DE536664C

DE536664C - Zweistufige Verdichteranlage

Info

Publication number: DE536664C
Application number: DED58615D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1929-05-15
Filing date: 1929-05-15
Publication date: 1931-10-24

Description

Zweistufige Verdichteranlage Die Erfindung betrifft eine zweistufige V erdichteranlage, bei welcher die Luft bis zu einem bestimmten Druck gleichmäßig in einem Niederdruckbehälter verdichtet und von da einer Hochdruckvorrichtung zugeführt wird, die die Luft bis zu dein gewünschten Enddruck verdichtet. Die bisherigen Anlagen arbeiteten zu diesem Zwecke mit zwei Kolbenaggregaten, die je für sich angetrieben werden müssen. Damit ist ein hoher Kraftaufwand erforderlich, zumal die Hochdruckvorrichtung einen besonders starken Antriebsmotor benötigt.
Bei dem vorliegenden Erfindungsgegenstand hingegen ist der Kraftaufwand zum Betreiben der Anlage nur sehr gering, da nur die Niederdruckvorrichtung von außen angetrieben wird, während der Antrieb der Hochdruckvorrichtung pneumatisch oder hydraulisch durch die im Niederdruckbehälter aufgespeicherte Energie unter Vergrößerung der wirksamen Oberfläche und des Antriebsmittels für die Hochdruckvorrichtung erfolgt.
Um ein schnelleres Zurückbewegen des Antriebsmittels der Hochdruckvorrichtung zu Erzielen, wird bei der vorliegenden Ausführung die Rückbewegung durch Vakuum unterstützt, das wiederum durch die Niederdruckvorrichtung erzeugt wird. Zu diesem Zwecke ist zwischen Niederdruckvorrichtung und Arbeitskolben der Hochdruckvorrichtung ein Vakuumbehälter eingeschaltet. Wie erwähnt, besteht die vorliegende Anlage aus einer Niederdruck- und einer Hochdruckvorrichtung. Die Niederdruckvorrichtung wird angetrieben und besteht aus zwei Niederdruckzylindern mit Kolben. Diese liefern Druckluft niederer Spannung nach dem N iederdruckbehälter. Die Hochdruckvorrichtung besteht ebenfalls aus zwei Zylindern mit Kolben. Der Antriebskolben der Hochdruckvorrichtung ist in seinem wirksamen Ouerschnitt um das Vielfache größer als der eigentliche Druckkolben. Der Antriebskolben steuert dabei den Hochdruckkolben unmittelbar. Zwischen den Zylindern des Hochdruckkolbens und dem einen Kolben der Niederdruckvorrichtung ist der Vakuumbehälter eingeschaltet, aus welchem der eine N iederdruckkolben dauernd das Antriebsmittel ansaugt. Als Antriebsmittel für den Antriebskolben der Hochdruckvorrichtung kann die verdichtete Luft selbst oder- eine Druckflüssigkeit verwendet werden.
Der Erfindungsgedanke, der noch andere konkrete Ausführungsmöglichkeiten zuläßt, ist in der beiliegenden Zeichnung dargestellt.
i ist eine Antriebsscheibe, die von außen über einen Riementrieb o. dgl. angetrieben wird. Sie sitzt auf der Kurbelwelle 2, die wiederum in den beiden festen Lagern 3 drehbar gelagert ist. An der Kurbelwelle greifen die beiden Pleuelstangen q. und 5 an, die wiederum an dem Niederdruckkolben 6 und 7 angelenkt sind. Der Niederdruckkolben 6 arbeitet in dein -\ iederdf ucT;kv linder 8 und der N iederdruckkolben 7 in dem N iederdruckzwlinder 9.- io ist ein Luftansaugestutzen für den N iederdruckzylinder B. 11 ist eine Leitung, welche von dem Niederdruckzylinder nach dem V iederdr uckbehälter 12 führt. 13 und 14. sind Ein- und Auslaßventile. Der Kolben 6 saugt immer durch den Stutzen io Luft an, die im Zylinder 8 verdichtet und durch die Leitung i i nach dein Niederdruckbehälter 12 gedrückt wird. An dem Zylinder 9 ist eine Ansaugeleitung 15 angeschlossen, die einen seitlichen Luftansaugestutzen 16 trägt und gleichzeitig in ihrer Verlängerung in einen Aufnehmer 17 mündet. An die Stelle, an welcher der Ansaugestutzen 16 in das Rohr 15 einmündet, ist ein Dreiwegehahn 18 eingeschaltet, mittels welchem das Zylinderinnere 9 entweder mit dem Anschluß 16 oder dein Aufnehmer 17 in Verbindung gebracht werden kann. Vom Zylinder 9 führt der Auslaßkanal i9 in den Niederdruckbehälter 12. Vom \ iederdruckbehälter 12 führt eine Lei-: tun- 2o zu dem Hochdruckzylinder 21 mit dem Hochdruckkolben 22, dessen Pleuelstange 23 an einer zweiten Kurbelwelle 2 angreift, die in den feststehenden Lagern 25 gelagert ist. Die Kurbelwelle 24. nimmt eine Schwungscheibe 26 auf. An die Kurbelwelle 2s greift gleichzeitig eine Pleuelstange 27 des Antriebskolbens 28 der Hochdruckvorrichtung an, die in dem Zylinder 29 arbeitet. 30 ist eine Leitung, die über einen Dreiweget> abwechselnd mit dem Aufnehmer 17 oder dem N iederdr uckbehälter 12 in Verbindung gebracht werden kann. Der Dreiwegehahn 31 wird gesteuert von der Steuerstange 32, die an einem Exzenter oder einer Kurbel 33 angreift, die wiederum auf der Kurbelwelle 24 sitzt. 34. ist das Einlaßventil für den Hochdruckkolben; 35 ist das Auslaßventil. Von dem Hochdruckzylinder 21 führt eine Leitung 36 zu dem Hochdruckbehälter 37; 38# 39 und 40 sind Absperrhähne.
Die Wirkungsweise ist folgende: Beim Antrieb der Scheibe i gehen die Kolben 6 und 7 auf und nieder. Die Hähne 38, 39 werden zunächst geschlossen. Gleichzeitig wird der Dreiwegehalin 18 so gestellt, daß die Luft Tiber den Stutzen 16 angesaugt werden kann. Die beiden Kolben 6 und 7 saugen dainit Frischluft an und komprimieren diese und drücken die komprimierte Luft durch die Leitungen i i und i9 in den Niederdruckbehälter 12. Ist im N iederdruckbehälter eine gewisse Druckspannung erreicht, so werden die Hähne 38, 39 und .Io geöffnet und der Dreiwegehalin 18 so eingestellt, daß das Zylinderinnere 9 mit dem Aufnehmer 17 in Verbindung gebracht wird und die Luftansaugung durch den Stutzen i6 aufhört. Bei der weiteren Durchführung des Arbeitsverfahrens saugt der Kolben 6 weiterhin Frischluft an und drückt die verdichtete Luft nach dem Niederdruckbehälter 12. Der Kolben 7 schafft dagegen im Aufnehmer 17 ein Vakuum. Gleichzeitig drückt die komprimierte Luft, die aus dem Behälter 12 kommt, durch die Leitung 30 unter den Kolben 28 und schiebt diesen nach oben. Damit geht auch der Kolben 22 nach oben. In der obersten Stellung des Kolbens 28 erfolgt die Umsteuerung des Dreiwegehahnes 3 i über die Steuerstange 32 und den Exzenter 33 derart, daß der Dreiwegehahn das Innere des Zylinders 29 mit dem Aufnehmer 17 verbindet. Da die Luft aus dem Aufnehmer durch den Kolben 7 herausgesaugt worden ist, so geht der Kolben 28 sofort nieder. In der untersten Stellung erfolgt wiederum die Umsteuerung des Dreiwegehahnes 31 in die alte Stellung, so daß die Druckluft aus dem Behälter 12 unter den Kolben 28 gelangen kann. Während die Kolben 6 und 7 rasch arbeiten und immer wieder Druckluft in den N iederdruckbebälter 12 fördern, wird ein Teil der Druckluft zum Antrieb des Kolbens mehr nutzbar gemacht. Der übrige Teil der Druckluft geht über den Kanal 2o nach dem Zylinder 21 und wird dort durch den Kolben 22 -,weiter komprimiert und gelangt über die Leitung 36 in den Hochdruckbehälter.
An Stelle von Luft kann zum Antrieb des Kolbens 28 auch eine Druckflüssigkeit verwendet werden, die dann im unteren Teil. des N iederdruckbehälters 12 aufgenommen wird und von da genau wie die vorher beschriebene Druckluft unter den Kolben 28 zurück in den Aufnehmer, unter den Kolben 7 und zurück in den Nieder druckbehälter 12 gelangt. Die Verwendung von Druckflüssigkeit besitzt den Vorteil der unmittelbaren Wirkung, da diese sich praktisch nicht komprimieren läßt.
Das Verfahren und die das Verfahren durchführende Vorrichtung zeigt die Mög-lichkeit, bei genügend starkem Bau der Anlage Gase zu verflüssigen. Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß mit verhältnismäßig kleiner Kraft sehr hohe Drücke erzielt werden können.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Zweistufige Verdichteranlage, bei welcher die Luft bis zu einem bestimmten Druck gleichmäßig in einem N iederdruckbehälter verdichtet wird, von welchem sie einer Hochdruckvorrichtung zugeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß nur die N iederdruckvorrichtung von außen angetrieben wird, während der Antrieb der Hochdruckvorrichtung pneumatisch oder hydraulisch durch ,die im Niederdruckbehälter aufgespeicherte Energie unter Vergrößerung der wirksamen Oberfläche des Antriebsmittels für die Hochdruckvorrichtung erfolgt. a. Zweistufige Verdichteranlage, nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daC die Rückbewegung des Antriebsmittels für die Hochdruckvorrichtung durch Vakuum unterstützt wird, das wiederum durch die Niederdruckvorrichtung erzeugt wird. 3. Zweistufige Verdichteranlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die angetriebene N iederdruckvorrichtung aus zwei Niederdruckzvlindern mit Kolben besteht, während ein mit dieser Druckvorrichtung zusammenarbeitender Antriebskolben den Hochdruckkolben unmittelbar steuert. Zweistufige Verdichteranlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Niederdruckvorrichtung und Arbeitskolben der Hochdruckvorrichtung ein Vakuumbehälter eingeschaltet ist.