DE623715C - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Anlassen von Motorkompressoren mit frei fliegenden Kolben, insbesondere für zwei gegenläufige frei fliegende KoI-ben. Zum Anlassen derartiger Motorkompressoren ist es schon vorgeschlagen worden, das zum Anlassen verwendete, vorzugsweise aus Druckluft bestehende Druckgas in einen zusätzlichen Raum einzulassen, der als Kompensationspolster zur Aufrechterhaltung des gleichförmigen Ganges des Motorkompressors dient.

Bei diesen Anlaßvorrichtungen wird in den genannten zusätzlichen Raum eine derart begrenzte Menge Druckluft eingelassen, daß die Druckluft, nachdem sie den Kolben in die Zündstellung gebracht hat, bis auf ungefähr Atmosphärendruck entspannt ist.' Bei den bekannten Maschinen ist es nun nicht ohne weiteres möglich, den Übergangsverhältnissen, die zwischen dem Beginn des Anlassens und dem normalen Betriebszustand vorhanden sind, in vollkommener Weise Rechnung zu tragen.

Hierbei sei bemerkt, daß der normale Betriebszustand dann erreicht ist, wenn der Förderdruck des Kompressors seine normale Höhe erlangt hat und daher die in den toten Räumen des Kompressors zurückbleibenden Luftpolster zusammen mit dem Kompensationspolster in dem zusätzlichen Raum die Rückführung des Kolbens in seine Zündstellung besorgen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun diesen Übergangsverhältnissen in vollkommener Weise Rechnung getragen. Ferner arbeitet die Anlaßvorrichtung gemäß der Erfindung zuverlässig und betriebssicher. Das wesentliche Merkmal der Erfindung besteht , darin, daß der die Anlaßluft enthaltende Behälter beim Anlassen mit dem Kompensationspolsterraum in Verbindung bleibt und so groß ist, daß der Druck der Anlaßluft bei den Volumenänderungen des Kompensationsraumes annähernd konstant bleibt, und daß eine Regelvorrichtung vorgesehen ist, durch die der Druck der Anlaßluft beim Ansteigen des Förderdruckes des Kompressors auf den für die normale Kompensationswirkung notwendigen Druck gesenkt wird. Der letztgenannte Druck kann gleich dem normalen Förderdruck des Kompressors sein.

Es sei darauf hingewiesen, daß es bei Motorkompressoren mit frei fliegenden Kolben schon vorgeschlagen worden ist, beim Anlassen unter Druck stehendes Gemisch den Motorzylinder einzulassen, wobei

dieses Gemisch den Kolben etwas verschiebt, um für eine genügende Ladung Platz zu schaffen, worauf dann das auf diese Weise

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in den Motorzylinder eingebrachte Brennstoffgemisch gezündet wird. Hier erfolgt das eigentliche Anlassen durch die Zündung des Gemisches und nicht durch den reinen Druck der in den Motorzylinder eingelassenen Gase. Ferner ist von dem Einlassen von Druckluft in einen Kompensationsraum bei den in Rede stehenden bekannten Einrichtungen keine Rede.

ίο Die Erfindung erschöpft sich nicht in dem oben gekennzeichneten Hauptgedanken, sondern betrifft noch weitere. Ausführungsformen, die im folgenden beschrieben sind. Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt

Fig. ι im Axialschnitt schematisch einen einstufigen Motorkompressor mit frei fliegenden Kolben, der mit der Anlaßvorrichtung gemäß der Erfindung ausgestattet ist, während Fig. 2 in ähnlicher Weise wie Fig. 1 einen zweistufigen Motorkompressor mit frei fliegenden Kolben veranschaulicht, der ebenfalls die erfindungsgemäß ausgestaltete Anlaßeinrichtung aufweist. Die

Fig. 3 bis 6 stellen in vier Diagrammen die Drücke in Abhängigkeit vom Kolbenhub dar, die bei dem in der Fig. 2 veranschaulichten Motorkompressor in den einzelnen Räumen auftreten.

Fig. 7 zeigt in größerem Maßstabe eine weitere Ausführungsform eines in der Fig. 2 dargestellten Kompressororgans.

Fig. 8 und! 9 stellen im Querschnitt und im Schnitt längs der Linie X-X der Fig. 8 eine in die Druckleitung des Kompressors eingeschaltete Drosselvorrichtung dar.

Fig. 10 zeigt einen weiteren Kompressor mit einer Anlaßvorrichtung gemäß der Erfindung,

Bei dem in der Zeichnung dargestellten Kompressor mit frei fliegenden Kolben bedeutet ι einen Motorzylijider, zu. dessen beiden Seiten Kompressorzylinder und zwei Kolbengruppen angeordnet sind, die mit den Kompressorzylindern zusammenarbeiten; ferner sind Kompensationspolster 2 vorgesehen. Letztere können beim normalen Betrieb unter dem Förderdruck des Kompressors stehen. Sie sind unter Berücksichtigung des schädlichen Raumes der Kompressorzylinder derart bemessen, daß die Apparatur für alle Verhältnisse, die bei normaler Gangart auftreten können, im Gleichgewicht ist, sobald der Förderdruck einmal erzeugt ist.
. Die Anlaßvorrichtung umfaßt einen Hilfsbehälter 3, der mit komprimiertem Gas, beispielsweise mit komprimierter Luft gefüllt und. mit den Polstern 2 in Verbindung gebracht wenden kann. Der Druck des Gases reicht aus, um den Kolben des Motorkompressors in diejenige Stellung zu bringen, bei der er im Motorzylinder einen zur Herbeiführung einer guten Zündung geeigneten Kompressionsdruck erzeugt. Das Fassungsvermögen des Behälters 3, der während des 6g Anlaßvorganges mit dem Polster in Verbindung bleibt, ist so- groß, daß die Anlaßluft bei den Bewegungen des Kolbens des Motorkompressors keine erheblichen Druckänderungen erfährt.

Um den Anlaßvorgang zu vereinfachen, wird zweckmäßig für das Laden des Behälters 3 sowie zum öffnen des Verbindungsweges zwischen dem Behälter 3 und den Polstern 2 eine Einrichtung vorgesehen, die unter Zuhilfenahme eines Dreiwegehahnes 4 gebildet ist. Mit Hilfe dieses Dreiwegehahns läßt sich der Eintrittstutzen 5 für die komprimierte Luft entweder über eine Leitung 6 mit dem Behälter 3 oder über eine Leitung 7 mit einer Apparatur verbinden, welche den Verbindungsweg zwischen dem Behälter 3 und dem Polster 2 freigibt, sobald die komprimierte Luft zu der Apparatur gelangt.

Zwecks Herstellung dieser Apparatur wird beispielsweise in einem kleinen Zylinder ein Kolben 8 angeordnet und mit einem Ventil 9 verbunden, welches je nach seiner Lage den Verbindungsweg zwischen Behälter 3 . und Polster 2 öffnen oder schließen kann. "

Ferner wird eine Feder 10 vorgesehen, die bestrebt ist, das Ventil 9 geschlossen zu halten.

' Die Leitung 7 mündet in den kleinen Zylinder an einer solchen Stelle, daß der KoI-ben 8 unter der Wirkung des durch die Leitung 7 übertragenen Druckes die Feder 10 zusammendrückt, so daß das Ventil 9 den Verbindungsweg zwischen dem Behälter 3 und den Kompensationspolstern 2· freigibt.

Ein Handgriff an dem Hahn 4 genügt also, um den Behälter 3 zu füllen, während ein zweiter Handgriff bewirkt, daß sich die Kolben sehr schnell einander nähern, wodurch die erste Verbrennung herbeigeführt wird.

In Anbetracht des großen Fassungsvermögens: des Behälters 3 gegenüber demjenigen der Polster 2 schwankt der Druck in den Polstern nur wenig während des Hubes der Kolben. Der Druck reicht stets aus, um für no sich allein, den einwandfreien Rücklauf der Kolben zu sichern. Dies ist unbedingt notwendig, da der schädliche Raum der Kompressorzylinder noch keine Energie liefert.

Nach einigen Umdrehungen jedoch beginnt der Druck in der Förderleitung nach dem Behälter 11 zu wachsen. Die Energie der Polster des schädlichen Raumes vermehrt die Energie der Polster 2, und es wird notwendig, daß der Druck in den Polstern 2 sinkt. Um dies zu erreichen, werden die Polster, wie bereits erwähnt, derart bemessen, daß ein

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gutes Arbeiten im stabilen Zustand gesichert ist.

Zu diesem Zweck wird der Druck in dem Behälter 3 sowie das Fassungsvermögen des Behälters derart gewählt, daß der in den Polstern 2 bei Beginn der Kolbenbewegung herrschende Anfangsdruck wesentlich, beispielsweise um 15 kg, oberhalb des normalen Förderdruckes des Kompressors liegt.

Ferner werden Mittel vorgesehen, die es gestatten, den in den Polstern 2 herrschenden Druck vorzugsweise progressiv von dem Anfangsdruck bis auf den normalen Druck zu senken, sobald der Förderdruck zunimmt, um seinen normalen Wert zu erreichen.

Hierdurch wird erreicht, daß die gesamte Energie für die rückläufige Bewegung der Kolben stets in einwandfreier Weise den Rücklauf der Kolben während der Übergangs-

ao zeit sichert, die von der ersten Verbrennung bis zur Erreichung eines stabilen Zustandes dauert.

Als Mittel zur Verwirklichung dieses Zieles dient ein Absperrorgan, welches zwischen der mit dem Hilfsbehälter 3 verbundenen Leitung 12 und der mit dem Speicher 11 verbundenen Leitung 13 angeordnet ist. Das Öffnen dieses Absperrorgans wird automatisch durch die Drücke bewirkt, die in den beiden Behältern herrschen. Handelt es sich um einen mehrstufigen Kompressor, so wirken außerdem noch als Drücke, die das Öffnen des Absperrorgans hervorrufen, der Druck oder die Drücke mit, die in der unteren Stufe bzw. den unteren Stufen des. Kompressors herrschen.

In dem einfachen Falle, in dem ein Kompressor direkt in den Behälter 11 fördert, kann das Absperrorgan in der Weise ausgeführt werden, wie es in der Fig. 1 dargestellt ist, welche beispielsweise einen einstufigen Kompressor veranschaulicht.

Gemäß dieser Ausführungsform wird zwischen den Leitungen 12 und 13 ein Kolbenventil 14 angeordnet, welches z. B. durch eine zweckmäßigerweise einstellbare Feder in geschlossenem Zustande gehalten wird. Dieses Kolbenventil wird mit einem Kolben verbunden, der zwei Stufen 16 und 17 hat.

Um nun das öffnen des Kolbenventils hervorzurufen, läßt man einerseits auf den kleinen Kolben 16 denjenigen Druck wirken, der in den Polstern 2 herrscht und durch ein Rohr 18 übertragen wird, und setzt ander-' 55 seits den großen ringförmigen Kolben 17 dem Druck aus, der in dem Reservoir 11 oder in der Förderleitung herrscht und durch ein Rohr 19 übertragen wird.

Der Gesamtaufbau ist derart getroffen, daß der Druck, der beim Anfahren auf den Kolben 16 wirkt, nicht ausreicht, um das Kolbenventil gegen die Wirkung der Feder 15 zu öffnen, sondern daß erst ein Anwachsen des auf den Kolben 17 ausgeübten Druckes ein ■ progressives Öffnen des Kolbenventils hervorruft, so daß eine kräftige Kompensation bewirkt wind, wie es für das einwandfreie Arbeiten des Motorkompressors erforderlich ist.

In dem komplizierten Falle, in welchem ein Kompressor während des normalen Betriebes quer durch das Polster 2 fördert, das durch das Rohr 12 mit dem genannten Absperrorgan in Verbindung steht, kann das Absperrorgan in der Weise ausgebildet werden, wie es die Fig. 2 und 10 zeigen, die beispielsweise zweistufige Kompressoren darstellen.

Gemäß dieser Ausführungsform wird der Luftaustrittsstutzen des Kompressors mit den Kompensationspolstern 2 durch ein Ventil 20 verbunden, welches die Luft nur nach den So genannten Polstern austreten läßt. Dies kann entweder in der Weise bewirkt werden, daß das Ventil 20 zwischen, dem Luftaustrittsstutzen und der Leitung 21 vorgesehen wird, welche den Behälter 3 mit den Polstern verbindet, oder das Ventil 20 wird zwischen dem Luftaustrittsstutzen und dem Behälter 3 selbst angeordnet. In diesem Falle kann der Behälter 3, wie in der Fig. 2 dargestellt ist, in einem Behälter 22 angeordnet werden, der go direkt von der letzten Stufe des Kompressors gespeist wird.

Wie oben beschrieben, wird zwischen den Leitungen 12 und 13 ein Kolbenventil 14 vorgesehen, welches z. B. durch eine Feder 15, die vorzugsweise einstellbar ist, geschlossen gehalten wird. Dieses Kolbenventil wird mit einem Kolben in Verbindung gebracht, der drei Stufen 23, 24 und 25 aufweist.

Um ein Öffnen des Kolbenventils zu bewirken, wird zunächst der kleine Kolben 23 dem Druck ausgesetzt, der in dem Polster 2 herrscht und durch das Rohr 18 übertragen wird. Ferner läßt man auf den Kolben 24 den Druck wirken, der am Austrittsende der Hochdruckzylinder herrscht und durch ein Rohr 19 übertragen wird. Der große Kolben 25 schließlich erhält den Druck, der am Austrittsende der Niederdruckzylinder des Kompressors vorhanden ist und durch ein Rohr 26 no übertragen wird.

Der Gesamtaufbau ist derart, daß die Arbeitsweise des Kolbenventils dieselbe ist wie in dem oben behandelten Fall, bei welchem der Kompressor nicht durch die Polster 2 fördert. Im letzten Falle übrigens kann, falls der Kompressor w-stufig (beispielsweise zweistufig) ist, der Kolben, der das Kolbenventil betätigt und mehrere Stufen besitzt, η -f- ι Stufen (beispielsweise drei Stufen) aufweisen. .

Obgleich die aus dem Kolbenventil und

seinen Steuerorganen bestehende Absperreinrichtung in der soeben beschriebenen Weise ausgebildet sein kann, so. läßt sie sich natürlich auch in anderer Weise verwirklichen,

' 5 wie es insbesondere in der Fig. 7 veranschaulicht ist.

Gemäß dieser Ausführungsforni, die in der Zeichnung beispielsweise auf einen zweistufigen Kompressor angewendet ist, gelangt

ein Kolben mit drei Stufen 23, 24, 25, analog dem soeben beschriebenen Kolben, zur Anwendung. Ferner siiid Rohre 19 und 26 vorgesehen, welche dieselben Drücke, die oben erwähnt sind, unter die großen Kolben 24 und 25 hinleiten. Schließlich ist noch eine Feder 15 vorhanden, die den Kolben zurückzustoßen sucht. Der Druck dieser Feder läßt sich beispielsweise durch eine Schraube mit gerändeltem Kopf 27 einstellen.

Die Leitung 12 mündet unterhalb des kleinen Kolbens 23, wodurch die Leitung 18 überflüssig wird. Die Mündung der Leitung 12 liegt in einer Kammer 28.

Der kleine Kolben 23 und sein Zylinder sind derart angeordnet, daß der Kolben, wenn er sich hinreichend gehoben hat, den Verbindungskanal zwischen der Kammer 28 und einer Kammer 29 freigibt, die ihrerseits mit der Leitung 13 in Verbindung steht, so daß hierdurch die Verbindung zwischen den Leitungen 12 und 13 hergestellt ist.

Ferner ist ein Kolbenventil 30 vorgesehen, das den direkten Weg zwischen der Kammer 28 und der Leitung 13 freigeben kann. Dieses Kolbenventil wird durch eine Feder 31 und durch einen äußeren Druck, der auf eine der Kolbenflächen des mit dem Kolbenventil 30 verbundenen Kolbens 32 wirkt, geschlossen gehalten. Die andere Fläche des Kolbens 32 steht unter dem Druck, der in der Leitung 13 herrscht.

Hierdurch wird die folgende.Arbeitsweise erzielt:
Wenn der Motorkompressor, noch kalt ist, was eine wesentliche Vermehrung· der passiven Widerstände mit sich bringt, ist es wesentlich, die Energie für den Rücklauf der Kolben zu vergrößern und einen erhöhten Druck der Kompensationspolster zu behalten, selbst wenn die Speicher nicht mehr leer sind. Um dies zu erreichen, betätigt man das Steuerorgan 27, welches auf die Feder 15 drückt und hierdurch die Aufwärtsbewegung der Kolben 23, 24 und 25 verzögert. Sobald der Motorkompressor jedoch normal arbeitet, ist es von Wichtigkeit, die Verluste beim Strömen der komprimierten Luft zu verringern. Zu diesem Zweck läßt man den äußeren Druck nicht mehr auf den Kolben 32 wirken. Das Kolbenventil 30 h.ebt sich dann ureter der Wirkung des inneren Druckes auf den Kolben 32, und die komprimierte Luft nimmt ihren Weg direkt von der Kammer 28 in die Leitung 13, und zwar durch die Öffnung, welche das Kolbenventil 30 freigibt.

Außer den soeben beschriebenen Einrichtungen erhält der Motorkompressor zweckmäßigerweise noch Einrichtungen, welche wenigstens die aus einer Stufe des Kompressors ausströmende Luft drosselt. Die Drosselung nimmt mit dem Stärkerwerden des Druckes ab, der in dem durch diese Stufe gespeisten Speicher herrscht. Diese Einrichtungen, die automatisch durch den genannten Druck betätigt werden, lassen sich zweckmäßig auch gleichfalls von Hand steuern.

Die Ausführung dieser Einrichtungen erfolgt beispielsweise in der in den Fig. 2 und 10 dargestellten Art, welche die genannten Einrichtungen in Anwendung auf die erste Stufe eines zweistufigen Motorkompressors zeigen.

Gemäß dieser Ausführungsform wird in die Austrittsleitung der betreffenden Stufe vor dem mittleren Ausgleichsbehälter 33 ein Schieber 34 eingesetzt. Um diesen Schieber gegen die Wirkung der Feder 35, die den Schieber geschlossen zu halten sucht, betätigen zu können, wird ein Kolben 36 vorgesehen, dessen eine Kolbenfläche dem in dem Ausgleichsbehälter 33 herrschenden Druck ausgesetzt wird.

Die genannten Drosselorgane können aber auch in der in den Fig. 8 und 9 dargestellten Weise ausgeführt sein.

Gemäß diesen Ausführungsformen wird ein Kolbenventil 38 vorgesehen, welches den Verbindungskanal zwischen den Ausströmventilen und einer Kammer 37 freigeben kann, die mit dem Zwischenbehälter 33 in Verbindung steht. Die Seitenwände des Kolbenventils 38 stehen unter der Wirkung des Förderdruckes und besitzen kalibrierte Durchgangsbohrungen 39. Durch eine Feder 41, die das Kolbenventil 38 geschlossen zu halten sucht, wird das KoI-benventil gegen seinen Sitz 40 gedrückt, dessen innere Zone mit der Kammer 37 in Verbindung steht.

Auf diese Weise bleibt das Kolbenventil geschlossen, wenn beim Anfahren der Druck in der Kammer 37 gering ist. Sobald aber die Druckförderung beginnt, streicht die Luft durch die Kanäle 39, und der Druck in der Kammer 37 steigt. Dieser Druck überwindet den Druck der Feder 41, wächst weiter und hebt hierbei das Kolbenventil gegen den Federdruck progressiv ani

Welche Ausführungsformen auch für die verschiedenen Organe der Apparatur gewählt werden mögen, die Wirkungsweise der soeben beschriebenen Gesamteinrichtung ist die folgende, die zwecks besseren Verständnisses an

Hand der in den Fig. 3 bis 6 dargestellten Diagramme erläutert sei.

In den Figuren entsprechen die voll ausgezogenen Diagramme den ersten Arbeitsspielen in den Polstern 2 (Fig. 3), in'den Hochdruckzylindern-(Fig. 4) und den Niederdruckzylindern (Fig. 6).

Die gestrichelt gezeichneten Diagramme derselben Figuren entsprechen den folgenden Arbeitsspielen in denselben Organen, während die strichpunktierten Diagramme den normalen Arbeitsspielen entsprechen.

Nimmt man an, daß die erste Verbrennung während des ersten Arbeitshubes stattgefunden hat, so verursacht der fast vollkommen geschlossene Schieber 34 dadurch, daß die Behälter 2.2 und 33 unter atmosphärischem Druck stehen, einen bedeutenden Leistungsverlust in der strömenden Luft, die in der ersten Stufe komprimiert ist. Das Kolbenventil 14, das nur unter dem Einfluß des auf den kleinen Kolben 23 wirkenden Druckes der Anlaßluft steht, hält unter dem Druck der Feder 15 den Verbindtmgskanai zwischen den Leitungen 12 und 13 völlig geschlossen. Am Ende des ersten Arbeitshubes ist die gesamte 'Verbrennungsenergie absorbiert als Arbeit des Polsters mit konstantem Druck, als Kompressionsarbeit der Luft in der ersten Stufe, welche Arbeit durch den Leistungsverlust am Schieber 34 absorbiert ist, sowie als Reibungsarbeit. Die Volumenänderung der Polster 2 ist nur gering in bezug auf die Gesamtheit der mit ihnen in Verbindung stehenden Räume. Der Druck in diesen Polstern hat sich wenig geändert, und die von ihnen absorbierte Arbeit ist durch die Fläche m, n, p, q der Fig. 3 dargestellt. Die Arbeit der ersten Stufe ist in der Fig. 6 durch den Kurvenzug h, i₃ j veranschaulicht, während die Arbeit der zweiten Stufe praktisch Null ist (Fig. 4). Die für die Rückwärtsbewegung der Kolben aufzuwendende Arbeit ist praktisch dieselbe wie beim Anlassen, da das Polster des. schädlichen Raumes der ersten Stufe nur sehr wenig Energie liefert.

Während der folgenden Hübe öffnen sich der Schieber 34 und das Kolbenventil 14 in dem Maße wie der Druck in den Behältern 22 und 33 zunimmt. Der Druck der Polster mit konstantem Druck verringert sich entsprechend m¹, n¹, während die Diagramme in den Kompressorräumen für die erste Stufe zu h¹, i¹, j¹ übergehen und für die zweite Stufe die Diagrammform V-, g¹, k¹, r¹ annehmen. Die Energie der Kompensationspolster hat sich also verringert, während die Energie der Polster der schädlichen Räume zugenommen hat. Wenn die Maschine endlich ihren Normalzustand erreicht hat, sind der Schieber 34 und das Absperrorgan 14 infolge des in den Speichern herrschenden Druckes vollkommen geöffnet.

Die Diagramme taben also für die Korn- _6s pensationspolster die Form m^z, n², p, q, während sie für die Räume der zweiten Stufe die Form l^z, g², k^z, r² und für die Räume der ersten Stufe die Form h¹, i², j² besitzen. Außerdem öffnet sich das Ventil 20, um der _yo Luft den Weg zu den Polstern, den Leitungen 12, 13 und endlich zu dem Speicher 11 freizugeben. Der Behälter 3 spielt die Rolle eines Puffers, so daß die Schwankungen in der Lieferung, die durch die wechselnde Bewegung der Kolben hervorgerufen werden, an der Austrittsstelle aus dem Behälter 3 und an der Eintrittstelle der Kompensationspolster gedämpft sind.

Im vorstehenden war vorausgesetzt, daß die Motorkolben im Augenblick des Anfahrens sich in der Nähe ihrer äußeren Totpunkte befinden.

Um diesen Zustand ohne Schwierigkeiten herbeiführen zu können, ist zweckmäßigerweise an den Kompensationsraum 2 bzw. an die mit ihm in Verbindung stehende Leitung 12 ein Auslaßventil 42 angeschlossen, so daß die Druckluft aus dem Kompensationsraum 2 ausgelassen werden kann und die Rückführung der Kolben in die äußere Totpunktstellung nicht entgegen dem Druck der Luft in dem Kompensationspolster zu erfolgen braucht. Zweckmäßiger weise wird die aus dem Kompensationspolster ausgelassene Druckluft gleichzeitig dazu benutzt, um die Kompressorkolben in die äußere Totpunktstellung zu bringen. " Zu dem Zweck ist die Kammer 45, in der' das Ventil 42 arbeitet, nicht nur über eine Leitung 46 mit der Leitung 12 und somit mit den Polstern 2 verbunden, sondern diese Kammer steht auch über das Ventil 42 und eine Leitung 43 mit einem Raum 44 in \^rerbindung, der sich hinter dem Kompressorkolben des Niederdruckteiles befindet.

Wenn nun beispielsweise der Motorkompressor gerade zum Stillstand gekommen ist und er sogleich für seine weitere Inbetriebnahme vorbereitet werden soll, so öffnet man das Ventil 42, worauf sich die in den Kammern48 sowie in den Polstern 2 und den Leitungen 12 und 46 eingeschlossene Luft ausdehnt, in die Räume 44 strömt und die Kolben in ihre äußere Totpunktstellung überführt.

Zweckmäßigerweise ist der Raum 45 über ein durch die Drücke vor und hinter ihm gesteuertes Rückschlagventil 47 auch noch mit 4er Druckkammer 48 des Hochdruckzylinders des Kompressors und durch letzteres mit dem Zwischenbehälter 33 in Verbindung. Sobald die aus dem Polster 2 nach Öffnung des Ven-

tils 42" abströmende Luft den Druck erreicht hat, der in dem Zwischenbehälter 33 herrscht, durchströmt die in dem letztgenannten Behälter enthaltene Luft die Kammern 48, um sich ihrerseits auszudehnen und in die Räume 44 zu strömen.

Wenn nach einem Fehlstart der Zwischenbehälter 3 3 entleert ist, besitzt die in" den Polstern 2 enthaltene Luft. einen Druck, der ausreicht, für sich allein die Kolben, an die richtige Stelle wieder zu bringen, und zwar infolge der Tatsache, daß sich diese Luft in - den Räumen 44 ausdehnt, wohin sie durch die Leitungi 43 nach öffnen des Ventiles 42 gelangt ist.

Würde man jedoch keine geeignete Einrichtung vorsehen, so· würde die in den Kompressionskammern der Niederdruckzylinder befindliche Luft bestrebt sein, der Kolbeuverschiebung entgegenzuwirken.

Es ist also zweckmäßig, Ventile 49 in der Wandung der Niederdruckzylinder des Kompressors anzuordnen und sie mit solchen Einrichtungen zu versehen, welche das öffnen der Ventile o. dgl. bei Bedarf gestatten.

Vorzugsweise werden die genannten Ventile an solchen Stellen angeordnet, daß die durch die Kompressorkolben des Niederdruckteils zurückgedrängte Luft in die Atmo-Sphäre entweichen kann, bis die genannten Kolben in die Nähe ihres äußeren Totpunktes gelangen. Andererseits bewirkt die Anordnung, daß von einer bestimmten Stellung der Kolben an sich die Ventile schließen und ein Polster einschließen, welches die Kolben stoßfrei in der gewünschten Lage zum Stillstand bringt.

Wenn in dieser Kolbenstellung die Ventile 49 mit den Räumen 44 in Verbindung stehen, kann sich die Luft, die sich in diesen Räumen befindet, wie ohne weiteres klar ist, ebenfalls in die Atmosphäre entleeren.

Es ist noch zu bemerken, daß bei gewissen

Kompressoren der in Rede stehenden Art die Räume 44 dazu dienen, wenigstens einen Teil· der Spülluft zu komprimieren. Zu diesem

, Zweck sind sie über Druckventile 50 o. dgl.

mit einem Raum 51 verbunden, welcher seinerseits mit den Kanälen 52, durch welche die Luft in den Motorzylinder eintritt, in Verbindung steht.

Bei Kompressoren dieser Art, bei denen die komprimierte Luft hinter die Kompressorkolben des Niederdruckteiles geführt wird, um die Kolben voneinander zu entfernen, ist es notwendig, noch besondere Einrichtungen, wie Ventile 53, vorzusehen. Diese Ventile dienen dazu, entweder die Verbindung zwischen dem Raum 51 und den Kanälen 52 während der Entfernung der Kolben voneinander, zu unterbrechen oder die Druckventile 50 während dieses Vorganges geschlossen zu halten.

Endlich werden in allen Fällen, in denen der Hilfsbehälter 3 mit dem Förderraum des Kompressors, beispielsweise mit dem Speicher 22, durch ein Ventil 20 in Verbindung steht, zweckmäßigerweise Mittel vorgesehen, welche das genannte Ventil geschlossen, halten, während der Behälter 3 aufgefüllt wird.

Der Behälter 3 steht bei normalem Betrieb unter dem Förderdruck des Kompressors, so daß das Ventil 20 nicht das Bestreben hat, sich zu schließen, da zu seinen beiden Seiten derselbe Druck herrscht. Zu dem Zweck kann natürlich eine Feder o. dgl. verwendet werden, welche das Ventil 20 dauernd geschlossen zu halten sucht. Diese Feder würde aber während des Betriebes einen Leistungsverlust bedingen, der zweckmäßigerweise zu vermeiden ist.

Die Steuerorgane für die verschiedenen Ventile 42, 49, 53 und 20 können auf verschiedene Weise ausgeführt werden. Beispielsweise können' für jedes dieser Ventile besondere Betätigungseinrichtungen vorgesehen Aver den. Es ist jedoch zweckmäßiger, alle diese Ventile durch einen einzigen Mechanismus zu betätigen, da die Ventile sämtlich zur gleichen Zeit in Tätigkeit treten müssen.

Für die Betätigung jedes, dieser Ventile kann daher ein Zylinderkolbensystem vorgesehen werden, dessen Kolben auf der einen Seite nach Belieben der Wirkung komprimierter Luft o. dgl. atisgesetzt werden kann. Die komprimierte Luft wirkt einem dauernd wirkenden elastischen S3^rstem entgegen, abgesehen von dem mit dem Ventil 20 verbundenen Kolben. Unter der Wirkung des Luftdruckes werden also die Ventile 20 und 53 geschlossen und die Ventile 42 und 49 geöffnet.

Es genügt somit, jeden der genannten Zylinder durch entsprechende Kanäle mit einer einzigen Druckluftleitung 54, die auch aus der obenerwähnten Leitung 5 bestehen kann, · zu verbinden und in dieser Leitung ein Steuerungsventil 55 anzuordnen, um durch einen einzigen Handgriff die vier genannten Gruppen von Ventilen zu betätigen.

Wie aus vorstehendem bereits ersichtlich ist, beschränkt sich die Erfindung keineswegs auf die hier genannten Anwendungsgebiete und Ausführungsformen, sondern umfaßt vielmehr alle Variationen.

Claims (19)

1. Patentansprüche:

   ι . Vorrichtung zum Anlassen von Motorkompressoren mit frei fliegenden, gegenläufigen Kolben, bei der das zum Anlassen verwendete, vorzugsweise aus Druckluft

   bestehende Druckgas in einen zusätzlichen Raum eingelassen wird, der als Kompensationspolster zur Aufrechterhaltung des gleichförmigen Ganges des Motor- !compressors dient, dadurch gekennzeichnet, daß der die Anlaßluft enthaltende Behälter (3) beim Anlassen mit dem Kompensationspolsterraum in Verbindung bleibt und so groß ist, daß der Druck der Anlaß luft bei den Volumenänderungen des Kompensationsraumes annähernd konstant bleibt, und daß eine Regelvorrichtung vorgesehen ist, durch die der Druck der Anlaßluft beim Ansteigen des Förderdrucks des Kompressors auf den für die normale Kompensationswirkung notwendigen Druck gesenkt wird.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck in den Polstern (2) von dem Anfangsdruck beim Starten vorzugsweise allmählich bis zu dem normalen Förderdruck des Kompressors abnimmt.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Hilfsbehälter (3) und dem vom Kompressor gespeisten Behälter (ri) ein durch die Drücke in diesen beiden Behältern gesteuertes Absperrorgan eingeschaltet ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3 für mehrstufige Motorkompressoren, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrorgan zwischen dem Hilfsbehälter (3) und dem vom Kompressor gespeisten Behälter (11) auch noch durch den Druck oder die Drücke gesteuert wird, welche in den unteren Stufen des Kompressors herrschen.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrventil einen mehrstufigen Kolben (16, 17 bzw. 23, 24, 25) aufweist, dessen Stufenzahl gleich η -f- 1 ist, wobei η die Zahl der Kompressorstufen ist, und dessen einzelne Stufen unter dem-Luftdruck im Polster (2) und in den einzelnen Kompressorstufen stehen, während der Gesamtkolben unter der Wirkung einer vorzugsweise einstellbaren Feder (15) steht, deren Kraft den auf die Kolbenstufen wirkenden Drücken entgegengesetzt gerichtet ist.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß neben dem als Stufenkolbenventil ausgebildeten und unter regelbarem Federdruck stehenden Absperrventil (23, 24, 25) noch ein zweites Ventil (30) angeordnet ist, das ebenfalls mit einem Kolben (32) verbunden ist, und nach Öffnung des ersten Ventils unter dem Luftdruck, der hierdurch auf den Kolben (32) ausgeübt wird, eine zweite Durchgangsöffnung für die komprimierte Luft freigibt, nachdem vorzugsweise auf der entgegengesetzten Seite des letztgenannten Kolbens (32) eine Druckentlastung stattgefunden hat (Fig. 7).
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3 für einen Motorkompressor, bei dem die erzeugte Druckluft durch den Kompensationsraum hindurch einer Verbrauchsstelle oder einem Aufnahmebehälter zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsbehälter (3) für die Anlaßluft vor dem Kompensationsraum in die Auslaßleitung des Kompressors eingeschaltet ist und an der Mündung der Auslaßleitung in den Hilfsbehälter (3) ein Rückschlagventil (20) vorgesehen ist, welches geschlossen ist, so lange der Druck in dem Hilfsbehälter größer ist als der Druck in der Auslaßleitung zwischen dem Kompressor und dem Hilfsbehälter.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (20) zwangsläufig, beispielsweise 8g auf pneumatische Weise vor Beginn des Füllens des Hilfsbehälters (3) mit Anlaßluft in seine Schließstellung überführbar ist (Fig. 10).
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 1, da- go durch gekennzeichnet, daß zur Drosselung des geförderten Mediums am Kompressorzylinder eine Drosseleinrichtung vorgesehen ist, die bei unterhalb des normalen Betriebsdruckes liegenden Drücken in Tätigkeit tritt.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosseleinrichtung von dem Druck des durch sie gedrosselten Mediums selbsttätig derart gesteuert wird, daß die Drosselwirkung mit steigendem Druck des gedrosselten Mediums abnimmt.
11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselvorrichtung aus einem in der Leitung des gedrosselten Mediums angeordneten Schieber (34) besteht, der mit einem Kolben (36) verbunden ist, dessen eine Fläche unter dem Druck des gedrosselten Mediums steht, während andererseits auf ihn eine Feder (35) einwirkt.
12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, "daß hinter den Druckventilen des Kompressors ein Kolbenventil (38) angeordnet ist, das unter dem Druck einer Feder (41) die Druckleitung bis auf ein oder mehrere feine Durchgangsöffnungen (39) verschlossen hält, aber nach Auftreten eines gewissen Druckes in der Druckleitung von seinem Sitz zur Freigabe der Drucklei-

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    rung entgegen der Wirkung der Feder abgehoben wird.
13. 13. Einrichtung zur Inbetriebsetzung der Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an das Kompensationspolster (2) ein Auslaßventil (42) angeschlossen ist, durch das die Druckluft aus dem Kompensationspolster ausgelassen wird, um die Überführung der Kompressorkolben in die das Anlassen vorbereitende äußere Totpunktstellung zu ermöglichen.
14. 14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die durch das Ventil (42) gesteuerte und dieDruckluf t aus dem Kompensationspolster (2) auslassende Leitung (43, 45, 46) an einen Raum (44) angeschlossen ist, der sich auf der Rückseite wenigstens eines der Kompressorkolben befindet, so daß die aus dem Kompensationspolster ausgelassene Druckluft die Überführung des bzw. der Kompressorkolben in die äußere Totpunktstellung bewirkt.
15. 15. Einrichtung nach Anspruch 14 für mehrstufige Kompressoren, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenluftbehälter (33) über ein Rückschlagventil (47) an die Leitung (43, 45, 46) angeschlossen ist, welche das Innere des Kompensationspolsters (2) mit dem Raum (44), der auf der Rückseite mindestens eines Kompressorkolbens vorgesehen ist, verbindet.
16. 16. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompressorzylinder (bei mehrstufigen Kompressoren mindestens die Niederdruckzylinder) mit mindestens einem, beispielsweise hydraulisch steuerbaren Ventil (49) versehen sind, durch das die Luft auf der Arbeitsseite der Kompressorkolben während der Überführung der Kolben in ihre äußere Totpunktstellung entweichen kann.
17. 17. Einrichtung nach'Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (49) vor Erreichung des äußeren Kolbentotpunktes abgeschlossen wird, so daß sich auf der Arbeitsseite der Kompressorkolben ein den Kolben in seiner äußeren Totpunktstellung abbremsendes' Luftpolster befindet.
18. 18. Einrichtung nach Anspruch 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (44), in welchen die zur Rückführung der Kolben in ihre äußere Totpunktstellung dienende Luft eingelassen wird, mit mindestens einer, beispielsweise durch ein Ventil (49) steuerbaren Auslaßöffnung versehen ist, die freigegeben wird, sobald sich der Kolben in der Nähe seiner äußeren Totpunktstellung befindet.
19. 19. Einrichtung nach Anspruch 13 für Motorkompressoren, deren auf der Rückseite der Kompressorkolben befindliche Räume für die Spülluftkompression dienen und an die Lufteinlaßöffnungen des Motorzylinders über Ventile angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen den zur Erzeugung von Spülluft dienenden Räumen (44) _tund dem Innern des Motorzylinders während der Rückführung der Kolben in ihre äußere Totpunktstellung durch Schließung der Verbindungsventile unterbrochen wird.

    Hierzu j Blatt Zeichnungen