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Verdichter.
Gegenstand der Erfindung ist ein mehrzylindriger Verdichter, der zwecks Erreichung hoher Leistung mit hoher Drehzahl betrieben wird.
Bei schnellaufenden Verdichtern ist das Saugventil von Nachteil, weil es mit seiner Belastungsfeder und mit seiner Massenträgheit die Saugleistung beeinträchtigt ; für derartige Kompressoren ist eine gesteuerte Einlassöffnung vorteilhafter.
Der Verdichter nach der Erfindung besitzt nun eine aus mehreren Zylindern gebildete Zylindergruppe mit Einströmöffnungen, die durch Schieber überwacht werden, wobei nur ein Zylinder einen den Lufteinlass beherrschenden besonderen Steuerschieber besitzt, wohingegen die Einlassöffnungen der übrigen Zylinder jeweils durch den Arbeitskolben des vorhergehenden Zylinders gesteuert werden.
Diese Art der Steuerung kann bei Verdichtern mit beliebiger Anzahl von Zylindern von zwei Zylindern aufwärts zur Anwendung gelangen.
Die Zylinder können dabei in einer Reihe nebeneinander angeordnet sein, sie können auch von drei Zylindern an aufwärts im Kreise angeordnet sein, was besonders zu empfehlen ist, wenn man sich für Taumel-oder Wackelscheibenantrieb für die Kolben entscheidet, wozu noch der weitere Vorteil hinzutritt, dass es keinen ersten, eines Steuerschiebers bedürfenden Zylinder gibt, sondern sämtliche Einlassöffnungen durch den Arbeitskolben des einen der benachbarten Zylinder überwacht werden.
Durch entsprechende Anordnung der Einsaugmündung jedes Einlasskanals mit Bezug auf den Hub des diese Mündung überwachenden Arbeitskolbens des vorhergehenden Zylinders kann man erreichen, dass Schliessen und Öffnen der besagten Mündungen im Augenblick der grössten Kolbengeschwindigkeit erfolgt, so dass praktisch sofort bei Beginn der Einströmung der volle Kanalquerschnitt für das Einströmen der atmosphärischen Luft zur Verfügung steht, während der ganzen Dauer des Einströmens offen gehalten und bei Beendigung des Einströmens mit grosser Geschwindigkeit-praktisch also plötzlich- geschlossen wird.
Um mit möglichst gering bemessenen gesteuerten Einlasskanälen auszukommen und auf diese Weise mit Bezug auf den Verdichtungshub den schädlichen Raum möglichst klein zu halten, empfiehlt es sich, an jedem Zylinder eine nur vom eigenen Arbeitskolben überwachte zweite Einlassöffnung anzubringen, die freigegeben wird, wenn sich der Arbeitskolben in dem die Saugperiode begrenzenden (unteren) Totpunkt befindet.
Auf der Zeichnung ist in den Fig. 1-4 als Ausführungsbeispiel im senkrechten Längsschnitt ein Verdichter mit drei nebeneinanderliegenden Zylindern 1, 2 und. 3 bei verschiedenen Kolbenstellungen veranschaulicht.
Die in den Zylinderböden der einfach wirkenden Zylinder befindlichen Druckventile sind zwecks Vereinfachung der Darstellung fortgelassen, und es sind nur die dafür erforderlichen Öffnungen 4 dargestellt. Die Einlassöffnung des Zylinders 1 wird in bekannter Weise durch einen auf der Zeichnung nicht wiedergegebenen Schieber (Kolbenschieber) überwacht, dessen Gehäuse 6 bruchstückweise angedeutet ist. Der Zylinder 1 ist mit dem mittleren Zylinder 2 durch dessen Einlasskanal 1, der Zylinder 2 mit dem Zylinder. 3 durch den Einlasskanal 8 verbunden.
In der Zwisehenwandung zwischen den Zylindern 1 und 2 sowie 2 und 3 befinden sich die ins Freie führenden Öffnungen 9 und 10, die während der Saug-
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periode durch je eine muschelartige Eindrehung der Kolben 11 und 12 mit den Einlasskanälen 7 und 8 in Verbindung gebracht werden.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Kolbenlage ist am Zylinder 1'der Einlass 5 durch den nicht dargestellten Schieber im Gehäuse 6 geschlossen ; die Verdichtung hat soeben begonnen. Im Zylinder 2, dessen Kolben 12 dem Kolben 11 des Zylinders 1 um 1200 vorauseilt, ist die Verdichtung beendet. Der
Kolben 12 stellt durch seine muschelartige Eindrehung die Verbindung zwischen der Einlassöffnung 10 und dem Einlasskanal 8 des Zylinders 3 her ; der im letzteren abwärts laufende Kolben saugt durch 10 und 8 atmosphärische Luft an ; bei seiner Lage nach Fig. 2 hat er den Einstromsehlitz. 14 geschlossen, durch den die Füllung des Zylinders bei Beendigung des Saughubes vollendet wird, soweit dies durch die Öffnung 10 und den Kanal 8 nicht möglich war.
Die Versetzung der Kurbeln der drei Kolben um 1200 bewirkt, dass die Kolben in dem Augenblick des Öffnens und Schliessens der Einlasskanäle 7 und 8 nahezu ihre höchste Geschwindigkeit haben.
Will man den schädlichen Raum, den die Kanäle 7 und 8 darstellen, verringern und demgemäss den Kanälen einen geraden Verlauf durch die zwischen den Zylindern befindliche Zwischenwand geben, so kann dies dadurch erreicht werden, dass die Zylinder in der Längsrichtung gegeneinander verschoben angeordnet werden, so dass ihre Böden treppenstufenartig zueinander liegen, wobei das Mass der Verschiebung dadurch bedingt ist, dass die beiden Mündungen der Kanäle 7 und 8 in gleicher Höhe zu liegen kommen ; hiebei müssen ungleiche Schubstangen in Kauf genommen werden.
Die Versetzung der Kurbeln um 1200 schafft besonders günstige Verhältnisse, doch ist sie nicht Bedingung. Der Verdichter kann auch arbeiten, wenn die Kurbeln unter andern Winkeln gegeneinander versetzt sind.
Das auf der Zeichnung veranschaulichte Ausführungsbeispiel stellt einen Verdichter mit einstufigem Arbeitsvorgang dar.
Man kann ohne weiteres den Verdichter so ausführen, dass zwei Zylinder in der Niederdruekstufe, der dritte in der Hochdruekstufe arbeitet.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Mehrzylindriger Verdichter, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitskolben je eines Zylinders den Steuerschieber für einen benachbarten Zylinder bildet.