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Kolbenkompressor Die Erfindung betrifft einen Kolbenkompressor und
besteht darin, daß der Kolben während beider hin und her gehender Hubrichtungen
je ungefähr eine Hälfte der Fördermenge aus der Saugleitung ansaugt, dieselbe jedoch
nur während einer Hubrichtung in die zweite Stufe oder in die Druckleitung ausschiebt,
zum Zweck, bei einfachster Bauart Schwingungen in der Saugleitung und damit zusammenhängende
Geräusche zu vermeiden. Es empfiehlt sich, bei mehrstufigen Kompressoren den Kolben
der ersten Stufe doppelt ansaugend, aber einfachwirkend auszubilden, den einfach
wirkenden Kolben der zweiten Stufe stirnseitig, den Kolben der ersten Stufe kurbelseitig
anzuordnen und die wirksamen Kolbenflächen voneinander abzukehren, damit auch bei
gutem Ausgleich der Gestängedrücke die LTndichtheitsverluste klein bleiben. Der
Deckel kann als Zylinder der zweiten Stufe ausgebildet .sein, die Anschlußstutzen
sowohl für die erste als für die zweite Stufe können am Zylinder der ersten Stufe
angeordnet sein.
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Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist auf der Zeichnung
schematisch dargestellt.
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Abb. i zeigt einen stehenden, zweistufigen Kompressor im Längsschnitt
nach der Linie b-b von Abb. 2.
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Abb. 2 ist ein Schnitt in der Ebene a-a von Abb. i.
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Abb. 3 ist ein Schnitt in der Ebene c-c von Abb.2, wobei der Kolben
eine andere Ausbildung aufweist und in einer gegenüber Abb. i abweichenden Stellung
eingezeichnet ist.
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Abb. 4 ist ein Schnitt in der Ebene d-d von Abb. 3.
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Abb. 5 ist ein Schnitt nach der Linie e-e von Abb. i.
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Der Kompressorkolben besteht aus dem die erste Stufe bedienenden Teil
i und dem die zweite Stufe bedienenden Teil 2. Der Kolben i schließt mit dem Zylinder
3 den Arbeitsraum 4 der ersten Stufe ein. Der Kolben 2 wird in dem als Zylinder
ausgebildeten Deckel s hin und. her bewegt und schließt den Arbeitsraum 6 der zweiten
Stufe ab.
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Das zu verdichtende Mittel wird durch den Einlaßstutzen 7 in den Saugraum
8 der ersten Stufe geleitet, welcher durch die Saugventile 9 und io mit dem Arbeitsraum
4 in Verbindung steht. :Nach der Verdichtung wird es durch die Druckventile ii und
12 in den vom Saugraum 8 durch die Wand 13 getrennten Druckraum 14 gefördert und
gelangt von dort durch den Stutzen 15 z. B. in einen nicht gezeichneten Zwischenkühler.
Zwischen dem Saugraum 8 und dem Druckraum 14 ist das Sicherheitsventil 16 angeordnet.
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Der Kühler ist durch die an den Stutzen 17 (Abb. i) angeschlossene
Leitung mit dem Saugraum 18 der zweiten Stufe verbunden. Der Arbeitsraum 6 der zweiten
Stufe steht durch das Saugventil ig mit dem Saugraum 18 und durch das Druckventil
2o mit dem Druckraum 21 (Abb. i und 3) in Verbindung. Aus dem
letzteren
erfolgt die Ableitung durch den Stutzen 22 entweder in eine weitere Stufe oder an
die Verbrauchsstelle.
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Wie aus Abb. 3 zu ersehen ist, befindet sich zwischen den Kolben z
und 2 ein Raum 23, .der durch einen Kanal 2,4 mit dem Saugraum 8 verbunden ist.
Der Druckraum 2i der zweiten Stufe ist mit dem Saugraum 8 der ersten- Stufe durch
ein Ümlaufventi127 bekannter Bauart verbunden.
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Wenn der Kompressorkolben aus der in Abb. x dargestellten Lage nach
unten geht, wird durch den Saugstutzen 7 und den Kanal 24 das zu verdichtende Mittel
in den Raum 23 angesaugt. Gleichzeitig erfolgt auch der Saughub der zweiten Stufe,
während in der ersten Stufe das beim Aufwärtsgang des Kolbens angesaugte Mittel
verdichtet wird. Bewegt sich der Kolben nach oben, so erfolgt der Kompressionshub
in der zweiten Stufe, während der Arbeitsraum q. der ersten Stufe einerseits das
während des Niedergangs des Kolbens in den Raum 23 eingesaugte Mittel, andererseits
das durch die Saugleitung hinzuströmende Mittel ansaugt.
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Der Kolben i der ersten Stufe ist somit einfach wirkend, aber doppelt
ansaugend ausgebildet. Durch entsprechende Bemessung der Durchmesser der Kolben
i und 2 kann das Verhältnis derart abgestimmt werden, daß die eine Hälfte des Hubvolumens
des Arbeitsraumes q. beim Saughub unmittelbar aus der Saugleitung angesaugt, die
andere Hälfte des Hubvolumens aus dem Raum 23 bezogen wird. Dadurch ergibt sich
für Kompressoren, denen ein Filter vorgeschaltet werden muß, der Vorteil, auch `für
einfach wirkende Maschinen Filter von der Größe einer entsprechenden doppelt wirkenden
Maschine (also kleinere) verwenden zu können. Ferner werden die bei einfach wirkenden
bzw. einfach ansaugenden Maschinen auftretenden starken Schwingungen in der Saugleitung
vermieden, indem durch die Verteilung der Saugimpulse ein geräuschloser Gang des
Kompressors erreicht wird.
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Indem die wirksame Kolbenfläche der zweiten Stufe auf der Stirnseite
und die wirksame Kolbenfläche der ersten Stufe auf der Kurbelseite angeordnet ist,
wird ein guter Ausgleich der Gestängedrücke erreicht, zugleich werden durch die
Anordnung des Raumes 23 die Undichtheitsverluste auf einem Mindestmaß gehalten.
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Die Ausbildung des Deckels als Zylinder der zweiten Stufe und die
Anordnung der Anschlußstutzen der zweiten Stufe am Zylinder der ersten Stufe erlaubt
ein rasches Auseinandernehmen des Kompressors, ohne für die Entfernung des Deckels
die Verbindungen mit den Rohrleitungen lösen zu müssen. Soll der Kompressor für
andere als normale Verhältnisse verwendet werden, so kann er den geänderten Bedingungen
in weitgehendem Maße, unter Belassung des Zylinders 3, durch Einfügen eines neuen
Deckels und entsprechender Ausbildung des Kolbens 2 umgebaut werden.
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Die Erfindung eignet sich natürlich in gleicher Weise für stehende
wie für liegend angeordnete Kompressoren.