichters
umgeschaltet werden, was beispielsweise bei Umlaufkompressoren von großer Wichtigkeit
ist, da diese im Gleichstromprinzip arbeiten und daher keine Saugventile besitzen.
Hier kann der Umschaltschieber jede einzelne Stufe derart umschalten, daß entweder
der Ver-,lichter auf Druck arbeitet oder ausgeschaltet ist und also nur Leerlaufarbeit
verrichtet. Es wird also in diesem Falle die Druckseite mit der Saugseite und bei
der ersten Stufe finit der Atmosphäre verbunden, so daß auf der Druck- und auf der
Saugseite des Verdichters gleiche Drucke herrschen.
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Das Verfahren kann fernerhin auch für jede andere Gasart oder Flüssigkeit
verwendet werden, ebenso kann der Kolbenverdichter durch jeden anderen mehrstufigen
Verdichter, beispielsweise _ Umlaufkolbenkompressoren, Turbokompressoren, Zentrifugalpumpen
o. dgl. ersetzt werden, ohne daß das Prinzip der beschriebenen Umschaltvorrichtung
geändert wird.
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Die Erfindung wird dem Grunde nach nicht ge*inilert, wenn bei der
Umschaltvorrichtung an Stelle von Kolbenschiebern, wie dargestellt, andere Absperrorgane,
etwa Ventile o. dgl., angeordnet werden, die die entsprechenden Kanäle oder Rohre
o. dgl. öffnen und schließen.