DEF0014867MA

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Publication number: DEF0014867MA
Authority: DE

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 2. Juni 1954 Bekaiintgemadit am 19. Juli 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Bei dem Verfahren nach der Erfindung handelt es sich um ein solches zur Entlastung des Triebwerkes von der Wechselstrombauart angehörenden Druckerhöhiungsverdichtern mit einer höheren Eingangsstufe,

Bei den bisher bekanntgewordenen Druckerhöhiungsverdichtern entstehen infolge der erhöhten Ansaugespannungen allgemein erhöhte Beanspruchungen der Triebwerksteile einschließlich der Kurbelwellenlager. Alle diese Teile müssen daher entsprechend größer bemessen sein als bei Maschinen mit nur atmosphärischem Ansaugedruck. Das gleiche gilt ebenfalls für zwei- und mehrstufige Verdichter mit zwei oder drei Niederdruckzylindern, wobei das Triebwerk für die erste und jede weitere Hochdruckstufe einer im Verhältnis zur Anzahl der Niederdruckzylinder jeweils erhöhten Beanspruchung ausgesetzt ist.

Es ist bei einfachwirkenden Verdichtern bekannt, diese mit einer zusätzlichen Kolbenfläche zu versehen, die durch den . Enddruck der Verdichtung belastet wird und hierdurch, einen Druckwechsel im Gestänge ausschließt, so daß Geräusche, wie sie sonst bei verschlissenen Lagern auftreten, nicht auftreten können. Bei dieser Bauweise wird das Triebwerk aber, entgegen dem Verfahren nach der Erfindung, .zusätzlich belastet.

Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß ein Triebwerk sowie¹ dessen Lagerung entsprechend dem Druck der Endstufe des Verdichters zu bemessen ist, wobei der Mangel auftritt, daß das Triebwerk für die vor der Endstufe liegenden

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Verdichterstufen praktisch überdimensioniert ist und nicht voll ausgenutzt wird.

. . Durch-das Verfahren, nach der Erfindung wird eine Verbesserung dadurch erreicht, daß die zu einer jeden Driuckerhöhiungsstufe gehörige Kurbelgehäusekaminer jeweils mit dem Druck aufgeladen wird, welcher etwa dem Verdichtungsdruck der letzten vorgeschalteten Verdichterstufe entspricht.

Durch dieses Verfahren wird eine weitgehende

ίο Angleichung der Belastungsverhältnisse des Triebwerkes der nachgeschalteten Druckerhöhungsstufe bzw. -stufen an diejenigen der Niederdruckstufe erzielt, wodurch die bei den einzelnen Stufen zur Druckerhöhung des Mediums, z. B. Luft oder Gas, vom Triebwerk aufzunehmende Arbeit, wie im Druck-Volumen-Diagramm ■ (Fig. 3) schematisch veranschaulicht, um die durch das Rechteck a, b, e, f dargestellte Arbeit geringer wird als bei einem Dnuckerhöhiungsverdichter ohne Aufladung der Kurbelgehäusekammer, gemäß dem Diagramm nach Fig. 2.

Die auf diese Weise bewirkte Entlastung des Triebwerkes gestattet aber nunmehr eine erheblich schwächere Ausbildung der einzelnen Triebwerksteile und so eine billigere Herstellung der Maschine, ohne dabei Nachteile leistungsmäßiger oder funktioneller Art in Kauf nehmen zu müssen. Weiterhin kann erfindungsgemäß der Aufladedruck in der Kurbelgehäusekammer nach unten regelbar sein, um diesen konstant zu halten oder nach Bedarf ändern zu können.

Die Anwendung der Erfindung geht aus Fig. ι der Zeichnung hervor, welche in schematischer Form einen Druckerhöhungsverdichter darstellt, wie er beispielsweise in Bergwerken Verwendung findet, um dort den Druck der von einer Verdichteranlage unter Tage geförderten, durch Leitungsverluste mehr oder weniger entspannten Druckluft wieder auf den Nenndruck zu bringen.

Mit ι ist der Druckerhöhungsverdichter bezeichnet, welcher aus dem Kurbelgehäuse 2, dem Zylinder 3, dem Kolben 4, dem Zylinderkopf S und dem Triebwerk 6 besteht und der die im Druck zu erhöhende Druckluft aus der Leitung 7 ansaugt und alsdann in die zu den Druckluftgeräten bzw. -werkzeugen führende Verteilerleitung 8 weiterdrückt. , '

Gemäß der Erfindung ist das Kurbelgehäuse 2 zwecks Aufladung der Kurbelgehäusekammer mit einem dem Füllungs- und Verdichtungsdruck im Zylinder 3 entgegenwirkenden Druck z. B. mit einer Rohrleitung 9 ausgestattet, welche mit dem anderen Ende an die Saugleitung 7 angeschlossen ist, so daß in der Kurbelgehäusekammer stets der Druck herrscht, der etwa dem Fülldruck des Zylinders entspricht.

Durch diesen Druckausgleich ergibt sich aber der große Vorteil, daß das Triebwerk weitgehend entlastet wird, so daß es einschließlich seiner Lage- ^! rungen wesentlich schwächer gehalten werden kann als das Triebwerk, bei dem die Kürbelgehäusekammer lediglich unter Atmosphärendruck steht. Das nachstehende Zahlenbeispiel soll diese Behauptung verdeutlichen:. Angenommen sei ein Zylinderdurchmesser mit einer Fläche F von 176 cm², ein Ansaugdruck p_a von3,5atü und ein Enddruck p_e von 7 atü. Bei einer Maschine ohne Aufladung der Kurbelgehäusekammer ergibt sich dann der Druck/³ im Gestänge zu .

P = F ■ p_e = 176 · 7 = 1230 kg,

wogegen derselbe mit Aufladung der Kurbelgehäusekammer nur

P = F (p_e — p_a)-= 176 (7 — 3,5) = 620 kg

beträgt.

Damit etwaige in der Saugleitung 7 auftretende Druckschwankuhgen von der Kurbelgehäusekammer ferngehalten werden können, ist in der Rohr-. leitung 9 nach der Erfindung vorteilhafterweise ein Druckregelventil 10 eingebaut, das einerseits den Druck in der Kurbelgehäusekammer konstant hält, andererseits aber auch die Möglichkeit gestattet, denselben nach Bedarf zu ändern, je nachdem die Verhältnisse dieses gerade erfordern.

Bei . Druckerhöhungsverdichtern mit mehreren Niederdruck- und mehreren Hochdruckstufen, gleichgültig, ob diese voneinander getrennt oder zu einer Maschineneinheit vereint sind, wird sinngemäß verfahren, d. h. die einzelnen Kurbel- go gehäusekammern der Hochdruckstufen mit dem Druck der jeweils . vorhergehenden Stufe aufgeladen.

Dabei ist es erforderlich, daß bei den erfindungsgemäß ausgeführten Druckerhöhungsverdichtern die Kurbelgehäusekammern für die Hochdruckteile sowohl nach außen hin als auch gegeneinander einwandfrei abgedichtet sind.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1Oo

1. Verfahren zur Entlastung des Triebwerks von der Wechselstrombauart angehörenden Druckerhöhungsverdichtern mit einer höheren Eingangsstufe, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die zu einer jeden Druckerhöhungsstufe gehörige Kurbelgehäusekammer jeweils mit dem Druck aufgeladen wird, welcher annähernd dem Verdichtungsdruck der letzten vorgeschalteten Verdichtungsstufe entspricht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufladedruck jeder Kurbelgehäusekammer nach unten regelbar ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 518 526; österreichische Patentschrift Nr. 114 319.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen