DK151492B

DK151492B - PILLOW MACHINE STAMP MACHINE WITH A SIMPLE CRUMP AND A BALANCE SHEET BALANCING OF THE PROCESSING AND RETURNING MASSES IN THE MACHINE

Info

Publication number: DK151492B
Application number: DK234574AA
Authority: DK
Inventors: Anton Braun; Oswald Thun
Original assignee: Anton Braun
Priority date: 1973-04-30
Filing date: 1974-04-29
Publication date: 1987-12-07
Also published as: YU119674A; IN142456B; CH606861A5; IE41316B1; EG11630A; IE41316L; JPS5745943B2; AT342178B; YU40425B; FR2227424A1; DE2419581C2; CA1003381A; JPS5027104A; PL110554B1; SE410491B; DK151492C; CS181165B2; HU179112B; NO146479C; DE2419581A1

Description

i 151492in 151492

OISLAND

Den foreliggende opfindelse angår en stempelmaskine af krydshovedtypen med en enkelt krumtap og et arrangement til afbalancering af de frem- og tilbagegående og roterende masser i maskinen, hvilket arrangement omfatter en frem-5 og tilbagegående stempelenhed, en frem- og tilbagegående afbalanceringsenhed og en kontravægt på krumtaparmen, i-det stemplet er forbundet med afbalanceringsenheden ved hjælp af en bevægelsesreverserende mekanisme, og hvor den bevægelsesreverserende mekanisme består af modsat bevæge-10 lige par af indre elementer og ydre elementer, af hvilke hvert par konstruktivt er indbyrdes forbundne på en sådan måde, at det fuldstændigt ophæver alle tværgående kraft-komposanter mellem de modstående elementer i parret, og ér i indgreb med et par fastliggende bevægelsesreverserende ele-15 menter, ét mellem hvert af de mod hinanden vendende ydre og indre elementer.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a single-head cross-crank piston machine and an arrangement for balancing the reciprocating and rotating masses of the machine, comprising an reciprocating piston unit, a reciprocating balancing unit and a counterweight of the crank arm, in that the piston is connected to the balancing unit by a motion reversing mechanism, and wherein the motion reversing mechanism consists of opposable movable pairs of inner members and outer members, each pair of which are constructively interconnected in such a manner; it completely eliminates all transverse force components between the opposing elements of the pair, and engages a pair of fixed motion reversing elements, one between each of the outer and inner elements facing each other.

Den almindeligste måde til afbalancering af de bevægede masser i en stempelmaskine af krydshovedtypen med en enkelt krumtap såsom en kompressor er at anbringe en 20 overdimensioneret kontravægt på krumtaparmen overfor krum-tapsølen, idet hensigten hermed er, at denne kontravægt ikke blot skal afbalancere massekræfter fra maskinens roterende dele, men også fra maskinens frem- og tilbagegående dele. Denne afbalancering er imidlertid ret ufuldkommen og 25 giver frem for alt anledning til uafbalancerede massekræfter på tværs af bevægelsesretningen for maskinens frem-og tilbagegående dele, hvilket bevirker kraftige vibrationer og nødvendiggør en krafttig dimensionering af maskinens lejer og underdel samt tilvejebringelse af et særligt 30 fundament, hvorpå maskinen må anbringes.The most common way of balancing the moving masses in a single-crank piston-type piston machine such as a compressor is to apply an oversized counterweight to the crankshaft to the crankcase, the intention being that this counterweight should not simply balance the mass of the rotating parts, but also from the reciprocating parts of the machine. However, this balancing is quite imperfect and above all causes unbalanced mass forces across the direction of movement of the reciprocating parts of the machine, causing strong vibrations and necessitating a strong dimensioning of the machine bearings and lower parts as well as providing a special foundation, on which the machine must be placed.

Samtidig sætter disse vibrationer en grænse opad for det omdrejningstal, hvormed maskinen kan arbejde, hvilket igen for en given ydelse betyder et tilsvarende stort slagvolumen og dertil svarende store massekræfter.At the same time, these vibrations impose a limit on the speed at which the machine can operate, which in turn means for a given output a correspondingly large impact volume and correspondingly large mass forces.

35 Fra fransk patentskrift nr. 1.503.203 kendes et forslag til afbalancering af frem- og tilbagegående mas-35 From French Patent Specification No. 1,103,203, a proposal for balancing reciprocating masses is known.

OISLAND

2 151492 ser i en stempelmaskine af trunktypen ved hjælp af kontravægte, som er ledforfaundne med stemplet og i givet fald med plejIstangen ved krumtapsølen. Også ved denne konstruktion forekommer der imidlertid tværgående massekræfter, 5 som giver anledning til vibrationer, og maskinens underdel, der skal huse kontravægtene, må også her gøres stor, ligesom maskinen må anbringes på et særligt fundament. Der er her ikke tale om at afbalancere maskinens roterende masser.2 151492 looks into a trunk-type piston machine by means of counterweights, which are articulated with the piston and, where appropriate, with the plunger rod at the crankcase. However, in this construction, too, transverse mass forces 5, which give rise to vibrations, occur, and the lower part of the machine, which is intended to house the counterweights, must also be enlarged here, and the machine must be placed on a special foundation. This is not a question of balancing the rotating masses of the machine.

10 Endelig kendes fra tysk patentskrift nr. 417.470 en væskepumpe, der skal arbejde i stor dybde, og hvor pumpestangen er opdelt i to halvdele, som er forbundet med hinanden ved en bevægelsesreverserende mekanisme i form af til pumpestangsdelene fastgjorte tandstænger, som er i 15 indgreb med et fastliggende tandhjul, idet hensigten hermed er at afbalancere vægtene af de to dele af pumpestangen mod hinanden og undgå udenfor pumperøret anbragte kontravægte. Der er heller ikke her tale om at afbalancere de roterende masser.Finally, German Patent No. 417,470 discloses a fluid pump which has to operate in great depth and wherein the pump rod is divided into two halves which are connected to each other by a motion reversing mechanism in the form of toothed rods fastened to the pump rod parts. with a fixed sprocket, the purpose of which is to balance the weights of the two parts of the pump rod against each other and avoid counter weights placed outside the pump tube. This is also not a question of balancing the rotating masses.

20 Formålet for opfindelsen er ved en stempelmaskine af den indledningsvis anførte art at tilvejebringe en sådan afbalancering af de frem- og tilbagegående og roterende masser i maskinen, at man praktisk talt undgår uafbalancerede massekræfter også på tværs af bevægelsesret-25 ningen for maskinens frem- og tilbagegående dele, hvorved maskinens lejer og underdel kan dimensioneres mindre og et særligt fundament for maskinen helt kan undværes, samt hvorved maskinen kan arbejde med et højere omdrejningstal og dermed for en given ydelse kan have et mindre 30 slagvolumen og derfor også af denne grund kan gives mindre dimensioner.The object of the invention is to provide, by means of a stamping machine of the type mentioned in the preamble, such a balancing of the reciprocating and rotating masses in the machine that practically avoiding unbalanced mass forces also transverse to the direction of movement of the machine's forward and reverse movements. reciprocating parts, whereby the machine bearings and lower parts can be dimensioned less and a special foundation for the machine can be completely avoided, and whereby the machine can work at a higher rpm and thus for a given performance can have a smaller 30 stroke volume and therefore can also be given smaller dimensions.

Dette opnås ifølge opfindelsen ved, at massen af afbalanceringsenheden overstiger massen af den modsat bevægede frem- og tilbagegående enhed med en størrelse, 35 som er. lig med en del af massen af plej Istangen mellem krydshovedet og krumtappen, og at inertimomentet af kon- 3This is achieved according to the invention in that the mass of the balancing unit exceeds the mass of the opposite moving reciprocating unit of a size which is 35. equal to a part of the mass of groove Istangen between the crosshead and the crank, and that the moment of inertia of the con- 3

OISLAND

151492 travægten på krumtaparmen overstiger inertimomentet af krumtapsølen og krumtapslaget med en størrelse, som er lig med en anden del af massen af plejIstangen gange krumtap-radien.The crank arm traverse exceeds the moment of inertia of the crankcase and crank stroke of a size equal to another portion of the mass of the groove rod times the crank radius.

5 Ved på denne måde at betragte en del af plej Istan gens masse som en i hovedsagen frem- og tilbagegående masse og en anden del af plej Istangens masse som en i hovedsagen roterende masse, og at dimensionere hhv. afbalanceringsenheden og kontravægten på krumtaparmen tilsvarende,har 10 det i praksis vist sig, at man i det væsentlige kan eliminere uafbalancerede massekræfter hos maskinen under dennes gang og derved opnå det foran nævnte formål.In this way, by considering one part of the mass of Istanbul the mass as a substantially reciprocating mass and another part of the mass of the mass of the ist as a substantially rotating mass, and of dimensioning respectively. If the balancing unit and the counterweight on the crank arm are correspondingly, it has been found in practice that essentially unbalanced mass forces of the machine can be eliminated during its operation and thereby achieve the aforementioned purpose.

Maskinens krydshoved kan enten være stift forbundet med stemplet eller med afbalanceringsenheden.The cross head of the machine can either be rigidly connected to the piston or to the balancing unit.

15 Opfindelsen skal i det følgende beskrives nærmere ud fra udførelsesformer, idet der henvises til tegningen, på hvilken tilsvarende henvisningsbetegnelser angiver tilsvarende dele, og hvor fig. 1 viser skematisk en udførelsesform for en 20 maskine med fast slaglængde, som udnytter den særlige afbalancerings- og drivmekanisme ifølge opfindelsen, og hvor indre og ydre tandstænger og tilsvarende, mellemliggende, svingende tandhjul forbinder hhv. krydshoved og afbalanceringselementerne, idet de ydre tandstænger er stift forbun-25 det med hinanden og svingeligt forbundet med krydshovedelementet for langsgående bevægelse som en enhed sammen med dette element, fig. 2 et tværsnit langs linien 2-2 i fig. 1, fig. 3 svarende til fig. 1 en anden udførelsesform, 30 hvori det indre· tandstangselement er svingeligt forbundet med krydshovedelementet, og de ydre tandstænger udgør en del af afbalanceringelementet, fig. 4 svarende til fig. 1 en udførelsesform, hvor en roterende krumtapaksel er placeret mellem punktet for 35 svingende bevægelse af plejlstangen til krydshovedelementet og længdea.kseplaceringen af de indre og ydre tandstangselementer og afbalanceringselementet, 4 151492BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will now be described in more detail from embodiments, with reference to the drawing, in which corresponding reference numerals indicate corresponding parts, and in which 1 schematically shows an embodiment of a fixed-stroke machine utilizing the particular balancing and driving mechanism according to the invention, in which inner and outer tooth rods and corresponding intermediate pivoting gears connect, respectively. crosshead and the balancing elements, the outer tooth rods being rigidly connected to each other and pivotally connected to the crosshead element for longitudinal movement as a unit together with this element; 2 is a cross-sectional view taken along line 2-2 of FIG. 1, FIG. 3 corresponding to FIG. 1 shows another embodiment in which the inner rack element is pivotally connected to the crosshead element and the outer rack forms part of the balancing element; FIG. 4 corresponding to FIG. 1 shows an embodiment in which a rotating crankshaft is positioned between the point of pivotal movement of the connecting rod of the crosshead member and the longitudinal axis of the inner and outer rack members and the balancing member;

OISLAND

fig. 5 delvis skematisk en tokammerkompressoren-hed, som udnytter den særlige afbalancerings- og drivmekanisme ifølge opfindelsen,og hvor kompressorkamrene er anbragt med mellemrum i længderetningen på modsatte sider 5 af en drivende krumtapaksel/ og hvor krydshovedelementet bevæger sig frem og tilbage som en enhed med to stempelelementer, et i hvert kammer, og hvor afbalanceringselementet kun tilvejebringer en afbalanceringsvirkning ved en placering med mellemrum i længderetningen mellem den drivende 10 krumtapaksel og et af stemplerne, fig. 6 på tilsvarende måde som i fig. 5 en anden udførelsesform for opfindelsen, hvor en afbalanceret to-kammerkompressorenhed omfatter et enkeistempelelement med to modstående arbejdsflader, som opdeler et enkelt kompres-15 sorcylinderafsnit i to kompressorkamre, og hvor stempelelementet tjener som krydshovedelement og drives direkte af en plejlstang fra en roterende drivaksel, der er anbragt med afstand i længderetningen ved den ene side af stempelelementet, mens det bevægelige afbalanceringselement er an-20 bragt med afstand i længderetningen ved den anden side af det kombinerede stempel- og krydshovedelement med en placering, der i længderetningen ligger uden for kompressorcylinderen, fig. 7 delvis skematisk og med visse dele vist i 25 tværsnit en forbedret, afbalanceret flerkammerkompressor med fast slaglængde og med drivmekanisme ifølge opfindelsen med en udførelsesform for forbindelsesmekanismen mellem krydshoved- og afbalanceringselementerne, fig. 8 et tværsnit langs linien 8-8 i fig. 7, 30 fig. 9 et tværsnit langs linien 9-9 i fig. 7, fig. 10 på tilsvarende måde som fig. 7 en anden udførelsesform for en afbalanceret flerkammerkompressor-enhed ifølge opfindelsen, fig. 11 et skematisk delbillede svarende til fig.FIG. 5 is a partial schematic representation of a two-chamber compressor unit utilizing the particular balancing and drive mechanism of the invention, wherein the compressor chambers are spaced longitudinally on opposite sides 5 of a driving crankshaft / and where the crosshead member moves back and forth as a unit of two. piston elements, one in each chamber, and wherein the balancing element provides only a balancing effect at a longitudinal spacing between the driving crankshaft and one of the pistons; 6 in a manner similar to FIG. 5 is another embodiment of the invention in which a balanced two-chamber compressor unit comprises a widow piston element having two opposing working surfaces which divide a single compressor cylinder section into two compressor chambers and wherein the piston element serves as a crosshead element and is driven directly by a connecting rod from a rotary drive shaft; longitudinally spaced at one side of the piston member, while the movable balancing member is spaced longitudinally at the other side of the combined piston and crosshead member with a longitudinal location outside the compressor cylinder, FIG. Fig. 7 is a partial schematic, with some parts shown in cross-section, of an improved, fixed stroke, multi-chamber compressor with drive mechanism according to the invention with an embodiment of the connection mechanism between the crosshead and the balancing elements; 8 is a sectional view taken along line 8-8 of FIG. 7, 30 FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line 9-9 of FIG. 7, FIG. 10 in a manner similar to FIG. 7 shows another embodiment of a balanced multi-chamber compressor unit according to the invention; FIG. 11 is a schematic partial view similar to FIG.

35 7 af en anden udførelsesform for en forbindelsesmekanisme ifølge opfindelsen mellem krydshoved- og afbalanceringselementerne , og 15149235 of another embodiment of a connection mechanism according to the invention between the crosshead and balancing elements, and 151492

OISLAND

5 ' fig. 12 et delbillede, der viser en modifikation af den i fig. 10 viste kompressor.5 'FIG. 12 is a partial view showing a modification of the embodiment shown in FIG. 10.

Opfindelsen frembyder en lang række udførelsesformer for forbedrede afbalancerings- og drivmekanismer 5 til stempelmaskiner med fast slaglængde, hvoraf nogle skematisk er vist i fig. 1 til 4. Pig. 1 viser således en afbalanceret drivmekanisme 101, i hvilken et første bevægeligt element, der tjener som krydshovedelement 58, understøttes til langsgående, retliniet bevægelse langs en øns-10 ket akse inden i et længdeføringshus 42, der ligeledes ved 104 kan tjene som kompressor- eller kraftcylinderdel. Krydshovedelementet 58 er forbundet med krumtappen 71 ved hjælp af en plejIstang 67, hvis ene ende 69 er svingeligt befæstet til krumtappen 71 på den afbalancerede krumtapaksel 72, 15 og hvis anden ende 68 er svingeligt befæstet ved 57 til krydshovedet 58. Krumtapakselen 72 har en kontravægtdel 75, hvis effektive massemidtpunkt er anbragt med en vinkelafstand på 180° fra enkelkrumtappen 71. En første del af en særlig forbindelsesmekanisme 51 bevæger sig i længde-20 retningen som en enhed med krydshovedelementet 58, idet forbindelsesmekanismen 31 forbinder krydshovedelementet 58 og et modsat bevægeligt, andet bevægeligt element, der tjener som afbalanceringelement, og som i det mindste omfatter en aksel 29. Denne første del af forbindelsesmekanis-25 men omfatter en ydre tandstangsdel med ydre tandstænger 48 og 49, som er stift forbundet med hinanden ved ramme- eller vægelementer 51 og 52 (se fig. 2), og som er forbundet med krydshovedelementet 58 ved hjælp af forlængelser eller plader 56 og aksler 57.The invention provides a wide variety of embodiments for improved balancing and driving mechanisms 5 for fixed stroke piston machines, some of which are schematically shown in FIG. 1 to 4. Pig. 1 thus shows a balanced drive mechanism 101 in which a first movable member serving as a crosshead member 58 is supported for longitudinal, rectilinear movement along a desired axis within a longitudinal guide housing 42 which can also serve as a compressor or kraftcylinderdel. The crosshead member 58 is connected to the crank 71 by means of a connecting rod 67, one end 69 of which is pivotally attached to the crank 71 of the balanced crankshaft 72, 15 and the other end 68 of which is pivotally fastened at 57 to the crosshead 58. The crankshaft 72 has a counterweight portion. 75, whose effective center of mass is located at an angular distance of 180 ° from the single crank pin 71. A first portion of a particular connecting mechanism 51 moves in the longitudinal direction as a unit with the crosshead member 58, the connecting mechanism 31 connecting the crosshead member 58 and an opposing movable member. a second movable member serving as a balancing member and comprising at least one shaft 29. This first part of the connecting mechanism comprises an outer rack member with outer rack 48 and 49 which are rigidly connected to each other by frame or wall members 51 and 52 (see Fig. 2) and connected to the crosshead member 58 by extensions or plates 5 6 and shafts 57.

30 Rammeelementerne 51 og 52 frembyder en stiv for bindelse mellem de ydre tandstænger 48 og 49 ved et sted umiddelbart op mod og langs siden af to drejelige eller svingelige tandhjulselementer 34 og 36, som understøttes til drejning på understøtningsaksler 37 og 38, som forlø-35 ber i almindelighed på tværs af den langsgående bevægelsesakse for krydshovedet 58 og modvægten 29. Den stive ram- 6 151492The frame members 51 and 52 provide a rigid connection between the outer tooth rods 48 and 49 at a location immediately opposite and along the side of two pivotal or pivotal gear members 34 and 36 supported for pivoting on support shafts 37 and 38 which extend 35 generally bends across the longitudinal axis of motion of the crosshead 58 and counterweight 29. The rigid frame 6

OISLAND

meelementkonstruktion, der frembydes af de forreste og bageste forbindelsesplader hhv. 51 og 52, tilvejebringer en stiv rammeelementkonstruktion, således at eventuelle kræfter, der forsøger at bevæge tandstangen 48 mod venstre 5 i fig. 1 (f.eks. ved indgreb af tænderne i elementet 34 med tænderne i tandstangen 48), vil blive neutraliserede eller opvejede ved indgreb mellem de over for fremragende tænder af den anden ydre tandstang 49 med de udad ragende tænder i det andet tandhjulselement 36. De pågældende tand-10 stænger 48 og 49 har således en slags flydende understøtningsindgreb med tandhjulene 34 og 36 og kræver ikke friktionsunderstøtningsanlæg mod de indvendige overflader af cylinder- eller husvæggene 42. Der er tværtimod tilvejebragt et bestemt mellemrum mellem disse tandstænger og hu-15 set, som det klart er vist i fig. 2, for at frembringe den ønskede bevægelsesfrihed og flydende understøtning.flour element construction provided by the front and rear connecting plates respectively. 51 and 52, provide a rigid frame member assembly such that any forces attempting to move the rack 48 to the left 5 of FIG. 1 (for example, by engaging the teeth of the element 34 with the teeth of the rack 48), will be neutralized or offset by engagement of the excellent teeth of the second outer rack 49 with the outwardly projecting teeth of the second gear element 36. Thus, the respective toothed rods 48 and 49 have a kind of fluid support engagement with the gears 34 and 36 and do not require friction support systems against the inner surfaces of the cylinder or housing walls 42. On the contrary, a definite gap is provided between these tooth rods and the housing 15. , as clearly shown in FIG. 2 to provide the desired freedom of movement and fluid support.

Som det videre er vist i fig. 1 go 2, er forbindelsespladerne eller væggene 51 og 52 forsynet med passende langsgående spalter 53 for at muliggøre langsgående frem-20 og tilbagegående bevægelse af væggene og de tilknyttede tandstangselementer i forhold til understøtningsakslerne 37 og 38, der strækker sig udad forbi de pågældende forbindelsesplader 51 og 52 og ind i passende tværgående understøtningsvægge 39 og 41 (fig. 2).As further shown in FIG. 1 to 2, the connecting plates or walls 51 and 52 are provided with appropriate longitudinal slots 53 to allow longitudinal reciprocating movement of the walls and associated rack elements relative to the support shafts 37 and 38 extending outwardly beyond the respective connecting plates 51 and 52 and into appropriate transverse support walls 39 and 41 (Fig. 2).

25 Tandhjulsunderstøtningsakslerne 37 og 38 bæres således i passende åbninger i den forreste og den bageste tværvæg 39 og 41, som strækker sig på tværs fra den ene side af husvæggen eller -rammen til den anden. Husvæggen 42 er yderligere forsynet med passende placerede åbninger 30 54, der er centreret med tandhjulsakslerne 37 og 38, såle des at disse aksler let kan indsættes eller udtages under montering eller demontering af forbindelsesmekanismen, der omfatter de forskellige tandstænger og forbindelsestandhjulselementerne 34 og 36.Thus, the gears support shafts 37 and 38 are supported in appropriate openings in the front and rear transverse walls 39 and 41 extending transversely from one side of the housing wall or frame to the other. The housing wall 42 is further provided with appropriately positioned openings 30 54, centered on the sprocket shafts 37 and 38, so that these shafts can be easily inserted or removed during mounting or disassembly of the connecting mechanism comprising the various rack and connecting sprocket members 34 and 36.

35 Forbindelsesmekanismen omfatter yderligere en indre tandstangsdel 30 ved den nedre ende af en i længde- 7The connecting mechanism further comprises an inner rack 30 at the lower end of a longitudinal 7

OISLAND

151492 retningen frem- og tilbagegående stang 29, hvilken tandstangsdel specielt er vist som en dobbelt tandstang med to over for hinanden liggende, udadrettede tandstænger 32 og 33, som hver for sig indgriber med de indadrettede tæn-5 der af de to med afstand i sideretningen anbragte tandhjulselementer 34 og 36.The reciprocating rod 29 which is particularly shown as a double toothed rod with two opposite, outwardly directed toothed rods 32 and 33, each engaging with the inwardly directed teeth of the two spaced laterally arranged gear elements 34 and 36.

Denne afbalancerings- og drivmekanisme er konstrueret således, at de pågældende indre og ydre tandstangsdele og de til hver af disse knyttede krydshoved- og af-10 balanceringselementer bevæger sig i længderetningen som en enhed, idet i det mindste dele af disse tandstangsdele altid bevæger sig i nøjagtigt modsat rettede, langsgående retninger langs maskinens længdeakse og med lige store forskydningsbevægelser til et hvilket som helst tidspunkt un-15 der maskinens drift.This balancing and driving mechanism is designed such that the respective inner and outer rack members and the intersecting and balancing elements associated with each of them move longitudinally as a unit, with at least parts of these rack parts always moving in exactly opposite, longitudinal directions along the longitudinal axis of the machine and with equal displacement movements at any time during the operation of the machine.

I det mindste én stempeldel med i det mindste én arbejdsflade, der tjener som arbejds- eller energielement, kan være knyttet til det ene eller begge af krydshoved- og afbalanceringselementerne 58, 29, som det f.eks. er angi-20 vet med punkteret streg ved hhv. 102 og 103. Hvis elementerne 102 eller 103 vælges som stempeldel for stempelmaskinen, kan den tilknyttede cylinderdel 104 omfatte passende ventiler eller andre nødvendige elementer.At least one piston member having at least one working surface serving as a working or energy element may be attached to one or both of the crosshead and balancing elements 58, 29, such as e.g. is indicated by a dashed line at, respectively. 102 and 103. If the elements 102 or 103 are selected as the piston portion of the piston machine, the associated cylinder portion 104 may comprise appropriate valves or other necessary elements.

I fig. 1 er elementet 102 vist skematisk som et 25 stempel med en øvre stempelflade 102a og er ved hjælp af aksler eller forlængelser 46 og 47 forbundet med den ydre tandstangsdel og dens vægelementer 51, 52. Elementet 103 er i fig. 1 ligeledes vist skematisk som et stempel med stempelflader 103a og 103b, idet det hele er befæstet til 30 akselen 29 for bevægelse i længderetningen som en enhed.In FIG. 1, the element 102 is shown schematically as a piston with an upper piston surface 102a and is connected by means of shafts or extensions 46 and 47 to the outer rack member and its wall elements 51, 52. The element 103 is shown in FIG. 1 is also shown schematically as a piston with piston faces 103a and 103b, all of which are attached to the shaft 29 for longitudinal movement as a unit.

Når elementerne 102 og 103 vælges som stempeldele, kan mellemrummet mellem dem tjene som et kompressionskammer 17, i hvilket stempelfladerne 102a og 103b tjener som kompressorkammerets øvre og nedre væg og altid bevæger 35 sig i modsatte retninger på grund af virkningen af den beskrevne forbindelsesmekanisme. Hvis man har brug for enWhen the elements 102 and 103 are selected as piston parts, the space between them can serve as a compression chamber 17 in which the piston faces 102a and 103b serve as the upper and lower walls of the compressor chamber and always move in opposite directions due to the effect of the described connecting mechanism. If one needs one

OISLAND

8 151492 tokammerkompressor, kan rummet 18 oven over den øvre stempelflade 103a lukkes af et passende cylinderhoved til frembringelse af det ønskede, andet kompressorkammer. Det særlige arrangement, der er vist skematisk i fig. 1, fremby-5 der således et stempel eller arbejdselement, som bevæger sig i længderetningen som en enhed med hver af krydshoved-og afbalanceringselementerne.8151492 two-chamber compressor, the space 18 above the upper piston surface 103a can be closed by a suitable cylinder head to produce the desired second compressor chamber. The particular arrangement shown schematically in FIG. 1, there is thus provided a piston or working member moving longitudinally as a unit with each of the crosshead and balancing members.

Andre arter arbejdselementer kan ligeledes anvendes, og det vil forstås, at den afbalancerings- og driv-10 mekanisme, der i hovedtrækkene er vist i fuldstreg i fig.Other types of working elements can also be used, and it will be appreciated that the balancing and driving mechanism shown in the main features in full line in FIG.

1, kan overføre drivkræfter i begge retninger, dvs. fra drivakselen 72 til ét eller flere drevne elementer 102 eller fra ét eller flere frem- og tilbagegående drivelementer 102 eller 103 til en roterende, dreven aksel 72. I beg-15 ge tilfælde er den afbalancerede drivmekanisme på passende måde indrettet til at afbalancere både de langsgående og drejende komponenter, der er involverede. De langsgående komponenter afbalanceres specielt og nøjagtigt ved understøtning af krydshovedelementet 58, kontravægten 29 og 20 deres pågældende, tilknyttede dele til en til enhver tid retliniet, frem- og tilbagegående bevægelse i modsatte retninger. Yderligere er de pågældende masser, som er knyttet til hvert af krydshoved- og afbalanceringselementerne, fremstillet således, at de er lig med hinanden under hensyn 25 til en passende del af massen af den svingende plej Istang 67.1, can transmit driving forces in both directions, i. from the drive shaft 72 to one or more driven elements 102 or from one or more reciprocating drive elements 102 or 103 to a rotating, driven shaft 72. In both cases, the balanced drive mechanism is suitably adapted to balance both the longitudinal and rotational components involved. The longitudinal components are specially and accurately balanced by supporting the crosshead member 58, the counterweight 29 and 20 their respective associated parts for a straight-line, reciprocating motion in opposite directions at any given time. Further, the masses concerned, which are associated with each of the crosshead and balancing elements, are made such that they are equal to one another, taking into account a suitable portion of the mass of the pivotal groove bar 67.

Reelt overstiger den samlede masse af afbalanceringselementet og dets tilknyttede dele den samlede masse af krydshovedelementet samt alle dets dele med undtagelse 30 af plejIstangen med en masse, som kun er lig med en del af plejIstangens masse. Ligeledes overstiger den effektive masse af kontravægtdelen, dvs. den effektive, ikke-centre-rede masse, der er til rådighed til afbalancering af krumtapdelen, den masse, der er nødvendig til at afbalancere 35 krumtapdelen alene, med en masse, der kun er lig med en del af den masse, som er nødvendig for at afbalancere den 9In fact, the total mass of the balancing element and its associated parts exceeds the total mass of the crosshead element as well as all of its parts except 30 of the grooming bar with a mass equal to only a portion of the grooming bar mass. Also, the effective mass of the counterweight portion exceeds, i. the effective, non-centered mass available for balancing the crank portion, the mass needed to balance the crank portion alone, with a mass equal to only a portion of the mass required; to balance the 9th

OISLAND

151492 samlede plej Istangsmasse. I et idealtilfælde vil det fælles massemidtpunkt for alle delene af stempelmaskinen og dens drivmekanisme således forblive med en i det væsentlige fast beliggenhed langs krydshoved- og afbalancerings-5 elementernes langsgående bevægelsesakse. I praksis kan imidlertid nogen afvigelse fra det ideelle accepteres eller endog være nødvendig i afhængighed af f.eks. den særlige udformning, dimensionerne og massen af den svingende plejl-stang.151492 total care Istang mass. Thus, in an ideal case, the common mass center of all the parts of the piston machine and its drive mechanism will remain in a substantially fixed position along the longitudinal axis of movement of the crosshead and balancing elements. In practice, however, any deviation from the ideal may be accepted or even necessary depending on e.g. the special design, dimensions and mass of the swinging connecting rod.

10 En anden udførelsesform for en afbalanceret driv mekanisme ifølge opfindelsen er vist ved 106 i fig. 3. Her er krydshovedelementet 58 forbundet med en rotationsafbalanceret krumtapaksel 72 som ved den foregående udførelsesform, og forbindelsesmekanismen mellem krydshovedelementet 15 58 og et passende afbalanceringselement er ligeledes til vejebragt ved hhv. indre og ydre tandstangsdele, som indgriber med de drejelige tandhjul 34 og 36. I dette tilfælde er imidlertid de indre tandstangsdele 32 og 33, som indgriber med de indre tænder af de drejelige tandhjul 34 og 20 36, båret af en central, i længderetningen bevægelig aksel 107, hvis nedre ende 108 er svingeligt befæstet til tværtappen 57 i krydshovedet 58. Denne svingelige befæstelse muliggør, at tandstangsdelene 32 og 33 opnår en vis, begrænset flydende understøtning eller føring ved 34 og 36, 25 samtidig med,at de bevæger sig i det væsentlige som en sammenhængende enhed i længderetningen med krydshovedelementet 58. Den øvre ende 109 af den centrale aksel 107 kan forbindes til et passende arbejds- eller energielement til retliniet, frem- og tilbagegående bevægelse med krydsho-30 vedelementet 58.Another embodiment of a balanced drive mechanism according to the invention is shown at 106 in FIG. 3. Here, the junction head member 58 is connected to a rotationally balanced crankshaft 72 as in the previous embodiment, and the connection mechanism between the junction head member 15 58 and a suitable balancing member is likewise provided at, respectively. inner and outer rack parts which engage with the pivot gears 34 and 36. In this case, however, the inner rack members 32 and 33 which engage with the inner teeth of the pivot gears 34 and 20 36 are supported by a central, longitudinally movable shaft 107, the lower end 108 of which is pivotally attached to the transverse pin 57 of the crosshead 58. This pivotal attachment enables the rack 32 and 33 to achieve a certain, limited liquid support or guide at 34 and 36, 25 while moving in essentially as a longitudinal continuous unit with the crosshead element 58. The upper end 109 of the central shaft 107 may be connected to a suitable working or energy element for the straight line, reciprocating movement with the crosshead 30 element 58.

Ved denne udførelsesform tjener de ydre tandstangsdele 48 og 49 og de tilknyttede plader såsom 51 som i det mindste en del af afbalanceringselementet, således at den samlede masse af alle de tilknyttede dele er bereg-35 net til ved retliniet bevægelse i modsatte retninger i længderetningen til enhver tid nøjagtigt at afbalancere 10 151492In this embodiment, the outer rack members 48 and 49 and the associated plates such as 51 serve as at least part of the balancing member such that the total mass of all the associated parts is calculated by rectilinear movement in opposite longitudinal directions to at all times accurately balancing 10 151492

OISLAND

den retliniede bevægelse af krydshovedelementet 58, akselen 107 og deres tilknyttede dele inklusive kun en del af plejΙέ tangsmas sen .the rectilinear movement of the crosshead member 58, the shaft 107 and their associated parts including only a portion of the pliers.

En særlig form for en afbalanceret drivmekanisme 5 ifølge opfindelsen er yderligere vist ved 111 i fig. 4.A particular form of a balanced drive mechanism 5 according to the invention is further shown at 111 in FIG. 4th

Her forbinder plej Istangen 67 igen krumtappen 71 på den afbalancerede krumtapaksel 72 med et lodret eller i længderetningen bevægeligt krydshoved 58, som har føringsflader 54 og 61, der sikrer retliniet, frem- og tilbagegående be-10 vægelse af krydshovedet. Ved denne udførelsesform er de drejelige tandhjul 34 og 36 og hhv. de indre og ydre tandstænger, der tilvejebringer forbindelsesmekanismen mellem krydshovedelementet og afbalanceringselementet, placeret på den modsatte side af krumtapakselen 72 i forhold til 15 krydshovedelementet 58. Stive forbindelseselementer 112 og 113 strækker sig således fra krydshovedelementet 58 forbi krumtapakselen 72 til de ydre tandstangselementer 48 og 49 og deres tilknyttede rammeelementer såsom 51. I dette tilfælde er det indre tandstangselementet 30 og dets til-20 knyttede afbalanceringselement 29 orienteret således, at stangen 29 forløber bort fra akselen 72 på den bort fra krydshovedet 58 vendende side af akselen. Det er således muligt som vist skematisk i punkteret streg ved 114 og 116 at tilvejebringe ét eller flere arbejds- eller energi-25 elementer til bevægelse som en enhedsdel af de pågældende krydshoved- og afbalanceringselementer 58, 29. Der opnås således et særligt kompakt arrangement, ved hvilket modsat bevægelige, frem- og tilbagegående elementer 114 og 116 kan anbringes til modsatte sider for en krumtapaksel 30 72 for modsatrettet drift for at opnå en arbejdsfunktion med en ønsket faseforskydning på 180°.Here, the rod 67 reconnects the crank 71 of the balanced crankshaft 72 to a vertical or longitudinally movable cross head 58 having guide faces 54 and 61 ensuring the straight line, reciprocating movement of the cross head. In this embodiment, the pivot gears 34 and 36, respectively. the inner and outer tooth rods which provide the connecting mechanism between the cross head member and the balancing member located on the opposite side of the crankshaft 72 relative to the cross head member 58. Thus, rigid connecting members 112 and 113 extend from the cross head member 58 past the crankshaft 72 to the crankshaft 72. and their associated frame members such as 51. In this case, the inner rack member 30 and its associated balancing member 29 are oriented such that the rod 29 extends away from the shaft 72 on the side of the shaft facing away from the crosshead 58. Thus, as shown schematically in dashed dashes at 114 and 116, it is possible to provide one or more working or energy elements for movement as a unitary part of the relevant crosshead and balancing elements 58, 29. Thus, a particularly compact arrangement is obtained. at which oppositely movable reciprocating members 114 and 116 can be positioned to opposite sides of a crankshaft 30 72 for opposite operation to achieve a working function with a desired phase shift of 180 °.

Den i fig. 4 viste drivmekanisme er især egnet til en totrinskompressorenhed 117, som vist i fig. 5. Ved denne udførelsesform er den afbalancerede krumtapaksel 77 35 lejret i en ramme eller et hus 121, som er anbragt i almindelighed vandret. Dette hus kan bekvemt være understøt- 11The FIG. 4 is particularly suitable for a two-stage compressor unit 117, as shown in FIG. 5. In this embodiment, the balanced crankshaft 77 is mounted in a frame or housing 121 which is generally arranged horizontally. This house can conveniently be supported- 11

OISLAND

151492 tet .på oversiden af en drivmotor 77 ved hjælp af en mellemliggende ramme 119, idet motoren 77 igen understøttes af et passende fundament eller fodstykke 118. Motoren 77 driver akselen 72 med en remforbindelse 74 mellem en driv-5 skive 76 og en dreven skive 73. Uden hensyn til den relative placering af motoren 77 omfatter kompressorenheden 117 imidlertid en første kompressorcylinder 122 til højre side i fig. 5. Cylinderen 122 frembyder et første kompressionskammer 123, i hvilket et stempel 124 bevæger sig frem 10 og tilbage i en retliniet bevægelse langs en langsgående, vandret bane. I dette tilfælde tjener stemplet 124 som krydshovedelementet ifølge den foreliggende opfindelse og er forbundet med og drevet af plejlstangen 67, hvis ene ende 68 er forbundet med stempelpinden 126 i det kombine-15 rede stempel- og krydshovedelement 124. Kompressorkammeret 123 har en indsugningsventil 127 og en afgangsventil 128 af kendt konstruktion.The motor 77 drives the shaft 72 with a belt connection 74 between a drive pulley 76 and a driven pulley 77, supported on an upper frame 119 by an intermediate frame 119, the motor 77 again supported by a suitable foundation or footpiece 118. 73. However, regardless of the relative location of the motor 77, the compressor unit 117 comprises a first compressor cylinder 122 on the right-hand side of FIG. 5. Cylinder 122 provides a first compression chamber 123 in which piston 124 moves forward and backward in a straight line motion along a longitudinal horizontal path. In this case, the piston 124 serves as the crosshead element of the present invention and is connected to and driven by the connecting rod 67, one end 68 of which is connected to the piston pin 126 in the combined piston and crosshead element 124. The compressor chamber 123 has an intake valve 127 and a discharge valve 128 of known construction.

Kompressorenheden 117 omfatter en anden kompressorcylinder 129 ved den modsat cylinderen 122 beliggende 20 ende af enheden. Cylinderen 129 frembyder således et andet kompressorkammer 131, i hvilket et andet, i længderetningen bevægeligt stempel 132 frembringer den ønskede kompressorvirkning. Stemplet 132 udgør også en del af kryds-hovedelementenheden og er befæstet til det første kompres-25 sorstempel 124 ved hjælp af en central stang 133, en tværstang eller et åg 137 og øvre og nedre, stive forbindelsesstænger 138 og 139, således at alle disse dele bevæger sig frem og tilbage langs en ret linie som en enhed.Compressor unit 117 comprises a second compressor cylinder 129 at the opposite end of cylinder 122 located at the unit. The cylinder 129 thus provides another compressor chamber 131, in which a second longitudinally movable piston 132 produces the desired compressor action. The piston 132 also forms part of the cross main member assembly and is attached to the first compressor piston 124 by a central bar 133, a cross bar or yoke 137 and upper and lower rigid connecting rods 138 and 139 so that all of these parts move back and forth along a straight line as a unit.

I dette tilfælde har forbindelsesstangdelen 133 30 indvendige tandstænger 134 og 136, som indgriber med de indre tænder af de mellemliggende tandhjul 34 og 36, som understøttes i rammen 121 på samme måde, som beskrevet i det foranstående. Også i dette tilfælde omfatter et afbalanceringselement, der i almindelighed er angivet ved 35 141, ydre tandstænger 48 og 49 som ved de foregående ud førelsesformer, og som indgriber med de ydre tænder af 12 151492In this case, the connecting rod portion 133 30 has internal toothed rods 134 and 136 which engage with the internal teeth of the intermediate gears 34 and 36 supported in the frame 121 in the same manner as described above. Also in this case, a balancing element, generally indicated at 35 141, comprises outer tooth rods 48 and 49 as in the previous embodiments and engaging with the outer teeth of

OISLAND

tandhjulene 34 og 36 og er stift befæstet til hinanden med ramme- eller vægelementer 51 eller 52 svarende til det i fig. 2 viste, således at afbalanceringselementet 141 styres af tandhjulene 34 og 36 med en flydende understøtning, 5 idet der ikke forekommer friktionsanlæg mellem afbalanceringselementet og de stationære dele af huset 121, men hvor der er et vist mellemrum mellem disse dele.the gears 34 and 36 and are rigidly secured to each other by frame or wall elements 51 or 52 similar to that of FIG. 2 so that the balancing member 141 is guided by the gears 34 and 36 with a floating support, 5 with no friction abutment between the balancing member and the stationary portions of the housing 121, but where there is a certain gap between these portions.

Den i fig. 5 viste udførelsesfom har den særlige fordel, at de pågældende kompressorcylindre 122 og 129 er 10 placeret ved modsatte ender af enheden, og at standardkompres sorcy lindre og cylinderhovedet af foreliggende udførelse let kan fremskaffes i de ønskede størrelser og befæstes til enderne af enheden for at tilvejebringe et stort antal konstruktionsmuligheder til forskellige anvendelses-15 formål. Alle dele af den afbalancerede drivmekanisme omfattende den afbalancerede, roterende krumtapaksel 72 og krydshoved- og afbalanceringselementerne er placeret i enhedens centrale eller mellemliggende del, mens de tilsvarende kompressorcylindre omfattende indsugningen 127 20 og afgangen 128 i kompressorcylinderen 122 og indsugningen 142 og afgangen 143 i kompressorcylinderen 129 befinder sig ved enhedens ydre ender og er let tilgængelige for udskiftning eller reparation.The FIG. 5 has the particular advantage that the compressor cylinders 122 and 129 in question are positioned at opposite ends of the unit and that standard compressor relief and the cylinder head of the present embodiment can be readily provided in the desired sizes and attached to the ends of the unit to provide a large number of design options for various applications. All parts of the balanced drive mechanism comprising the balanced rotating crankshaft 72 and the crosshead and balancing elements are located in the central or intermediate portion of the unit, while the corresponding compressor cylinders comprising the intake 127 20 and the outlet 128 of the compressor cylinder 122 and intake 142 and the outlet 143 of the compressor 129 are located at the outer ends of the unit and are easily accessible for replacement or repair.

En anden afbalanceret tokammerkompressor ifølge 25 opfindelsen er vist i almindelighed ved 144 i fig. 6. IAnother balanced two-chamber compressor according to the invention is shown generally at 144 in FIG. 6. I

dette tilfælde har krydshovedelementet 146 en krydshoved-tap 147, som er svingeligt forbundet med den øvre ende af plejlstangen 67 til frem- og tilbagebevægelse af krydshovedelementet 146 i afhængighed af en omdrejende bevægel-30 se af den afbalancerede krumtapaksel 72. Krydshovedelementet består i dette tilfælde af i det mindste skørtdelen af et aftrappet stempel, som føres med en retliniet frem-og tilbagegående bevægelse inden i en cylindrisk husdel 148 i enheden. Stemplet 149 har en øvre flade 151 og en 35 ringformet, ydre, nedre fladedel 152 og bevæger sig i længderetningen inden i cylinderen 153, idet det opdelerin this case, the cross-head member 146 has a cross-head pin 147 which is pivotally connected to the upper end of the connecting rod 67 for reciprocating movement of the cross-head member 146 in response to a rotary movement of the balanced crankshaft 72. The cross-head member consists in this case. of at least the skirt portion of a stepped piston which is guided by a rectilinear reciprocating movement within a cylindrical housing portion 148 of the unit. The piston 149 has an upper face 151 and an annular, outer, lower face portion 152 and moves longitudinally within the cylinder 153 as it divides

OISLAND

13 151492 cylinderen i et øvre, første kompressorkammer 154 og et nedre, andet kompressorkammer 156. Det øvre kammer har en indsugningsventil 157 og en afgangsventil 158. Afgangsventilen er gennem en passende mellemkøler 159 forbundet 5 med indsugningsventilen 161 i det andet kompressorkammer.The upper chamber has an intake valve 157 and an outlet valve 158. The outlet valve is connected through an appropriate intermediate cooler 159 to the intake valve 161 in the second compressor chamber.

Afgangsventilen 162 i det andet kammer 156 er forbundet med en afgangsledning 163, som afgiver det komprimerede fluidum til en beholder 164, hvorfra det efter behov kan udtages gennem en afgang 166 over en ikke vist, egnet ventil-10 mekanisme.The outlet valve 162 of the second chamber 156 is connected to an outlet line 163 which delivers the compressed fluid to a container 164, from which it can be withdrawn, as needed, through an outlet 166 via a suitable valve mechanism not shown.

I dette tilfælde er stemplet eller arbejdselemen-tet 149 og det i fig. 5 viste, aftrappede arrangement egnet til anvendelse af kammeret 154 som et førstetrinskompressionskammer, mens kammeret 156 tjener som et anden- 15 trinskompressionskammer.In this case, the plunger or work member 149 and the one shown in FIG. 5, suitable for use of the chamber 154 as a first stage compression chamber, while the chamber 156 serves as a second stage compression chamber.

Den tilsigtede langsgående afbalancering af krydshovedelementet 146 og dets tilknyttede stempeldel 149 tilvejebringes ved hjælp af en mekanisme, som er placeret o-ven over cylinderhovedet. En forbindeIsesstang 167 har 20 således dens nedre ende stift befæstet ved 168 til stemplet 149 og rager gennem en pakning 169 opad i en central åbning 171 i cylinderhovedet og ind i et øvre husafsnit 172 til afbalanceringselementet. Den øvre del af stangen 167 er forsynet med en dobbelt tandstangsdel, der omfat-25 ter de indre tandstænger 32 og 33, som indgriber med de indre tænder af tandhjulene 34 og 36, der er understøttet på tværgående aksler med fast placering i huset 172. I dette tilfælde er afbalanceringselementet angivet i almindelighed ved 173 og omfatter to ydre tandstangsdele 30 48 og 49, som er befæstet til hinanden af rammeelementer såsom 51, der strækker sig imellem og forbinder tandstængerne stift med hinanden umiddelbart op til tandhjulene 34 og 36 på samme måde som ved de øvrige udførelsesformer for opfindelsen. Kombinationen af de ydre tandstænger og 35 de tilknyttede rammeelementer skal således have tilstrækkelig masse til at udøve en afbalanceringsvirkning for en- 14 151492The intended longitudinal balancing of the crosshead member 146 and its associated piston member 149 is provided by a mechanism located o-above the cylinder head. Thus, a connecting rod 167 has its lower end rigidly secured at 168 to piston 149 and protrudes through a gasket 169 upwardly into a central opening 171 in the cylinder head and into an upper housing portion 172 of the balancing member. The upper portion of the rod 167 is provided with a double toothed portion comprising the inner rods 32 and 33 which engage the internal teeth of the gears 34 and 36 supported on transverse shafts with fixed location in the housing 172. In this case, the balancing member is generally designated at 173 and comprises two outer rack members 30 48 and 49 which are attached to each other by frame members such as 51 extending between and connecting the rack to rigidly adjacent the gears 34 and 36 in the same manner. as in the other embodiments of the invention. Thus, the combination of the outer tooth rods and the associated frame members must have sufficient mass to exert a balancing effect for a single tooth.

OISLAND

heden, eftersom'der i dette eksempel ikke som en del deraf er knyttet noget andet arbejdselement til afbalanceringselementet.This is because, in this example, no other work element is associated with the balancing element as part thereof.

En anden afbalanceret tokammerkompressorenhed og 5 drivmekanisme er vist i almindelighed ved 211 i fig. 7.Another balanced two-chamber compressor unit and 5 drive mechanism are shown generally at 211 in FIG. 7th

Denne kompressor har et hovedhus eller understøtningsramme 212, som omfatter en kompressorcylinder 213, i hvilken et stempel 214 bevæger sig i længderetningen langs en lodret akse som vist i fig. 7 og opdeler kompressorcylinderen 10 213 i et nedre førstetrinskompressionskammer 217 og et øvre andentrinskompressionskamraer 218. Stemplet 214 omfatter således øvre og nedre arbejdsflader hhv. 214a og 214b. Førstetrinskompressionskammeret 217 har en indsugningsventil 219 og en afgangsventil 221, mens andentrinskompressions-15 kammeret 218 har en indsugning 222 og en afgang 223. Afgangen 221 i det første trin er som vist skematisk ved 224 gennem en egnet mellemkøler 226 forbundet med indsugningen 222 i andentrinskammeret 218.This compressor has a main housing or support frame 212 which comprises a compressor cylinder 213 in which a piston 214 moves longitudinally along a vertical axis as shown in FIG. 7 and divides the compressor cylinder 10 213 into a lower first stage compression chamber 217 and an upper second stage compression chamber 218. The piston 214 thus comprises upper and lower working surfaces respectively. 214a and 214b. The first stage compression chamber 217 has an intake valve 219 and an outlet valve 221, while the second stage compression chamber 218 has an intake 222 and an outlet 223. The output 221 in the first stage is schematically shown at 224 through a suitable intermediate cooler 226 connected to the intake 222 in the second chamber. .

Som vist i fig. 7 afgrænses den øvre ende af det 20 øvre kompressionskammer 218 af et kompressionscylinderhoved med indsugning 222 og afgang 223. Den nedre ende af det af det nedre kompressionskammer 217 afgrænses i dette tilfælde af et andet, bevægeligt stempelelement 216, som har en øvre arbejdsflade 216a, der er indrettet til enhver tid 25 med modsat retning at bevæge sig henimod og bort fra stemplet 214's arbejdsflade 214b, som danner den øvre ende af kammeret 217. Stemplet 214 er forsynet med passende stempelringe 227, mens tilsvarende ringe 228 er anbragt på stemplet 216 for at tilvejebringe den tilsigtede tryktæt-30 ning for kompressorkamrene.As shown in FIG. 7, the upper end of the upper compression chamber 218 is delimited by a compression cylinder head with suction 222 and outlet 223. The lower end of the lower compression chamber 217 is defined in this case by a second movable piston member 216 having an upper working surface 216a. arranged at any time 25 in the opposite direction to move towards and away from the working surface 214b of the piston 214 which forms the upper end of the chamber 217. The piston 214 is provided with suitable piston rings 227, while corresponding rings 228 are arranged on the piston 216 for to provide the intended pressure seal for the compressor chambers.

Afbalancerings- og drivmekanismen i kompressorenheden 211 omfatter en stempelstang 229, som ved 231 er stift befæstet til det øvre stempel 214. Stempelstangen 229 har ved dens nedre ende en tandstang 230, der specielt 35 er vist som en indre tandstangsdel med to over for hinanden liggende, udad rettede indre tandstænger 232 og 233,The balancing and driving mechanism of the compressor unit 211 comprises a piston rod 229 which is rigidly secured to the upper piston 214 at 231. The piston rod 229 has at its lower end a toothed rod 230, which is shown in particular as an inner toothed portion with two opposite ones. , outward inner tooth rods 232 and 233,

OISLAND

15 151492 som .hver for sig indgriber med tænderne i to med mellemrum i sideretningen anbragte tandhjulselementer 234 og 236, som er drejeligt understøttet på aksler 237 og 238, der, som tydeligere vist i fig. 8, er fastgjort i rammen 5 212.151492 which individually engages the teeth in two spaced lateral spacers 234 and 236 which are pivotally supported on shafts 237 and 238 which, as more clearly shown in FIG. 8, is fixed in frame 5 212.

Tandhjulsunderstøtningsakslerne 237 og 238 bæres således i passende åbninger i en forreste og bageste tværvæg 239 og 241, som strækker sig på tværs fra den ene væg af rammen eller huset til den anden. Disse dele af rammen 10 eller huset er i fig. 8 angivet ved 242 og kan efter ønske være en sammenhængende eller adskilt forlængelse af cylinderafsnittet 213.Thus, the gears support shafts 237 and 238 are carried in suitable openings in a front and rear transverse wall 239 and 241 extending transversely from one wall of the frame or housing to the other. These parts of the frame 10 or housing are shown in FIG. 8 indicated at 242 and may, if desired, be a continuous or separate extension of the cylinder section 213.

Stemplet 216 omfatter en central åbning 243 og et passende pakningselement 244, gennem hvilket stempel-15 stangen 229 for det øvre stempel 214 kan føres igennem stemplet 216 og derved forbinde stemplet 214 med tandstangen 230 ved tandhjulselementerne 234 og 236, som styrer tandstangen for langsgående bevægelse.The plunger 216 comprises a central opening 243 and a suitable gasket member 244 through which the plunger rod 229 of the upper plunger 214 can be passed through the plunger 216 and thereby connect the plunger 214 to the rack 230 at the gear elements 234 and 236 which control the rack for longitudinal movement. .

Det nedre stempel 216 omfatter to nedad ragende 20 tandstangsunderstøtningsdele 246 og 247, som er anbragt med mellemrum indad fra cylinder- eller husvæggene 242, og som er forsynet med indadragende, ydre tandstænger 248 og 249, som indgriber med de ydre tænder i de svingende tandhjul 234 og 236. Disse ydre tandstænger 248 og 249 25 er stift forbundet med hinanden ved et sted umiddelbart op mod tandhjulselementerne 234 og 236 ved hjælp af en bageste forbindelsesplade 251 og en forreste forbindelsesplade 252; som vist detaljeret i fig. 7 og 8. Disse forbindelsesplader frembyder en stiv rammeelementkonstruktion, 30 således at eventuelle kræfter, der søger at bevæge tandstangen 248 mod venstre i fig. 7 (f.eks. ved indgreb af tænderne i elementet 234 med tænderne i tandstangen 248), vil blive neutraliserede eller udlignede ved indgrebet mellem de modsat fremragende tænder i den anden ydre tandstang 35 249 med tænderne i det andet tandhjulselement 236. De på gældende tandstænger 248 og 249 har således en slags sty- 16 151492The lower piston 216 comprises two downwardly projecting 20 rack support portions 246 and 247 which are spaced inwardly from the cylinder or housing walls 242 and which are provided with inwardly extending outer rods 248 and 249 which engage the outer teeth of the pivoting gears. 234 and 236. These outer tooth rods 248 and 249 25 are rigidly connected to one another at a location immediately adjacent to the gear elements 234 and 236 by a rear connecting plate 251 and a front connecting plate 252; as shown in detail in FIG. 7 and 8. These connecting plates present a rigid frame member assembly 30 such that any forces seeking to move the rack 248 to the left in FIG. 7 (for example, by engaging the teeth of the element 234 with the teeth of the rack 248), will be neutralized or equalized by the engagement of the opposite excellent teeth of the second outer rack 35 249 with the teeth of the second gear element 236. tooth rods 248 and 249 thus have a kind of guide 16

OISLAND

ret .eller flydende indgreb med tandhjulene 234 og 236 og kræver ikke friktionsunderstøtningsanlæg mod de indvendige overflader af cylinder- eller husvæggene 242. Tværtimod er der som anført tilvejebragt et vist mellemrum mel-5 lem disse tandstænger og huset for at opnå den tilsigtede bevægelsesfrihed og flydende understøtning.or floating engagement with the gears 234 and 236 and do not require friction support systems against the inner surfaces of the cylinder or housing walls 242. On the contrary, as indicated, a certain space is provided between these rack and the housing to achieve the intended freedom of movement and flow. support.

Som det yderligere er vist i fig. 7 og 8, er forbindelsespladerne eller væggene 251 og 252 forsynet med passende, lodrette spalter 253 for at muliggøre lodret, 10 frem- og tilbagegående bevægelse af væggene og de tilknyttede tandstangselementer med stemplet 216 i forhold til understøtningsakslerne 237 og 238, der strækker sig udad forbi de pågældende forbindelsesplader 251 og 252 ind i tværvægsunderstøtningerne 239 og 241 (fig. 8). Husvæggen 15 242 er yderligere forsynet med passende anbragte åbninger 254, som er centrerede med tandhjulsakslerne 237 og 238, således at disse aksler let kan indsættes eller fjernes under montage eller demontage af forbindelsesmekanismen, der omfatter de indre og ydre tandstænger og forbindelses-20 tandhjulene 234 og 236, de tjener som drejelige forbindelseselementer .As further shown in FIG. 7 and 8, the connecting plates or walls 251 and 252 are provided with appropriate vertical slots 253 to allow vertical, reciprocating movement of the walls and associated rack elements with the plunger 216 relative to the supporting shafts 237 and 238 extending outward past the respective connecting plates 251 and 252 into the transverse wall supports 239 and 241 (Fig. 8). The housing wall 15 242 is further provided with appropriately arranged openings 254 which are centered with the gear shafts 237 and 238 so that these shafts can be easily inserted or removed during assembly or disassembly of the connecting mechanism comprising the inner and outer tooth rods and the connecting gears 234 and 236, they serve as pivotal connecting elements.

Som yderligere vist i fig. 7 og 9ter stemplet 216 og dens tandstangsunderstøtninger 246 og 247 forsynet med forlængelsesplader 256, som i retning nedad forløber skråt 25 imod hinanden og er forsynet med lejeåbninger for en tværtap 257, der bæres af krydshovedelementet 258, der ved denne udførelsesform er vist som et krydshoved med føringsflader 259 og 261, der er i anlæg med den i længderetningen forløbende, indre føringsfladedel af husvæggen 242.As further shown in FIG. 7 and 9, the plunger 216 and its rack supports 246 and 247 are provided with extension plates 256 which extend in a downwardly inclined direction towards each other and are provided with bearing openings for a transverse pin 257 carried by the crosshead member 258 shown in this embodiment as a crosshead. with guide surfaces 259 and 261 which abut the longitudinal inner guide surface portion of the housing wall 242.

30 Som vist detaljeret i fig. 9, omfatter krydshovedet en bageste tværvæg 262 og en tilsvarende, forreste tværvæg 263, som er adskilt fra hinanden for at tilvejebringe en udskåret del eller åbning 264 i krydshovedet og således frembyde en tyndere og lettere vægdel 266 som en del af 35 krydshovedets føringsflade. Inden i åbningen eller den udskårne del 264 er tværtappen 257 ikke blot svingende30 As shown in detail in FIG. 9, the crosshead comprises a rear transverse wall 262 and a corresponding front transverse wall 263 which are spaced apart to provide a cut portion or opening 264 in the crosshead thus providing a thinner and lighter wall portion 266 as part of the crosshead guide surface. Within the aperture or cut-out portion 264, the transverse pin 257 is not simply pivoting

OISLAND

17 151492 befæstet til forlængelserne 256, men tjener ligeledes som en del af den svingelige befæstelse til plej Istangen 267.17 151492 attached to the extensions 256, but also serves as part of the pivotal attachment to the care Istangen 267.

En drejelig eller svingelig lejedel 268 ved den ene ende af plejlstangen 267 er således lejret på tværtappen 257 5 mellem de to forlængelser 256.Thus, a pivotal or pivotal bearing portion 268 at one end of the connecting rod 267 is mounted on the transverse pin 257 between the two extensions 256.

Den anden ende af plejlstangen 267 har en krumtaple jedel 269, som er svingeligt forbundet med en enkelt krumtapdel 271 af den drejelige drivaksel 272, som strækker sig på tværs af rammen 212. Krumtapakselen 272 har lige-10 ledes en kontravægtdel 275, hvis massemidtpunkt ligger 180° fjernt fra krumtapdelen 271. En drivakselskive 273 er i indgreb med en drivrem 274, som drives af drivskiven 276 på en roterende drivkilde såsom en elektrisk motor 277. Motoren 277 har en svingelig understøtning ved 278 på ram-15 men 212 og en indstillelig forbindelse ved 279 til en opslidset indstillingsarm 281, der ligeledes er svingeligt befæstet ved 282 til rammen 212. Motoren 277 kan således ved indstilling af forbindelsen ved 279 fastgøres i lidt forskellige stillinger i forhold til den svingelige under-20 støtning 278 for at sikre den ønskede stramning af drivremmen 274. Et ikke vist svinghjul er på kendt måde befæstet til akselen 272.The other end of the connecting rod 267 has a crank jaw 269 pivotally connected to a single crank portion 271 of the pivotal drive shaft 272 extending across the frame 212. The crankshaft 272 is also guided by a counterweight portion 275 whose center of mass lies 180 ° distant from the crank portion 271. A drive shaft disc 273 engages a drive belt 274 driven by the drive disc 276 on a rotating drive source such as an electric motor 277. The motor 277 has a pivotal support at 278 on the frame 212 and an adjustable connection at 279 to a slotted adjusting arm 281 which is also pivotally attached at 282 to the frame 212. Thus, when adjusting the connection at 279, the motor 277 can be fixed in slightly different positions relative to the pivotal support 278 to ensure the desired tightening of the drive belt 274. A flywheel not shown is attached in a known manner to the shaft 272.

De i fig. 7 til 9 viste konstruktionstræk frembyder således en afbalanceret tokammerkompressor, i hvil-25 ken en plejIstang overfører energi fra en roterende drivaksel til et frem- og tilbagegående krydshovedelement, og i hvilken en foretrukken form for en forbindelsesmekanisme 31 omfatter styrende tandhjul 234 og 236, ydre tandstænger 248 og 249 og tilknyttede rammeelementer forbundne 30 med krydshovedet 258, og indre tandstænger 232, 233 forbundne med et andet, bevægeligt element 214, som derved til enhver tid drives i en retliniet, frem- og tilbagegående bevægelse, som er modsatrettet bevægelsen af krydshovedet 258 og dets tilknyttede dele. Elementerne 214, 229, 35 230 og 231 tjener som afbalanceringselement for krydshove det, idet de tilknyttede øvre og nedre stempelelementer 214The 7 to 9 thus provide a balanced two-chamber compressor, in which a connecting rod transfers energy from a rotary drive shaft to a reciprocating crosshead member, and in which a preferred form of a connecting mechanism 31 comprises guiding gears 234 and 236, outer toothed rods 248 and 249 and associated frame members connected 30 to the crosshead 258, and inner toothed rods 232, 233 connected to a second movable member 214, which is thereby at all times driven in a rectilinear, reciprocating motion which is opposed to the movement of the crosshead 258 and its associated parts. The elements 214, 229, 35 230 and 231 serve as a cross member balancing member, the associated upper and lower piston members 214

OISLAND

151492 18 og 216 bevæger sig som en enhed i længderetningen som dele af det tilsvarende afbalancerings- eller krydshovedelement for at tilvejebringe to kompressionstrin. Eftersom det øvre kompressionskammer 218 kun har én bevægelig stempel-5 flade 214a, mens det nedre kompressorkammer 217 har to modsat bevægede stempelflader 214b og 216a, vil det forstås, at volumenændringen under kompression i det nedre kammer 217 er tilsvarende større end volumenændringen af det øvre kammer 218, og dette forhold er specielt egnet 10 til tilvejebringelse af et første og et andet kompressionstrin i hhv. det nedre og det øvre kammer. Ligeledes vil det forstås, at eftersom både den øvre og den nedre væg eller flade i det nedre kammer 217 bevæger sig i modsatte retninger henimod og bort fra hinanden, kan den relative 15 bevægelseshastighed for de pågældende stempler 214 og 216 for en given kompressionsgrad i det nedre kammer 217 være væsentlig mindre end den tilsvarende bevægelseshastighed for et enkelt stempel inden i et kompressorkammer, i hvilket den modstående væg er fast eller stationær.151492 18 and 216 move as a longitudinal unit as parts of the corresponding balancing or crosshead member to provide two compression steps. Since the upper compression chamber 218 has only one movable piston surface 214a, while the lower compressor chamber 217 has two oppositely displaced piston faces 214b and 216a, it will be understood that the volume change under compression in the lower chamber 217 is correspondingly greater than the volume change of the upper chamber 218, and this ratio is particularly suitable for providing a first and a second compression step in respectively. the lower and upper chambers. Also, it will be understood that since both the upper and lower walls or surfaces of the lower chamber 217 move in opposite directions towards and away from each other, the relative speed of movement of the pistons 214 and 216 for a given degree of compression in the lower chamber 217 be substantially less than the corresponding rate of movement of a single piston within a compressor chamber in which the opposing wall is fixed or stationary.

20 En anden udførelsesform for opfindelsen er vist i fig. 10, hvor en kompressor 286 omfatter en kompressorcylinder 287, der er lukket foroven af et cylinderhoved svarende til det i fig. 7 viste og lukket ved bunden af en fast skillevæg 288 med en central åbning med et passende 25 pakningselement 289, gennem hvilket stemplet 214's stempelstang kan bevæge sig. Stemplet 214 og dets øvre og nedre arbejdsflade 214a og 214b opdeler således faktisk kompressorcylinderen i et første kompressorkammer 291 og et andet kompressorkammer 292. I dette tilfælde har kom-30 .pressorkammeret 291 en indsugning 293 og en afgang 294, mens det øvre kompressorkammer 292 har en tilsvarende indsugning 296 og afgang 297. Den frem- og tilbagegående bevægelse af stemplet 214 vil skiftevis tilvejebringe kompressionsslag, som medfører lige store, på hinanden føl-35 gende volumenændringer i hhv. det nedre og det øvre kammer, således at denne udførelsesform for opfindelsen spe- 19 151492Another embodiment of the invention is shown in FIG. 10, wherein a compressor 286 comprises a compressor cylinder 287 closed at the top of a cylinder head similar to that of FIG. 7 and closed at the bottom of a fixed partition 288 with a central opening with a suitable packing element 289 through which the piston rod of the piston 214 can move. Thus, the piston 214 and its upper and lower working surfaces 214a and 214b divide the compressor cylinder into a first compressor chamber 291 and a second compressor chamber 292. In this case, the compressor chamber 291 has an intake 293 and a discharge 294, while the upper compressor chamber 292 has a corresponding suction 296 and outlet 297. The reciprocating movement of the piston 214 will alternately provide compression strokes which result in equal, successive volume changes in respectively. the lower and upper chambers so that this embodiment of the invention is mirrored

OISLAND

cielt er egnet til anvendelse af de pågældende kompressor-kamre 291 og 292 som parallelafsnit af et enkelt kompressionstrin.is particularly suitable for using the relevant compressor chambers 291 and 292 as parallel sections of a single compression step.

De tilsigtede kompressionsslag for stemplet 214 5 opnås med det samme arrangement for drivmekanisme som vist i fig. 7 bortset fra, at krydshovedelementet 258 i dette tilfælde er forbundet med to plader 251, 252 og 256, med ydre tandstænger 298 og 299, som er i indgreb med understøtningstandhjul 234 og 236, men som ikke omfatter nogen 10 stempeldel, der er knyttet til krydshovedet 258. Stemplet 214 og dets tilknyttede dele såsom stempelstangen 229 og den dobbelte tandstang 230 tjener således som et afbalanceringselement, idet det til enhver tid bevæger sig modsatrettet krydshovedelementet 258 og dets tilknyttede dele 15 inklusive tandstængerne 298 og 299 og deres forbindende væg- eller rammeelementer 251 og 252, der på alle væsentlige punkter svarer til de i fig. 8 viste konstruktionsdetaljer.The intended compression stroke for piston 214 is obtained with the same drive mechanism arrangement as shown in FIG. 7 except that in this case the crosshead member 258 is connected to two plates 251, 252 and 256, with outer tooth rods 298 and 299 which are engaged with support sprockets 234 and 236, but which do not comprise any piston part associated with Thus, the piston head 258. The piston 214 and its associated parts such as the piston rod 229 and the double toothed rod 230 serve as a balancing element, moving at opposite times the cross head element 258 and its associated parts 15 including the tooth rods 298 and 299 and their connecting wall or frame elements. 251 and 252 which correspond in all essential respects to those of FIG. 8 design details.

I hver af de i fig. 7 og 10 viste maskiner er 20 den roterende drivaksel 272 forsynet med en passende kontravægt 275 til afbalancering af massen af den excentriske krumtap 271 og en passende del af massen af plejIstangen 267. En anden del af massen af plejlstangen 267 kan betragtes som en del af den masse, der bevæger sig retliniet 25 med krydshovedelementet 268 og de ydre tandstænger 248 og 249, og denne samlede masse må derfor afbalanceres i længderetningen af en lige så stor og modsat bevæget masse hos afbalanceringselementet, som omfatter den dobbelte tandstang 230 og stempelstangen 229 med tilknyttede dele 30 såsom stemplet 214.In each of the FIG. 7 and 10, the rotary drive shaft 272 is provided with a suitable counterweight 275 for balancing the mass of the eccentric crank 271 and a suitable portion of the mass of the connecting rod 267. Another portion of the mass of the connecting rod 267 may be considered as part of the mass moving rectilinear 25 with the crosshead member 268 and the outer tooth rods 248 and 249, and this total mass must therefore be balanced longitudinally by an equally large and opposable mass of the balancing member comprising the double toothed rod 230 and piston rod 229 with associated parts 30 such as the plunger 214.

Ved hver af de i fig. 7 til 10 viste kompressorer er den afbalancerede drivmekanisme indrettet til på passende måde at afbalancere både de indgående langsgående og roterende komponenter. De langsgående komponenter af-35 balanceres specielt og nøjagtigt til enhver tid af det forbindende og styrende krydshovedelement 258, afbalance- 151492' 20At each of the FIG. 7 to 10, the balanced drive mechanism is adapted to balance both the incoming longitudinal and rotating components appropriately. The longitudinal components are specially and accurately balanced at all times by the connecting and controlling crosshead member 258, balancing

OISLAND

ringselementet 229 og deres respektive tilknyttede dele for retliniet, frem- og tilbagegående bevægelse i modsatte retninger. Yderligere er de pågældende masser, som er knyttet til krydshoved- og afbalanceringselementerne, 5 fremstillet lig med hinanden under hensyn til en passende del af massen af den svingende plejIstang 267 som beskrevet foran i forbindelse med fig. 1.ring member 229 and their respective associated parts for the rectilinear, reciprocating motion in opposite directions. Further, the respective masses associated with the crosshead and balancing elements 5 are made equal to one another, taking into account a suitable portion of the mass of the pivoting groove bar 267 as described above in connection with FIG. First

I fig. 11 er vist en anden form for forbindelsesmekanisme i en kompressorenhed, der i andre henseender i 10 det væsentlige svarer til den i fig. 7 viste. I dette tilfælde omfatter forbindelsesmekanismen 300 to drejeligt svingende forbindelseselementer 301 og 302 i form af vægtstænger i stedet for de foran beskrevne tandhjul 234 og 236. Vægtstængerne er drejeligt understøttet ved mellemlig-15 gende punkter af de pågældende vægtstænger af tilsvarende tværaksler 303 og 304. Den ydre ende af vægtstangen 301 er forbundet med et ydre forbindelseselement 306 i form af et led, hvis ene ende ved 307 er svingeligt befæstet til den ydre ende af vægtstangen 301, og som ved den an-20 den ende er svingeligt befæstet ved 307 til vægtdelen 246 af stempeldelen 216.In FIG. 11 shows another form of connection mechanism in a compressor unit which in other respects is substantially similar to that of FIG. 7. In this case, the connecting mechanism 300 comprises two pivotally pivoting connecting members 301 and 302 in the form of barriers instead of the gears 234 and 236 described above. the outer end of the barbell 301 is connected to an outer connecting member 306 in the form of a link, one end of which at 307 is pivotally attached to the outer end of the barbell 301 and which at the other end is pivotally attached at 307 to the barbell 246 of the piston portion 216.

Den indre ende af vægtstangen 301 er symmetrisk forbundet til et indre forbindelseselement eller led 311, hvis ene ende ved 309 er svingeligt befæstet til den indre 25 ende af vægtstangen 301, og hvis anden ende er svingeligt befæstet ved 312 til en endedel 313 af stempelstangen 229, der udgør en del af afbalanceringselementet.The inner end of the lever 301 is symmetrically connected to an inner connecting member or link 311, one end of which at 309 is pivotally attached to the inner 25 end of the lever 301 and the other end of which is pivotally attached at 312 to an end portion 313 of the piston rod 229. which forms part of the balancing element.

Det andet, drejelige forbindelseselement 302 er på tilsvarende måde forbundet med et ydre led 314 til 30 vægtdelen 247 af stemplet 216 og ved et indre led 316 til endedelen 313 af stempelstangen 229.The second rotatable connecting member 302 is similarly connected to an outer link 314 to the weight portion 247 of the piston 216 and at an inner link 316 to the end portion 313 of the piston rod 229.

Det er vigtigt at bemærke, at de ydre forbindelsesled 306 og 314 forløber i almindelighed i længderetningen i den ene retning fra de drejeligt svingende forbind-35 elsesvægtstænger 301 og 302 til det ene af de elementer, som er knyttet til og bevæger sig i længderetningen sammenIt is important to note that the outer connecting links 306 and 314 generally extend longitudinally in one direction from the pivotally pivoting connecting weights 301 and 302 to one of the elements which are connected to and move longitudinally together.

OISLAND

21 151492 med krydshovedelementet 258, mens de indre led 311 og 316 strækker sig i almindelighed i længderetningen i den modsatte retning fra de indre ender af de tilsvarende vægtstangselementer 301 og 302 til enden 313 af afbalancerings-5 elementet. Disse led er i det i fig. 11 viste eksempel parallelle med hinanden og af lige stor længde, idet de indre og ydre arme af vægtstængerne 301 og 302 er lige store. Disse til modsat side ragende led frembyder således en slags Z-formet ledforbindelse, i hvilken alle siderettede 10 svingnings- og drejningsbevægelser af de enkelte dele i forbindelsesmekanismen kan afbalanceres fuldt ud ved tilsvarende dele inden for selve forbindelsesmekanismen. Alle tværgående kræfter, der udøves af disse i sideretningen symmetrisk svingende og roterende, bevægelige dele af for-15 bindelsesmekanismen, er således konstruktivt afbalancerede og tilbageholdes inden i de pågældende, stive fællesdele, som bevæger sig i længderetningen med krydshoved- og afbalanceringselementerne, dvs. i dette tilfælde det fælles element 313 af afbalanceringselementet og de stive forlæn-20 gelser 246 og 247 af elementet 216, der bevæger sig som en del af krydshovedet, og hvortil enderne af de forskellige forbindelsesledpar delvis er forbundet.In general, the inner joints 311 and 316 extend longitudinally in the opposite direction from the inner ends of the corresponding lever members 301 and 302 to the end 313 of the balancing member. These joints are in the position shown in FIG. 11 are parallel to each other and of equal length, the inner and outer arms of the weights 301 and 302 being equal. These opposite joints thus provide a kind of Z-shaped linkage in which all lateral oscillatory and rotational movements of the individual parts of the connecting mechanism can be fully balanced by corresponding parts within the connecting mechanism itself. Thus, all transverse forces exerted by these laterally symmetrically oscillating and rotating movable parts of the connecting mechanism are structurally balanced and retained within the respective rigid joint members which move longitudinally with the crosshead and balancing elements, i.e. in this case, the common member 313 of the balancing member and the rigid extensions 246 and 247 of the member 216 moving as part of the crosshead to which the ends of the various connecting link pairs are partially connected.

Den i fig. 10 viste flerkammerkompressorenhed er specielt fordelagtig ved at tilvejebringe en "tør" kom-25 pressor, i hvilken kompressorstemplet og kompressorkammeret kan isoleres effektivt fra de arbejdende dele i maskinen, som kræver smøring. Således er både det første og det andet kompressionskammer 291 og 292 ved denne udførelsesform placeret langs krydshoved- og afbalancerings-30 elementernes lodrette, langsgående bevægelsesakse på et sted udenfor, i det nævnte særlige tilfælde oven over, krumtapaksel, plej Istang, krydshoved, forbindelsesmekanismen og endog en del af afbalanceringselementet såsom den indre tandstangsdel 230 og i det mindste en del af stem-35 pelstangen 229. Endevæggen 288 af kompressorcylinderen er placeret under stempeldelen 214 og mellem denne og de øv- 22The FIG. 10 is particularly advantageous in providing a "dry" compressor in which the compressor piston and compressor chamber can be effectively isolated from the working parts of the machine which require lubrication. Thus, in this embodiment, both the first and second compression chambers 291 and 292 are located along the vertical, longitudinal axis of movement of the crosshead and balancing elements at a location outside, in the above mentioned particular case, crankshaft, groove rod, crosshead, connecting mechanism and even a portion of the balancing member such as the inner rack portion 230 and at least a portion of the piston rod 229. The end wall 288 of the compressor cylinder is located below the piston portion 214 and between this and the upper 22

OISLAND

151492 rige. beskrevne elementer. Den lodrette orientering af delenes langsgående bevægelsesakse bidrager til effektiviteten af isoleringen af kompressionskamrene.151492 series. elements described. The vertical orientation of the longitudinal axis of movement of the parts contributes to the efficiency of the isolation of the compression chambers.

Isoleringen ved enten lodret eller en hvilken 5 som helst anden orientering af maskinen kan yderligere forbedres ved den i fig. 12 viste modifikation. Denne modifikation medfører tilføjelse af en anden skillevæg 321, som er anbragt med mellemrum under væggen 288 og som tilvej ebringer et mellemrum mellem de to vægge, inden for 10 hvilket yderligere isoleringsorganer kan være tilvejebragt for at forhindre forureninger i at passere gennem væggene 321 og 288 til kompressionskammeret. Væggen 321 omfatter en åbning for stempelstangen 229 med et pakningselement 322. Yderligere en isoleringsmåde er tilvejebringelsen af 15 ventilationsmidler i mellemrummet mellem væggene. Åbninger 324 i sidevæggen 323 frembyder en sådan ventilation, således at dampe ikke kan passere direkte op gennem væggen 321 og derpå gennem væggen 288. En anden isolationsmåde er på stempelstangen 229 at tilvejebringe et element 20 326, som er anbragt med afstand neden under væggen 288 og oven over væggen 321, og som forhindrer endog spor af smøremiddel fra forbindelsesmekanismen i at krybe opad langs den øvre del af stempelstangen 229. Væggene 288 og 321 må være anbragt med en afstand fra hinanden, som mindst er 25 lig med det samlede, langsgående slag af stempelstangen 229.The insulation at either vertical or any other orientation of the machine can be further improved by the one shown in FIG. 12. This modification results in the addition of a second partition 321 which is spaced below the wall 288 and provides a space between the two walls within which additional insulating means may be provided to prevent contaminants from passing through walls 321 and 288 to the compression chamber. The wall 321 comprises an opening for the piston rod 229 with a gasket element 322. Another isolation method is the provision of 15 means of ventilation in the space between the walls. Openings 324 in the side wall 323 provide such ventilation so that vapors cannot pass directly up through wall 321 and then through wall 288. Another method of insulation is to provide on piston rod 229 an element 20 326 spaced below wall 288 and above the wall 321, which even prevents traces of lubricant from the connecting mechanism from creeping upwardly along the upper portion of the piston rod 229. The walls 288 and 321 must be spaced apart at least 25 equal to the total longitudinal length. stroke of piston rod 229.

De i det foregående beskrevne, afbalancerede stempelmaskiner med fast slaglængde og de forbedrede afbalancerings- og drivmekanismer til sådanne maskiner anses at 30 frembyde fordele med hensyn til både fleksibilitet ved konstruktion og fremstilling og muligheden for i visse tilfælde at anvende standardiserede enkeltelementer såsom kommercielle rækker af kompressorcylindere og -stempler og lignende elementer, der kan samles i forskellige ud-35 formninger for at imødekomme de krav, der stilles ved forskellige anvendelser.The above-described fixed stroke balancing machines and the improved balancing and driving mechanisms for such machines are considered to offer advantages in terms of both design and manufacturing flexibility and the ability to use, in certain cases, standard single elements such as commercial rows of compressor cylinders. and pistons and similar elements which can be assembled in various designs to meet the requirements of various applications.

23 15149223 151492

OISLAND

Der er vist to særlige forbindelsesmekanismer til sikring af modsatrettet, retliniet bevægelse til enhver tid af krydshoved- og afbalanceringselementerne. Det vil forstås, at visse variationer er mulige, forudsat at den 5 tilsigtede afbalancering opnås, uden at der indføres uønskede og uafbalancerede, siderettede svingnings- eller centrifugalkræfter.Two special connection mechanisms are shown to ensure the opposite, rectilinear movement at all times of the crosshead and balancing elements. It will be appreciated that certain variations are possible provided the intended balancing is achieved without introducing undesirable and unbalanced lateral oscillatory or centrifugal forces.

Denne form for afbalancerings- og forbindelsesmekanismer med indre og ydre tandstænger, der indgriber 10 med mellemliggende, drejelige tandhjul for at opnå lige store og modsat rettede (dvs. 1:1), retliniede bevægelser til enhver tid af krydshoved- og afbalanceringselementerne er vist ved to drejelige tandhjul, et par indre tandstænger og et par ydre tandstænger. Det vil forstås, at 15 visse variationer er mulige med hensyn til det nøjagtige antal og placering af tandstænger og tandhjul.This kind of balancing and connecting mechanisms with inner and outer gears engaging 10 with intermediate, rotatable gears to achieve equal and opposite (i.e., 1: 1), straight-line motions at all times of the crosshead and balancing elements is shown by two pivot gears, a pair of inner gears and a pair of outer gears. It will be appreciated that 15 certain variations are possible in terms of the exact number and location of gears and gears.

F.eks. kan mere end to understøtningstandhjul anbringes symmetrisk omkring enhedens langsgående bevægelsesakse, og tilsvarende antal af indre og ydre tandstæn-20 ger kan være tilknyttet de pågældende understøtningstand-hjul. I stedet for tandhjul kan der også i visse tilfælde anvendes drejeligt understøttede tandelementer med indre og ydre tandhjulstænder, eller der kan anvendes tandsektorer med forskellig radius. I så tilfælde vil imidler-25 tid krydshoved- og afbalanceringselementerne til enhver tid bevæge sig i modsatte retninger, men ikke gennem lige store afstande i 1:1 forhold. De effektive, samlede masser af hhv. krydshoved- og afbalanceringselementer inklusive alle dele, der bevæger sig i længderetningen langs længde-30 aksen som en enhed med hvert af disse elementer, må i så fald udvælges med henblik på optimal afbalancering, således at den absolutte værdi af produktet af den samlede krydshovedmasse gange dens vandring langs aksen er lig med den absolutte værdi'af produktet af den samlede masse 35 af afbalanceringselementet gange dets vandring langs aksen i den modsatte retning.Eg. For example, more than two support sprockets may be arranged symmetrically about the longitudinal axis of movement of the unit, and a corresponding number of inner and outer sprockets may be associated with the respective support sprockets. Instead of gears, rotatingly supported tooth elements with inner and outer gears can also be used in certain cases, or gears with different radii can be used. In that case, however, the cross-head and balancing elements will move in opposite directions at all times, but not through equal distances in 1: 1 ratio. The effective, total masses respectively. crosshead and balancing elements including all parts moving longitudinally along the longitudinal axis as a unit with each of these elements must then be selected for optimum balancing so that the absolute value of the product of the total crosshead mass times its travel along the axis is equal to the absolute value of the product of the total mass 35 of the balancing element times its travel along the axis in the opposite direction.

OISLAND

24 15149224 151492

Den forbedrede afbalancerings- og drivmekanisme er især nyttig ved konstruktion af kompressorenheder, som omfatter en første og en anden cylindervægdel, der er ko-aksialt centrerede med den langsgående bevægelsesakse for 5 et krydshoved og et afbalanceringselement, idet en første og en anden stempeldel tilvejebringer hhv. en første og en anden stempelflade, og hvor de relative aksiale placeringer af de pågældende cylindervæg- og stempeldele og de særlige, bevægelige krydshoved- eller afbalanceringsele-10 menter, med hvilke hver stempeldel og stempelflade bevæger sig som en enhed, tilvejebringer i det mindste et første og. et andet kompressionskammer. I nogle tilfælde er arrangementet et sådant, at kompressionsslaget finder sted i det ene kammer under bevægelse af plejIstangen i alminde-15 lighed i længderetningen i den ene retning, mens et kompressionsslag finder sted i det andet kammer under bevægelse af plejIstangen i almindelighed i længderetningen i den modsatte retning. De to cylindervægdele kan i længderetningen ligge umiddelbart op mod hinanden som dele af en 20 fælles cylinder, inden for hvilken den første og den anden stempeldel frembyder modsatte ender af et fælles kompressionskammer og hhv. er forbundet med krydshoved- og afbalanceringselementerne. En del af en af cylindervægde-lene kan tjene som føringsorgan for krydshovedet. I and-25 re tilfælde kan den første og den anden cylindervægdel være aksialt centrerede dele af en fælles cylinder, der er anbragt i længderetningen mellem krumtapakselens akse og de to drejeligt understøttede, svingende elementer i forbindelsesmekanismen. Yderligere variationer af den rela-30 tive aksiale placering og af arrangementet vil være nærliggende for en fagmand på grundlag af det heri angivne.The improved balancing and drive mechanism is particularly useful in the construction of compressor units which comprise a first and a second cylinder wall portion coaxially centered with the longitudinal axis of movement of a crosshead and a balancing element, a first and a second piston part respectively being provided. . a first and a second piston surface, and the relative axial locations of the respective cylinder wall and piston parts and the particular movable crosshead or balancing elements with which each piston part and piston surface move as a unit provide at least one first and. another compression chamber. In some cases, the arrangement is such that the compression stroke takes place in the one chamber during movement of the plunger rod, generally longitudinally in one direction, while a compression stroke takes place in the other chamber, generally in the longitudinal direction, in the one direction. the opposite direction. The two cylinder wall portions may be longitudinally adjacent to one another as portions of a common cylinder, within which the first and second piston portions provide opposite ends of a common compression chamber and, respectively. are connected to the crosshead and balancing elements. A portion of one of the barrel weights may serve as a guide for the crosshead. In other cases, the first and second cylinder wall portions may be axially centered portions of a common cylinder disposed longitudinally between the crankshaft axis and the two pivotally supported pivoting members of the connecting mechanism. Further variations of the relative axial location and of the arrangement will be apparent to one skilled in the art on the basis of the disclosure herein.

Disse træk vedrørende afbalancerede kompressorer med fast slaglængde er især nyttige ved konstruktionen af kompressorenheder med flere kompressionskamre med en kom-35 pressorcylinder anbragt ved den ene ende af maskinen, hvor der er maksimal mulighed for isolation af kompressionskam-These features of fixed-stroke balanced compressors are particularly useful in the construction of multi-compression chamber compressor units with a compressor cylinder disposed at one end of the machine where maximum compression chamber isolation is possible.

OISLAND

25 151492 meret fra maskinens øvrige arbejdselementer, og hvor der er mulighed for anvendelse af standardiserede enkeltelementer som anført i det foranstående# såsom kommercielt tilgængelige rækker af kompressorcylindere og stempler og 5 lignende elementer. Opfindelsen er især egnet ved konstruktion af kompressorer med lodret bevægelige stempeldele, ved hvilke kompressorenheden kan afbalanceres fuldt ud, og hvor kravet om stor størrelse og især om store og tunge understøtningsbunddele i væsentlig grad kan elimineres el-10 ler formindskes.No. 25 151492 from the other working elements of the machine and where it is possible to use standardized single elements as set forth in the foregoing # such as commercially available rows of compressor cylinders and pistons and 5 similar elements. The invention is particularly suitable for the construction of compressors with vertically movable piston parts, in which the compressor unit can be fully balanced and where the requirement for large size and especially for large and heavy support base parts can be substantially eliminated or reduced.

Sådanne lodret orienterede kompressorer har yderligere den fordel, at der ikke forekommer slid langs den ene side af kompressorcylinderen på grund af vægten af selve stemplet. Afbalanceringstrækkene omfattende både de mod-15 sat og i længderetningen bevægelige afbalancerings- og krydshovedelementer og deres forbindelsesmekanisme, og den specielle afbalancering af en krumtapaksel med enkel krumtap tilvejebringer kompressorer, som, i sammenligning med kendte kompressorer, f.eks. "L"- eller "boxer" kompressor-20 typer, ikke har væsentlige, uafbalancerede krængningskræfter, og kan arbejde med større hastigheder og med mindre samlet slid, størrelse, udgifter og gulvplads ved en given anvendelse.Such vertically oriented compressors further have the advantage that there is no wear along one side of the compressor cylinder due to the weight of the piston itself. The balancing features include both the counterbalanced and longitudinally movable balancing and crosshead elements and their connecting mechanism, and the special balancing of a single crankshaft crankshaft providing compressors which, in comparison with known compressors, e.g. "L" or "boxer" compressor-20 types, do not have significant, unbalanced heeling forces, and can operate at greater speeds and with less overall wear, size, expense and floor space in a given application.

Opfindelsen kan ligeledes, som det er beskrevet i 25 det foranstående, anvendes ved en række maskiner med fast slaglængde, i hvilke andre arbejdselementer end kompressorstempel flader kommer på tale, og i hvilke ét eller flere af disse arbejdselementer kan forbindes, således at de bevæger sig som en enhed med i det mindste en del af et-30 hvert eller flere af de pågældende krumtapaksel-, krydshoved- og/eller afbalanceringselementer, mens et energielement eller et forbindelsesorgan til et motorelement kan knyttes til et andet af krumtap-, krydshoved- og/eller afbalanceringselementerne. Den foretrukne, forbedrede af-35 balancerings- og forbindelsesmekanisme inklusive dens indvendige og udvendige tandstænger og mellemliggende tandhjulThe invention can also, as described above, be applied to a number of fixed stroke machines in which working elements other than compressor piston surfaces are involved and in which one or more of these working elements can be connected so that they move as a unit with at least a portion of one or more of the crankshaft, crosshead and / or balancing elements concerned, while an energy element or connecting member for a motor element may be associated with another of crank, crosshead and / or the balancing elements. The preferred improved balancing and connecting mechanism including its inner and outer tooth rods and intermediate gears

OISLAND

26 151492 til sikring af modsatrettet, retliniet, afbalanceret bevægelse af de pågældende krydshoved- og afbalanceringselementer frembyder særlige fordele ved at tilvejebringe en forbedret afbalancering langs en fælles længdeakse af de frem-5 og tilbagegående masser i en stempelmaskine med fast slaglængde i kombination med et arrangement med en plejIstang og en afbalanceret krumtapaksel med en enkel krumtap, ved hvilket der ligeledes opnås en effektiv, praktisk afbalancering af uønskede centrifugalkræfter, der skyldes rota-10 tionsbevægelse.26 151492 for securing the opposite, straight line, balanced movement of the relevant crosshead and balancing elements offers particular advantages by providing an improved balancing along a common longitudinal axis of the reciprocating mass in a fixed stroke piston machine in combination with an arrangement with a plunger rod and a balanced crankshaft with a simple crankshaft, thereby also providing an effective, practical balancing of unwanted centrifugal forces due to rotary motion.

Den foranstående beskrivelse angiver nogle af de måder, på hvilke opfindelsen kan udøves omfattende den måde, der for øjeblikket anses for den bedste. Andre modifikationer og variationer vil være nærliggende for en fagmand 15 ud fra den foranstående beskrivelse og de efterfølgende krav.The foregoing description indicates some of the ways in which the invention can be practiced in a comprehensive manner currently considered the best. Other modifications and variations will be apparent to those skilled in the art from the foregoing description and the appended claims.

Claims

A cross-head type piston machine with a single crank and an arrangement for balancing the reciprocating and rotating masses of the machine, which arrangement comprises a reciprocating piston unit, a reciprocating balancing unit (46,47,51, 52,141,173,216,256) and a counterweight (75,275) on the crank arm (72,272), the piston (103, 116,216) being connected to the balancing unit by a motion reversing mechanism and the motion reversing mechanism consisting of opposable movable pairs of inner members (32,33 ) and outer elements (48,49), each pair of which is constructively interconnected in such a way that it completely eliminates all transverse force components between the opposing elements of the pair, and engages a pair of fixed motion reversing elements (32 (33) one between each of the outer and inner elements facing each other, characterized in that the mass of the balancing unit is at the top equals the mass of the opposite reciprocating unit of a size equal to a portion of the mass of the connecting rod (67,267) between the crosshead (31,58,124,146,258) and the crank (71,271), and the moment of inertia of the counterweight (75,275) 25 on the crank arm (72,272) the moment of inertia of the crankcase and crank stroke exceeds a size equal to another portion of the mass of the connecting rod times the crank radius.

Piston machine according to claim 1, characterized in that the crosshead (31,58,124,146,258) is rigidly connected to the piston (102,107,132,149,216).

Piston machine according to claim 1, characterized in that the crosshead (58,258) is rigidly connected to the balancing unit (46,47,51,256). 35