DE483271C

DE483271C - Einrichtung zur Erzielung eines stossfreien Ganges von Kolbenmaschinen, insbesondere von Kompressoren zum Verdichten von Gasen und Daempfen, Pumpen zum Foerdern von Fluessigkeiten u. dgl.

Info

Publication number: DE483271C
Application number: DEG68509D
Authority: DE
Inventors: Arthur Schmidt
Original assignee: GEKA GES fur KAELTEANLAGEN M
Current assignee: GEKA GES fur KAELTEANLAGEN M
Priority date: 1926-10-27
Filing date: 1926-10-27
Publication date: 1929-09-30

Description

Einrichtung zur Erzielung eines stoßfreien Ganges von Kolbenmaschinen, insbesondere von Kompressoren zum Verdichten von Gasen -und Dämpfen, Pumpen zum Fördern von Flüssigkeiten u. dgl. Allen Kolbenmaschinen haftet der Übelstand an, daß das Triebwerk unruhig läuft, d. h. klopft und stößt, sobald sich in den Lagerstellen durch natürliche Abnutzung Spiel gebildet hat. Dieses Klopfen rührt wie bekannt daher, daß bei der UmkeJir der Kolbenbewegung in den Totpunktlagen der Gestängedruck plötzlich in entgegengesetzter Richtung wirkt und die Zapfen zum Anliegen auf den gegenüberliegenden Lagerschalen bringt.
Währendes bei einzelnen Maschinengattungen (z. B. Dampfmaschinen) möglich ist, durch die Kompression den Druckwechsel zu beeinflussen und allmählich durchzuführen, ist dies bei anderen, z. B. Kompressoren und Pumpen, ausgeschlossen. Bei diesen Maschinen muß die ganze, zur Einleitung-der gegenläufigen Bewegung von Kolben und Gestänge erforderliche Energie von der Kurbel abgenommen werden, wodurch der unvermittelte Druckwechsel und damit die Schläge und Stöße verursacht werden.
Die Erfindung will diesen Übelstand beheben, indem sie von der Überlegung ausgeht, daß zur Gewährleistung eines stoßfreien Ganges jeder Druckwechsel im Gestänge vermieden werden muß. Dies wird mittels einer Zusatzbelastung des Kolbens durch einen Gas- oder Flüssigkeitsdruck erreicht, die dauernd in einer Hubrichtung, z. B. bei einfach wirkenden Maschinen zweckmäßig in der des Saughubes, wirkt. Zu diesem Zweck wird in bekannter @Ä,%eise ein zusätzlicher Zylinderraum angeordnet, in dem ein mit dem Arbeitskolben verbundener Kolben wirkt. Im Unterschied von bekannten ähnlichen Anordnungen lastet auf der einen Seite des im zusätzlichen Zylinder laufenden -Kolbens der Kompressionsenddruck bz-w. der Förderdruck, während die andere Kolbenseite unter einem niedrigeren, beispielsweise dem Saugdruck steht.
In der Zeichnung sind vier Ausführungen schematisch dargestellt.
Abb. t zeigt eine liegende, einfach wirkende Maschine. a ist der Arbeitskolben, der durch eine Kolbenstange c mit einem zweiten, in einem Zylinder d arbeitenden Kolben b fest verbunden ist. Dieser Kolben ist mit der Kurbelstange unmittelbar verbunden und gleichzeitig als Kreuzkopf ausgebildet. Der Zylinder d ist mit der Druckleitung e durch ein Rohr f verbunden, während der Raum g des Arbeitszylinders und der Raum lt des Kurbelgehäuses unter Saugdruck stehen. Bei vollständig gekapselten Kompressoren sind diese letztgenannten Räume durch eine Leitung k mit der Saugleitung i verbunden. Auf den Kolben b lastet also ständig der Kompressionsenddruck und sucht ihn im Sinne des Saughubes in der Abbildung nach links zu verschieben. Seine Fläche ist so bemessen, daß die von ihm ausgeübte Kraft zur Beschleunigung des Gestänges und Kolbensystems und zur Überwindung aller Reibungswiderstände genügt, so d'aß sowohl beim. Saug- wie beim: Kompressionshub Kolben und Gestänge nach einer Richtung gedrückt werden und infolgedessen jeder Druckwechsel vermieden ist.
Eine andere Ausführung stellt Abb. 2 dar, und zwar für einen stehenden, einfach wirkenden Kompressor. Hier ist der Arbeitskolben a mit dem Belastungskolben b, der als Ringkolben ausgebildet ist, in einem Stück gegossen, wobei Kolbenstange c und die sie führende Zwischenstopfbüchse in Wegfall kommen. Der Druck des Belastungskolbens wirkt ebenfalls im Sinne des Saughubes, hier also nach unten.
Abb.3 zeigt eine Vereinfachung der Ausführung nach Abb. 2 insofern, als das Druckventil des Arbeitszylinders im oberen Boden des Arbeitskolbens eingebaut ist, wodurch die Verbindungsleitung f überflüssig. wird.
Schließlich stellt Abb. q. einen Vorschlag für doppelt. wirkende Maschinen dar. a ist wieder der Arbeitskolben und b der Belastungskolben, dessen eine Seite d durch eine Leitung f mit der Druckleitung e und dessen andere Seite in durch ein Rohr k mit der Saugleitung i in Verbindung steht.
Bei doppelt wirkenden Maschinen muß die Fläche des Kolbens b größer sein als die des Arbeitskolbens a, da der Kolben b nicht nur die Kraft zur $eschleunigung der bewegten Massen und zur Überwindung der Reibungswiderstände, sondern auch die für die Kornpression im Arbeitszylinder i erforderliche Arbeit in einer Hubrichtung aufzubringen hat.
Die Anordnungen nach Abb. i und q. können ebensogut für stehende Maschinen angewendet werden, wie die nach Abb. 2 und 3 für liegende.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 6 i. Einrichtung zur Erzielung eines stoßfreien Ganges von Kolbenmaschinen, insbesondere von Kompressoren zum Verdichten von Gasen und Dämpfen, Pumpen zum Fördern von Flüssigkeiten u. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben mit einer ständig in einer Hubrichtung wirkenden Zusatzbelastung durch einen Gas- oder Flüssigkeitsdruck verseahen ist, die zur Beschleunigung der hin und her gehenden Massen und zur überwindung aller Reibungswiderstände genügt.
2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzbelastung bei doppelt wirkenden Maschinen so groß ist, daß sie außerdem noch zur Erzeugung der für die Kompression in einer Hubrichtung nötigen Arbeit genügt.
3. Einrichtung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben (a) mit einem in einem besonderen Zylinder (d) laufenden, die Zusatzbelastung bildenden Kolben (b) verbunden ist, auf dessen einer Seite der Kompressionsenddruck bzw. Förderdruck lastet, während die andere Seite unter einem niedrigeren, z. B. dem Saugdruck steht. q.. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der die Zusatzbelastung bildende Kolben (b) gleichzeitig als Kreuzkopf ausgebildet ist.