DE843734C - Kompressoranlage mit Antrieb durch einen mit Ladepumpe versehenen Dieselmotor - Google Patents

Description

• Kompressoranlage mit Antrieb durch einen mit Ladepumpe versehenen Dieselmotor Zur Urzeugung von Druckluft höherer _pannutig, z. ß. 0 at und mehr, für den Antrieb von Drucklufthämmern, -bohrmaschinen u. a. Vorrichtungen sind fahrbare und ortsfeste Kompressor-<inlagen bekannt. hui denen der Antrieb eines auf einett zur @annnlung der Druckluft dietieciden \\iiitikessel arbeitenden Kolbenverdichters durch ritieti mit I"tdelititnlic versehenen Dieselmotor erfolgt. Die Ladepumpe ist bei diesen Bauarten so ausgebildet, claß sie bedarfsweise o,i bis i atü erzeugt, wobei finit Rücksicht auf die thermische Überlastuitg des Kolbens mid die damit verbundene (5lkohlehildung in der Kollienringpartie aber nur o,5 bis o,6 atü iiornialerweise ausgenutzt wird. Für die Erzeugung der Druckluft sind besondere Verclicliterzvlinder vorgesehen. von @velchen die Luft einem @\indkessel zugeführt wird, in welchem die l.tift gesammelt und etwa in der Höhe der erforderlichcii Spanittiitg gehalten wird. Die Ertindung hat sich die Aufgatgestellt, den Gesamtaufbau einer KompressorNage zu vereinfachen, und geht von der Überlegung aus, die Ladepumpe als Erzeuger der für den Antrieb von PreB-luftwerkzeugen erforderlichen Druckluft höherer Spannung zti verwenden, so daB die bisher übliche @'erwetidutig besonderer Verdichterzylinder erübrigt werden kann. Eine vorteilhafte Lösung dieser Erfindungsaufgabe besteht nun darin, daB die Ladepumpe den einzigen Drucklufterzeuger der gesamten Anlage bildet und durch Betätigung eines oder mehrerer Steuer- bzw. Regelorgane in einen von dem dann ohne >Rufladung arbeitenden Dieselinotor angetriebenen Kolbenverdichter mit Windkessel umschaltbar ist, so daß je nach der Umschaltung die im Windkessel gespeicherte Druckluft zum Betrieb von Preßluftwerkzeugen oder der mit Aufiadung arbeitende Dieselmotor als Antrielismaschine, beispielsweise für Fahrieuge, dienen kann. 1)ie Ladepumpe dient nunmehr sowohl zur Erzeugung der Luft höherer Spannung für den Antrieb> von Werkzeugen und der Luft niedriger Spannung zum Aufladen des -Motors. Ursprüngliche Bedenken des Erfinders, daß diese doppelte Ausnutzung der Ladepumpe schwierig, wenn nicht gar unmöglich :ein dürfte, konnten durch eingehende Untersuchungen behoben werden. So ermöglicht gerade die Verhindung der Ladepumpe mit dem Windkessel die Speicherung einer solchen Luftmenge und die Einhaltung eines solchen Druckes. wie dies der Betrieb der Preßluftwerkzeuge erfordert. Durch geeignete Schaltelemente kann man dem Windkessel oder der Druckleitung der Pumpe eine solche Luftmenge niederer Spannung entnehmen, wie sie der -Motor benötigt.
• Die dem doppelten Zweck dienende Ladepumpe kann als besonderer Körper der Anlage zugeordnet sein. und zwar ist es denkbar, für jeden Zylinder oder für eine Zylindergruppe eine Ladepumpe vorzusehen. Die Gesamtabmessungen der Anlage werden in jedem Falle erheblich verringert. Eine besonders gedrängte Bauart erhält man durch die Verwendung von Maschineneinheiten mit Stufenkolben, welche in einem entsprechend abgestuften, vorzugsweise zur. Kurbelwelle offenen Zylinder mindestens eine Verbrennungskammer und eine Verdichterkammer begrenzen, von denen die letztere die mit dem Windkessel verbundene Ladepumpe bildet. Bei dieser Bauart ist die an der Kurbelwelle angreifende Pleuelstange unmittelbar im Oberteil des Kolbens gelenkig befestigt.
• Eine dem normalen Betrieb vollständig genügende einfache Schaltung zwischen Pumpe. Windkessel und Dieselmotor erhält man dadurch, daß die Ladepumpe durch eine Druckleitung nur an den Windkessel angeschlossen ist und zwischen dein Ansaugeraum des Motorzylinders und dem Windkessel eine Verbindungsleitung mit einem in die Außenluft mündenden Ansaugestutzen vorgesehen ist, welcher mittels eines liehrwegeventils bei gleichzeitiger Sperrung der Leitung zum Windkessel mit dem Ansaugeraum des Zylinders verbindbar ist. je nach der Stellung des Mehrwegeventils wird der Windkessel mit dem Ventilrauen oder mit der Außenluft oder aber nur der Ventilraum mit der Außenluft verbunden. Durch diese Schaltung wird erreicht, daß die Pumpe allein zur Erzeugung der Arbeitsluft für die Preßluftwerkzeuge verwendet werden kann, während der Motor seine Luft aus der Atmosphäre ansaugt. Soll die Pumpe zum Aufladen des Motors verwendet werden, dann wird durch eine entsprechende Stellung des -Mehrwegehahns der Windkessel zunächst entlüftet, so daß anschließend nur Luft von geringer Spannung, z. B. 0,5 at, dem Motor zugeleitet wird. Eine andere, für manche Fälle vorteilhafte Lösung besteht darin, in der Verbindungsleitung von Windkessel und Motor ein Druckminderventil vorzusehen, welches eine Entnahme von Luft geringer Spannung ermöglicht. In diesem Fall muß die Ladepumpe so bemessen sein, daß sie ausreichend Luft, und zwar für die Preßluftwerkzeuge und den Motor erzeugt. Die Bauart nach der Erfindung ist besonders geeignet für solche Anlagen, welche zeitweise als Kompressor oder als reine Antriebsmaschine verwendet werden sollen. So kann man bei der Verwendung der Ladepumpe zum Aufladen des Dieselmotors die Kraft zum Antrieb einer Maschine an der Kurbelwelle abnehmen. In anderen Fällen kann man durch Umschaltung der Steuerorgane nur den Windkessel mit Luft höherer Spannung durch die Pumpe aufladen, -,wobei der Motor die erforderliche 1_uft über den ins Freie mündenden Stutzen ansaugt. Diese Ausbildung ermöglicht auch die Verwendung der Bauart nach der 1# rfindung für selbstfahrende Anlagen, indem der Dieselmotor als :lntriel) des Fahrzeuges dient. während an der Arbeitsstelle die Ladepumpe als Kompressor wirkt.
• Bei einem Brennkraftumformer für Gasturbinen hat man vorgeschlagen, einen durch eine Brennkraftmaschine angetriebenen Kolbenverdichter zu verwenden, wobei der Motorzylinder und der Kompressorzylinder durch einen mit Stufenkolben ausgerüstetenStufenzylindergebildetsind.EinTeilderverdichteten Luft wird dem Motorzylinder zugeleitet, während ein anderer Teil in einer nachgeschalteten Gasturbine Arbeit leisten soll. Es handelt sich hierbei um die Verteilung von Druckluft niederer Spannung (etwa o,5 bis 0,7 at) auf mehrere Maschineneinheiten, und zwar unter Einhaltung eines einheitlichen Drucks für alle diese - aschinen. Die Erfindungsaufgabe liegt bei dieser bekannten Vorrichtung nicht vor und wird durch diese auch nicht gelöst.
• Ferner ist eine Zweitaktbrennkraftmas--hine bekannt, deren Arbeitskolben mit einer Pumpe verbunden ist, die über Druckleitungen mit einem zur Sammlung der Druckluft dienenden @N'indkessel in Verbindung steht und der ein Dreiwegehahn zugeordnet ist. Die erzeugte Druckluft wird zur zusätzlichen Spülung des Motors verwendet, wobei die Druckluft je nach der Stellung de: Dreiwegehahns entweder von der Pumpe oder von dem Drucklufthehälter dem Arbeitsraum des -Motors zugeführt wird. Dabei kann der Dreiwegehahn auch so eingestellt werden, daß die Pumpe, wenn man auf zusätzliche Spülung des --Motors verzichten will, allein auf den Druckluftbehälter arbeitet. Um diese im Druckluftbehälter aufgespeicherte Luft zeitweilig zur Kühlung des Motors verwetaden zu können, wenn ein bestimmter Höchstdruck erreicht ist, hat man den Dreiwegehahn durch ein Z7entil ersetzt. Die Erfindungsaufgabe liegt somit bei diesem bekannten Zweitaktmotor ebenfalls nicht vor, da es nach der Erfindung darauf ankommt, eine Kornpressoranlage mit nur einem einzigen Drucklufterzeuger zu schaffen, bei dem dieser zur Erzeugung von Druckluft höherer Spannung für den Betrieb von Preßluftwerkzeugen und niedriger Spannung zum Aufladen des «Motors dient.
• In der Zeichnung ist ein Ausführtuigsbeispiel der Erfindung dargestellt.
• In dem Stufenzylinder t ist der Stufenkolben 2 geführt und begrenzt die Verbrennungskammer 3 und die Verdichterringkaminer .M, welche die eigent-

  liehe Ladepumpe bildet. Der Kolben 2 ist durch

  die Pleuelstange 3 unmittelbar mit der Kurbel-

  welle (i verbunden, an welcher weitere, nicht dar-

  gestellte 7vlit1dereinheiten in Stern- oder 1>lockform

  allgeschlossen sein kiinnen. Die Verbindung der

  Pleuelstange mit dem Kolben erfolgt in (lern den

  geringeren Durchmesser besitzenden Kolbenteil,

  der ini Verhreiintitigszylinder geführt ist. Die 13att-

  art wird iii der 1liilie dadurch besonders zusam-

  niengedrängt.

  Der IZingkallimer der l.a<leliuntpe 4 sind An-

  7 und :\uslal.@@entile 8 zugeordnet. Die

  niit dem .\uslaßt-entil 8 t-erseliene Druckleitung 9

  iniindet in den Windkessel io. welcher nicht dar-

  gestellte Anschlüsse für, den Betriel> von Preßluft-

  werkzeugen, z. KAbbattlliiminern, Bohrhämmern

  usw., besitzt. Der Windkessel ist über eine Leitung

  1 1 und (las .\nsatt"evetitil 12 mit der Verbrennungs-

  kammer .3 des \lotoirs terhunden. In der Leitung ii

  ist ein \lehrt@-egetentil 13 t-orgeseliett, oberhalb

  \\-elclietn ein Ailsatigestutzen 14 mit Filter 13 ange-

  @@r((tiet ist. Je nach der Stellung des Ventils 13 kann

  der \\-in(ll:cssel finit der Verbrennungskammer 3

  oder aber diese Kammer 3 über den Stutzen 14 und

  (las I,' ilter 1,3 mit der Außenhift verbunden sein.

  \ttch ist es iniiglicli. (leii Windkessel Über die Lei-

  tung 1 1 111l,(1 (lest Stlitzerl 14 zwecks Entlüftung mit

  der Außenluft zti \-erl)Iii(ieii. Die dargestellte Aus-

  fültrungsfoinn eriniiglicht mir die '\'er\,#endlitig der

  Ladel,unipe eiittt-ecler zur Erz,ttgung von Luft

  hiilierer Spannung für den Antrieb von \\'erkzeugen

  Oder aber nach vorhergehender rtitlüftung des

  \\-in@lkessels to und entsprechender -Stellung des

  Ventils 13 tl;is Aufladen des Motors mit Luft ge-

  ringer Spannung.

Claims (4)

1. PATEVTANSPRLCHF: i. Kinnliress@>ranlage mit Antrieb eitles auf einett zur #,aintnlting der Druckluft dienenden Windkessel arbeitenden Kolbenverdichters durch einen mit Ladepumpe versehenen Dieselmotor, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladepumpe (4) den einzigen Drucklufterzeuger der gesamten Anlage bildet und durch Betätigung eines oder mehrerer Steuer- bzw. Regelorgane in einen von dein dann ohne Aufladung arbeitenden Dieselmotor angetriebenen Kolbenverdichter mit Windkessel umschaltbar ist, so daß je nach der Umschaltung die im Windkessel (io) gespeicherte Druckluft zum Betrieb von Preßluftwerkzeugen oder der mit Aufladung arbeitende Dieseltnotor als Antriebsmaschine. beispielsweise für Fahrzeuge, dienen kann.
2. 2. Kompressoranlage nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die Verwendung von Maschineneinheiten mit Stufenkolben (2), welche in einem entsprechend abgestuften, vorzugsweise zur Kurbelwelle (6) offenen Zylinder (i) mindestens eine Verbrennungskammer (3) und eine Verdichterkammer (:4) begrenzen.
3. 3. Kompressoranlage nach Anspruch t oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladepumpe (4) durch eine Druckleitung (9) nur an den Windkessel (io) angeschlossen und zwischen dem Ansatigeraum des Motorzylinders und dem Windkessel (to) eine Verbindungsleitung (l i) mit einem in die Außenluft mundenden Ansaugestutzen (14, i .S) vorgesehen ist, welcher mittels eines 'lehrwegeventils (13) bei gleichzeitiger Sperrung der Leitung zum Windkessel mit dein Atisattgeratim des Zylinders verbindbar ist.
4. 4. Kotnpressoranlage nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Verbindungsleitung (i i) zwischen Motor und Windkessel ein Druckminderventil angeordnet ist. Angezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift \r. 158 o29