Kolbenverdichter Kolbengebläse' 'und Kolbenkompressoren für große
Leistungen werden mit Rücksicht auf Zugänglichkeit, Gebäudehöhe, Gewichtsbelastung
der Triebwerkszapfen in den meisten Fällen .als liegende Maschinen gebaut, die entweder
von einem Elektromotor oder von einer Kolbenmaschine (Dampfmaschine, Gasmaschine)
angetrieben werden. Bei Antrieb durch Elektromotor ist das Kolbengebläse selbst
mit einem Kurbeltrieb versehen. Bei Antrieb durch eine Kolbenmaschine kann man,
ebenfalls einen Kurbeltrieb an der anzutreibenden Maschine anwenden, oder man kuppelt
das 'hinterste Kolbenstangenende -der antreibenden Maschine mit dem vordersten Kolbenstangenende
der angetriebenen Maschine. Im letzteren Fall und besonders dann, wenn der Kolbenverdichter
mehrstufig ist, wird der aus antreibender und angetriebener Maschine bestehende
Maschinensatz sehr lang, die Summe der beweglichen Triebwerksmassen wird unverhältnismäßig
groß und demgemäß auch die Triebwerkskräfte. Das gleiche gilt auch dann, wenn der
Kolbenverdichter nur einstufig ist, aber wie z. B. bei den großen Hochofengebläsen
der Kolben und die Kolbenstange sehr schwer werden. In diesen Fällen
ist
man wegen der großen Massenkräfte in I:ezug auf holbengeschiv indigkeit und Drehzahl
bzw. Hubzahl an Grenzen gebunden. weil sonst trotz der Anwendung eines sehr schireren
Fundaments und trotz der Anwendung von Gegeng@ Wichten Erschütterungen der -Nachbarschaft
durch den nicht ausgeglichenen Teil der 'Massenkräfte liervorgerufen werden oder
weil die auf die Triebiverkszapf-en wirkenden 'Massenkräfte zu hoch werden und von
den verfügbaren Lagermetall"'n nicht aufgenommen werden können. Ähnlich liegt der
Fall, wenn zum Antrieb von liegenden Kolbenverdichtern ein Elektromotor verwendet
wird, denn auch in diesem Fall kann matt wegen der Massenkräfte der angetriebenen
Kolbengebläse nur mäßige Drehzahlen an.ivnden. Auch wenn es gelingt. die 'Massenkräfte
erster Ordnung durch Gegengewichte an der Kurbei zum Teil auszugleichen, liat es
sich als notwendig erwiesen, die 'Massenkräfte zweiter Ordnung durch sehr schwierige
und teuere Vorkehrungen ausztigleicli_n, um Gebäudeerschütterungen, Hervorgerufen
durch die Massenkräfte zweiter Ordnung, in geringerer oder größerer Entfernung von
der Maschine zu vermeiden oder zti beseitigen.Piston Compressors `` Piston Blowers '' and Piston Compressors for large
Services are provided with regard to accessibility, building height and weight load
the engine journals in most cases built as horizontal machines that either
from an electric motor or from a piston engine (steam engine, gas engine)
are driven. When driven by an electric motor, the piston blower is itself
provided with a crank mechanism. When driven by a piston engine, one can
also use a crank drive on the machine to be driven, or you couple
the rearmost piston rod end of the driving machine with the foremost piston rod end
the driven machine. In the latter case and especially if the reciprocating compressor
is multi-stage, it will consist of the driving and driven machine
Machine set very long, the sum of the moving engine masses becomes disproportionate
large and accordingly also the engine forces. The same applies if the
Piston compressor is only single-stage, but such. B. in the large blast furnace fans
the piston and piston rod become very heavy. In these cases
is
Because of the large inertial forces in I: with reference to the Holbengeschiv indigkeit and speed
or number of strokes tied to limits. because otherwise despite the application of a very schireren
Foundation and despite the use of counter weights, vibrations in the neighborhood
be caused by the unbalanced part of the inertia forces or
because the inertia forces acting on the drive shafts become too high and from
the available bearing metal "n cannot be absorbed. The situation is similar
Case when an electric motor is used to drive horizontal reciprocating compressors
becomes, because in this case, too, can be dull because of the inertia forces of the driven
Only use the piston blower at moderate speeds. Even if it works. the 'mass forces
First order to be partially compensated by counterweights at the crank, liat it
proved necessary, the 'second order mass forces through very difficult
and expensive precautions to avoid building vibrations caused
by the inertial forces of the second order, at a lesser or greater distance from
to avoid or partially eliminate the machine.
Trotz einer an sich geläufigen End-zu-End-Anordnung mehrerer Zylinder
konnte nur bei gleich großen Zylindern und Triebwerksmassen auf beiden Kurbehvellenseiten
ein Massenausgleich erreicht werden.Despite a common end-to-end arrangement of several cylinders
was only possible with cylinders and engine masses of the same size on both sides of the crank shaft
a mass balance can be achieved.
Min Gegensatz zu den bekannten Anordttungen stellt sich die Erfindung
die Aufgabe, bei liegüiden mehrstufigen Kolbenverdichtern, deren Leistung auf beide
Seiten einer Kurbelwelle verteilt sind, deren Kurbeln bzw. Kurbelgruppen in an sich
bekannter Weise um iSo= versetzt sind, die l assenkräfte auszugleichen. Dies wird
dadurch erreicht, daß die Größen dir Zylinder und der Kurbelradien auf den beiden
Seiten der Kurbehvelle derart gegeneinander abgestimmt sind, dalß die Triebiverlcsinassen
vollkommen ausgeglichen sind und somit ebenfalls ein Ausgleich der Massenkräfte
erster und zweiter Ordnun" also ein völliger Schutz der Umgebung vor den Wirkungen
der 'Massenkräfte erreicht ist. Dies hat zur Folge, dali höhere Drehzahlen auch
bei großen und sehr großen Leistungen möglich sind.The invention is in contrast to the known arrangements
the task with Liegüiden multistage piston compressors, their performance on both
Pages of a crankshaft are distributed, their cranks or crank groups in itself
as is known, are offset by iSo = to balance out the lessening forces. this will
achieved by the fact that the sizes of the cylinder and the crank radii on the two
Sides of the crank shaft are matched to one another in such a way that the drive diverts
are perfectly balanced and thus also a balance of the inertial forces
first and second order "so a complete protection of the environment from the effects
the 'mass forces is reached. As a result, higher speeds also
are possible for large and very large services.
Wenn zwei 'Maschinen nach der Erfindung spiegelbildlich nebeneinander
auf derselben Kurbelwelle verl-inigt werden, so wird zudem noch das von den .lassenkräftzn
ausgeübte Drehmoment um eine senkrechte Achse aufgehoben.When two 'machines according to the invention are mirror images of each other
are slowed down on the same crankshaft, then the
exerted torque is canceled about a vertical axis.
Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung.The drawing shows an exemplary embodiment of the invention.
Bei denn hier dargestellten mehrstufig.-ti Gebläse ist die erste Stufe
mit ihrem großen Zylinder a auf der einen Seite der Kurbelweile d angeordnet, während
die beiden kleineren Zylinder h und c auf der anderen KurbAwellenseite liegen. Die
erste Druckstufe a ist dabei so groß gewählt, daß die Massenkräfte des Triebwerkes
des Zvlindersa i%-enigstens annähernd gleich groß denen der Triebwerke der Zylinder
h und c- mit ihren kleineren Kurbeln db und d,, werden. Die Kurbel d" ist dabei
zu den Kurbeln db und d, um i8o- versetzt. Dieser 'Massenausgleich läßt sich in
gleicher Weise auch bei Dampf-oder Gasmaschinen anwenden.In the case of the multi-stage.-ti blower shown here, the first stage is
arranged with its large cylinder a on one side of the crankshaft d while
the two smaller cylinders h and c are on the other side of the crankshaft. the
first pressure stage a is chosen so large that the inertia forces of the engine
of the Zvlindersa i% - at least approximately the same size as those of the engines of the cylinders
h and c- with their smaller cranks db and d ,, become. The crank d "is included
to cranks db and d, offset by i8o-. This' mass balance can be expressed in
apply in the same way to steam or gas engines.
Es ist nun angenommen. daß Lei Gebläsen die Kurbelwelle d durch eine
umlaufende Antriebsquelle, beispielsweise durch den Elektromotor c, angetrieben
wird. Da diese:, keine 'Massenkräfte hervorruft, ist der dargestellte 'Maschinensatz
durch die vorgenoininene Teilung und durch die Versetzung um i8o= hinsichtlich :einer
'Massenkräfte ausgeglichen. Uni auch die 1fassendruckmomente vollends auszugleich:n,
kuppelt man je einen 'lascliinensatz, dessen Massenkräfte auf die beschriebene Art
und Weise ausgeglichen worden sind, mit einem diesen gleichen Maschinensatz, der
in bezug auf die zur Kurbelwelle d senkrechte 'Mitteleb-ne sl>i@gelbildlich angeordnet
ist, wohei man in der Srininetrieebene der beiden MascInnensätze den hier antreibenden
Elektromotor legni kann.It is now accepted. that lei blowers the crankshaft d through a
rotating drive source, for example, driven by the electric motor c
will. Since this: 'does not' cause any inertia forces, the 'machine set shown is
by the previous internal division and by the offset by i8o = with respect to: one
'Mass forces balanced. Uni also fully compensate for the 1-barrel pressure moments: n,
one each couple a 'lascliinsatz whose inertial forces in the described way
and way have been balanced with one of these same machine set, the
in relation to the central plane sl> i @ gel, which is perpendicular to the crankshaft d
is where one can find the driving force here in the kinematic plane of the two sets of men
Electric motor legni can.
Treibt man dagegen d_n in den Massenkräften ausgeglichenen Verdichtersatz
durch Kolbenmaschinen (Dampf- oder Gasmaschinen) an, so kann der den 1,lassendruckmomenten
entgegenwirkende spiegelbildliche Maschinensatz auch durch die Antriebsinaschinen
gebildet wZrden, deren Zylinder dann ebenso wie die des Verdichters dem Ausgleich
der -Massenkräfte erster und zweiter Ordnung entsprechend anzuordnen sind.If, on the other hand, one drives the compressor set balanced in the inertia forces
by piston engines (steam or gas engines), then the 1, release pressure moments
counteracting mirror-image machine set also by the drive machines
The cylinders of which, like those of the compressor, are then formed to compensate for this
the mass forces of the first and second order are to be arranged accordingly.