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Verbindung der Antriebsmaschine mit dem Kolben von Pumpen oder Kompressoren
Die Erfindung betrifft Verbesserungen bei einfachen oder doppeltwirkenden Pumpen
oder Kompressoren bekannter Art, und zwar hinsichtlich eines einfachen und wirkungsvollen
Mechanismus, um der Kolbenstange oder dem Kolben eine wechselnde Gesehwindigkeit
zu erteilen, wodurch im Kraftverbrauch zum Antrieb des Kompressors oder Sonstiger
Maschinen eine Ersparnis erzielt wird.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, die Reibungsverluste
zu verringern und entsprechend die Nutzleistung der Pumpe oder des Kompressors zu
erhöhen.
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Gemäß vorliegender Erfindung ist eine Flüssigkeitspumpe oder ein Kompressor
mit einer Kolbenstange versehen, deren äußeres gelenkiges Ende durch irgendwelche
Glieder mit einem Kolben oder Kreuzkopf verbunden ist, und zwar in einer geeigneten
Entfernung von der Längsachse. Diese Entfernung kann je nach der Lage der Pumpe
oder des Kompressors verschieden sein, wodurch für die zum Antrieb der Pumpe oder
(es Kompressors erforderliche Kraftleistung eine wesentliche Ersparnis erzielt wird.
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Durch die gelenkartige Verbindung des äußeren Endes der Verbindungsstange
mit dem Kreuzkopf oder Kolben außerhalb der Längsachse wird eine Hebelbewegung eingefügt
und bei jedem Hin- und Hergang des Kolbens oder Plungers eine wechselnde Geschwindigkeit
erzielt. Die Reibungsverluste zwischen Kreuzkopf und der Führung oder den Führungen
wird hierdurch auf ein Mindestmaß verringert, und zwar durch die Tatsache, daß die
Kraft, welche an der Kurbelwelle wirkt, für alle Momente unmittelbar durch die Längsachse
auf den Kreuzkopf und den Kolben für die ganze Umdrehung .der Kurbel ausgeübt wird.
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Eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist in .der Zeichnung
in Anwendung auf eine :einfachwirkende Pumpe oder Kompressor dargestellt.
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Die Kurbelstange a. ist mit zwei Lageraugen b und c versehen, und
zwar an dem Ende, welches sich auf die beiden Seiten eines Kreuzkopfes d erstreckt,
der seinerseits zwischen Führungen e läuft.
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Der Kreuzkopf d besitzt zwei Gelenkzapfen f und g, die an entgegengesetzten
Enden, und zwar in einer geeigneten Entfernung von der Längsachse angebracht sind.
Der Kreuzkopf selbst besitzt an beiden Endstellen Verbreiterungen h, um damit die
Lager für die beiden Gelenkzapfen f und g zu bilden.
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Das Lagerauge b erstreckt sich in der Richtung, welche dem Gelenkzapfen
f am Kreuzkopf d entgegengesetzt gerichtet ist, und ist damit durch ein Gelenk i
verbunden.
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Das seitlich angebrachte Lagerauge c, welches in der Länge kürzer
ist als das Auge b, erstreckt sich nach derselben Seite, in welcher der Gelenkzapfen
g sitzt, und ist damit durch ein rückwärts laufenies Gelenk j verbunden, wodurch
:die Kurbelstange a mit den beiden äußersten Enden des Kreuzkopfes, und zwar in
einer geeigneten Entfernung von
der Längsachse verbunden ist, wie
auch deutlich aus der Zeichnung zu ,ersehen.
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Die Kur nelstange a ist mit dem Kurbelzapfen hin bekannter Weise verbunden,
und :der Kolben l ist in bekannter Weise mit dem Kreuzkopf d fest verbunden.
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Durch diese Einrichtung wird auf den Kolben L eine wachsende Geschwindigkeit
ausgeübt, welche durch die Schwingbewegung der Gelenke i und j auf
den Gelenkzapfen f
und g erzeugt wird, indem hierdurch beim Vorschub die Geschwindigkeit
des Kolbens L in geringer Weise verzögert wird im Vergleich mit seiner Bewegung
bei einem gewöhnlichen Antrieb durch die Kurbelstange. Dies geschieht so lange,
bis der Kolben ungefähr die halbe Bahnlänge durchlaufen hat; unmittelbar darauf
wird der Kolben L durch die Hebelbewegung der Gelenke i und j vorwärts
getrieben, indem er folgerichtig dem Kolben l eine wachsende Geschwindigkeit erteilt,
und zwar dies alles bei vollkommen gleichförmiger Bewegung der Antriebskurbel. Beim
Rückgang des Kolbens vollzieht sich dieselbe Bewegungsart, so daß die Einrichtung
für einen doppeltwirkenden Kompressor anwendbar ist.
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Die Vorrichtung ist bei jeder bekannten Flüssigkeitspumpe oder Kompressoreinrich-.tung
anwendbar, da es nur nötig ist, der Kurbelstange eine Verbindung mit dem Kreuzkopf
zu gehen, wie oben :beschrieben.
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Die Arbeitsweise eines Kompressors mit der oben beschriebenen Einrichtung
wird besser verständlich, wenn man sie mit der Bewegung einer sonst üblichen und
bekannten Kompressorart derselben Wirkungsweise vergleicht. Die Länge in der Bewegung
des Kolbens L vom Beginn des Hubes bis kurz vor dem Öffnen des Auslasses ist geringer
als die Bewegung eines Kolbens in dem üblichen Kompressor für die entsprechende
Zahl von Bewegungsarten beider Kurbelwellen. Bei der Weiterbewegung des Kurbelzapfens
k erreicht der Kolben L die obere Totpunktlage in demselben Augenblick, in dem der
Kolben bei dem üblichen Kompressor denselben Punkt erreicht, und zwar durch Beschleunigung
mit Hilfe der Hebelbewegung, wie sie von den Gelenkhebeln i und
j ausgeübt wird, welche auf die Gelenkzapfen f und g einwirken. Für den ganzen
Hub des Kolbens wird weniger Kraft von der drehenden Kurbelwelle k verlangt, als
sie erforderlich ist beim üblichen Kompressor, wodurch also an Antriebskraft gespart
wird. Die Kurbelstange a läuft in ihren seitlichen Begrenzungskanten nicht symmetrisch
zur Mittellinie, sondern ist einsseitig ausgekrümrrit.