Schnellaufender Verdichter. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Verdichter mit mindestens zwei Zylindern, der zwecks Erzielung einer hohen Leistung mit hoher Drehzahl betrieben wird.
Bei schnellaufenden Verdichtern ist das Saugventil von Nachteil, weil es mit seiner Belastungsfeder und mit seiner Massenträg heit die Saugleistung beeinträchtigt; für der artige Kompressoren ist eine gesteuerte Ein lassöffnung vorteilhafter.
Gemäss der vorliegenden Erfindung bildet der Arbeitskolben mindestens eines Zylinders den Steuerkolben für einen benachbarten Zylinder. Dabei kann einer der Zylinder einen den Lufteinlass beherrschenden beson deren Steuerschieber besitzen, während die Einlassöffnungen der übrigen Zylinder jeweils durch den Arbeitskolben eines benachbarten Zylinders gesteuert werden.
Diese Art der Steuerung kann bei Ver dichtern 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 greise angeordnet sein, was besonders zu empfehlen ist, wenn man sich für Taumel- oder Wackel- scheibenantrieb für die Kolben entscheidet. Bei Anordnung der Zylinder im Kreise ist ein mit besonderem Steuerschieber ausge rüsteter Zylinder nicht mehr erforderlich, sondern sämtliche Einlassöffnungen- können durch den Arbeitskolben eines jeweils be nachbarten Zylinders überwacht werden.
Durch entsprechende Anordnung der Ein saugmündung jedes Einlasskänals mit Bezug auf den Hub des diese Mündung überwachen= den Arbeitskolbens des vorhergehenden Zy linders kann man erreichen, dass Schliessen und Öffnen der besagten Mündungen im Augenblick der grössten Kolbengeschwindig keit erfolgt, so dass praktisch sofort bei Be- Kinn der Einströmung der volle Kanalquer schnitt für das Einströmen der atmosphäri schen Luft zur Verfügung steht, während der ganzen Dauer des Einströmens offen ge halten 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 Ver dichtungshub den schädlichen Raum mög lichst klein zu halten, empfiehlt es sich, an jedem Zylinder eine nur vom eigenen Arbeits kolben überwachte zweite Einlassöffnung an zubringen, die freigegeben wird, wenn sich der Arbeitskolben in der die Saugperiode begrenzenden (untern) Totpunktlage befindet.
Auf der Zeichnung ist in den Abb. 1 bis 4 als Ausführungsbeispiel des Erfindungs gegenstandes im senkrechten Längsschnitt ein Verdichter mit drei nebeneinander lie genden Zylindern 1, 2 und 3 bei verschie denen Kolbenstellungen veranschaulicht.
Die in den Zylinderböden der einfach wirkenden Zylinder befindlichen Druckven tile sind zwecks Vereinfachung der Dar stellung fortgelassen, und es sind nur die dafür erforderlichen Öffnungen 4 dargestellt. Die Einlassöffnung des Zylinders 1 wird in bekannter Weise durch einen auf der Zeich nung nicht wiedergegebenen Schieber (Kol benschieber) überwacht, dessen Gehäuse 6 bruchstückweise angedeutet ist. Der Zylinder 1 ist mit dem mittleren Zylinder 2 durch dessen Einlasskanal 7, der Zylinder 2 mit dem Zylinder 3 durch den Einlasskanal 8 verbunden.
In der Zwischenwandung zwischen den Zylindern 1 und 2, sowie 2 und 3 be finden sich die ins Freie führenden Öffnun gen 9 und 10, die während der Saugperiode durch je eine muschelartige Eindrehung der Kolben 11 und 12 mit den Einlasskanälen 7 und 8 in Verbindung gebracht werden.
Bei der in Abb. 1 dargestellten Kolben lage 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 120 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 ab wärts laufende Kolben saugt durch 10 und 8 atmosphärische Luft an; bei seiner Lage nach Abb. 2 hat erden Einströmschlitz 14 halb geschlossen, durch den die Füllung des Zy linders bei Beendigung des Saughubes voll endet wird, soweit dies durch die Öffnung 10 und den Kanal 8 nicht möglich war.
Die Versetzung der Kurbeln der drei Kolben um 120 bewirkt, dass die Kolben in dem Augenblick des Öffnens und Schliessens der Einlasskanäle 7 und 8 nahezu ihre höch ste Geschwindigkeit haben.
Will man den schädlichen Raum, den die Kanäle 7 und 8 darstellen, verringern und demgemäss den Kanälen einen geraden Ver lauf durch die zwischen den Zylindern be findliche Zwischenwand geben, so kann dies dadurch erreicht werden, dass die Zylinder in der Längsrichtung gegeneinander verschoben angeordnet werden, so dass ihre Böden trep penstufenartig zueinander liegen, wobei das Mass der Verschiebung dadurch bedingt ist, die beiden Mündungen der Kanäle 7 und 8 in gleicher Höhe zu liegen kommen; hierbei müssen ungleiche Schubstangen in Kauf ge nommen werden.
Die Versetzung der Kurbel um 1200 schafft besonders günstige Verhältnisse, doch ist sie nicht Bedingung. Der Verdichter kann auch arbeiten, wenn die Kurbeln unter an dern Winkeln gegeneinander versetzt sind.
Das auf der Zeichnung veranschaulichte Ausführungsbeispiel stellt einen Verdichter mit einstufigem Arbeitsvorgang dar.
Man kann ohne weiteres einen dreizylin- drigen Verdichter so ausführen, dass zwei Zylinder in der Niederdruckstufe, der dritte in der Hochdruckstufe arbeitet.