CH193717A - Verdichter für Luft oder sonstige Gase. - Google Patents

Description

  Verdichter für Luft oder sonstige Gase.    Die Erfindung bezieht sich auf Verdich  ter für Luft oder sonstige Gase mit wenig  stens einem Paar übereinander angeordneter  Zylinder mit übereinander angeordneten Kol  ben.  



  Beiden bekannten zweistufigen Verdich  tern ist erforderlich, bei jedem Paar von  Nieder- und Hochdruckzylindern wenigstens  vier Ventile, nämlich zwei Ansaugventile  und zwei     Auslassventile,    vorzusehen. Diese  Ventile können entweder     federbelastete    Ring  ventile oder Schnüffelventile sein. Derartige  Ventile sind niemals ganz störungsfrei; so  wohl .die Niederdruck- als auch die Hoch  druckventile benötigen einen beträchtlichen  schädlichen Raum, wodurch der     volumetri-          sche    Effekt des Verdichters eine Verringe  rung erfährt.  



  Die vorliegende Erfindung bezweckt die  Vermeidung dieses Nachteils und     besteht     darin, dass der     Niederdruckzylin.der    mit  einem einzigen im     Betrieb        achsial    hin- und    herbewegten Hülsenventil mit Einlass-     und          Auslassöffnungen    und der Hochdruckzylinder  mit     Einlassöffnungen    in der     Zylinderwand     und einem selbsttätigen     Auslassventil    im  Zylinderdeckel versehen ist.  



  Eine     beispielsweise        Ausführungsform     eines Luft- oder Gasverdichters .gemäss vor  liegender Erfindung zeigt die     Zeichnung    in       einem        teilweise    abgebrochenen     senkrechten          Schnitt.      Der Verdichter besitzt .zwei von den       äussern    Wänden<I>a</I> und<I>b</I> und der gemein  samen     Mittelwand    c gebildete Hauptzylin  der. In diesen zwei Zylindern sind Einsätze  d und e vorhanden.

   Die     untern    Enden -der  beiden Zylinder     bilden    mit ihren Einsätzen  die     Niederdruekzylinder        f        und    g. Die Hoch  druckzylinder     h    und i oberhalb der Nieder  druckzylinder     f    und g werden durch     einen     schweren Deckel k gebildet. :durch den eine  Verbindung mit den Hauptzylindern und  den Einsätzen d, e     hergestellt    ist.

   Die Nie-           derdruckkolben        l    und     m    tragen an ihrer       Oberseite        Fortsätze,    die als     Hochdruckkolben     n und o :dienen.  



  Die Hülsenventile p und q sind zwischen       den:        Niederdruckkolben    Z und m und den       Niedendruckzylindern    f     und    y angeordnet  und werden in üblicher Weise mit Hilfe von  Exzentern durch die Kurbelwelle hin- und  herbewegt.

       Die    Kurbeln der Kurbelwelle,  die zu     den    Kolben<I>l</I> und<I>na</I> gehören, sind um  180   gegeneinander versetzt angeordnet, so       dass,        sioh.die    Kolben<I>l</I> und<I>m</I> am     untern    Ende       ihres        Hubes.    befinden, wenn die Kolben m       und    o am     obern    Ende     ihres    Hubes angelangt  sind.  



  Die     Ilaupteinlass.öffnungenr,    r' für das Gas  oder die Luft in den Zylindereinsätzen d, e  stehen mit den Ringkanälen s in den Zylin  derwänden a, b, c in Verbindung, die ihrer  seits mit der     Atmosphäre    in Verbindung ste  hen. Die     Einlassöffnungen   <I>r, r'</I> arbeiten mit  ,den     Einlassöffnungen   <I>t, t'</I> der     Hülsenventile     <I>p</I>     und   <I>q</I> zusammen.  



  Die     Auslassöffnvngen        z.4,        u'    in den Hül  senventilen p und q sind so angeordnet, dass  sie mit     .den    untern Kanten der schrägen  Übergangsflächen<I>v,</I>     v'    zusammenarbeiten.  Die     Auslassöffnungen        ic,        u'    führen alsdann  in die     untern.    Ringkanäle w, w', die sich  zwischen den Einsätzen d, e und den Wän  den der Hochdruckzylinder<I>h</I> und<I>i</I> befinden.  



       Einlassöffnungen   <I>x, x'</I> führen von ähnlich  geformten obern Ringkanälen<I>y, y'</I> in die       Hochdruckzylinder        la    und i.  



  Der untere Ringkanal w auf der einen  Seite     steht    mit dem     obern        Ringkanal    y' auf  der andern Seite der Maschine durch die  Rohrschlange z (in     strichpunktierten    Linien  dargestellt) in Verbindung. Diese Rohr  schlange     führt    durch den     Wasserraum    2.

   In  gleicher     Weise    steht der untere Ringkanal w'  auf dieser Seite der Maschine     mit    dem obern       Ringkanal    y oberhalb :des     Ringkanals    w' und  auf :derselben     ,Seite    der Maschine wie dieser       mittels    der Rohrschlange z' (in ausgezogenen  Linien     dargestellt)    in Verbindung. Auch  diese Rohrschlange führt durch den Wasser-    rauen 2.

   Die     Auslassrventile,    von     denen;    eines  bei 3.     dargestellt    ist, befinden sieh in Sicher  heitsdeckeln 5 und 6, die auf den obern En  den der     Hoclhdruckzylinder   <I>da</I>     und   <I>i</I> liegen.  Die in dem Deckel     k    befindlichen Wasser  kanäle 7     stehen    mit dein Wasserraum 2 in       Verbindung,    wodurch     ebenso    eine     Kühlung          des,    Arbeitsmediums in den     Hochdruckzylin-          dern    erzielt wird.  



  Beim Aufwärtshub des     Niederdruckkol-          bens        l    und des Hochdruckkolbens     n    strömt  die durch die Öffnungen     u    und längs der  schrägen Übergangsflächen v in den Ring  kanal w ausgestossene     Niederdruckluft    (re  spektive     Niederdruckgas)    durch den Durch  lag 8 in die Rohrleitung z, die     die    Duft  (oder     das    Gas) durch den     Durchlass    9 in den  Ringkanal<I>y'</I> leitet.

   Aus dem     Ringkanal   <I>y'</I>  tritt die gekühlte     Niederdruckluft    respektive  .das     Nied:erdruckgas    durch die Kanäle x' in  ,den     Hochdruckzylinder    i ein, wenn sich der  Kolben o am Ende seines     Abwärtshubes    be  findet. Die Luft wird alsdann bei dem auf  wärts     gerichteten    Hub des     Kolbens    o     ver-          dichtet    und durch das     Auslassventil    3- im       Sicherheitsdeckel    6     ausgestessen.     



  In gleicher Weise laufen die Arbeits  gänge bei der Überführung der Niederdruck  luft respektive des     Niederdruckgases    von  ,dem     Niederdruckzylinder    g ab. Die teilweise       verdichtete    Luft oder das     teilweise    verdich  tete Gas gelangt also von dem Niederdruck  zylinder des einen     Zylinderpaares        in    gekühl  tem     Zustand    in den Hochdruckzylinder !des  andern Zylinderpaares, wo die     weitere    Ver  dichtung     und    alsdann :

  der     Ausstosse    stattfin  det,     und    anderseits von dem Niederdruck  zylinder des letzteren     Zylinderpaares    zu dem       Hochdruckzylinder    :des ersten Zylinderpaa  res, wo dann ebenfalls :die Nachverdichtung  und schliesslich der Ausstoss     stattfindet.    Da  bei wird durch die     Verwendung    des     :den:    Ein  lass und     den;        Auslass:

      in der     beschriebenen     Weise regelnden Hülsenventils und die An  ordnung des die Ausstossventile tragenden       Sicherheitsdeckels.    und schliesslich die wasser  gekühlten Hoch- und     Niederdruckzylinder     ein     geringer        ,schädlicher    Raum und eine sehr      leistungsfähige und ruhig arbeitende,     reit     hoher Geschwindigkeit laufende Maschine  erzielt.  



  Der     beschriebene        Zweistufenverdichter     kann als dreistufiger Verdichter arbeiten,  wenn man zusätzliche     Einlassventile    in den  Oberteil der     Hochdruckzylinder        und/oder     der Hochdruckkolben einsetzt, durch die das  Arbeitsmedium, das beim Abwärts,-an g der  Kolben in dem Kurbelgehäuse     verdichtet     wurde,     geliefert    wird, bevor sich .die Kanäle  x öffnen, um in den     Niederdruckzylindern     verdichtetes Arbeitsmedium einzulassen.

   Auf  diese Weise wird Arbeitsmedium während  des     ganzen;        Abwärtshubes    der Kolben den       Hochdruckzylindern    zugeführt. Das.     Kurbel-          gehä.use        müsste        indiesem    Fall natürlich mit       Einlassventilen    versehen     sein.     



  Ein in der oben beschriebenen Weise für  dreistufige Verdichtung eingerichteter Ver  dichter     arbeitet    in folgender Weise:  Unter atmosphärischem oder Unterdruck  stehendes Arbeitsmedium wird durch :die       Einlassventile    beim Aufwärtshub der Kolben  in das Kurbelgehäuse eingesaugt.

   Während  des     .darauf.    folgenden     Abwärts.ganges    der  Kolben wird die Luft oder das Gas in dem  Kurbelgehäuse auf einen     bestimmten,    ver  hältnismässig niedrigen Druck A verdichtet,  und durch die     Einlassventile    in den     Oberteil     des oder .der     Hochidruckzylinder    gebracht  Gegen Ende des     Abwärtshubes        tritt    das  Arbeitsmedium, welches in den Nieder  {lruekzvlindern auf einen     Zv"ischendruck    B  verdichtet wurde, durch die Kanäle x im un  tern Teil der Zylinderwand, die von den  Hochdruckkolben freigegeben worden sind,

    in .die     Hochdruckzylinder    ein und verdichtet  das Arbeitsmedium, das den Zylindern von  dem Kurbelgehäuse mit Odem Druck A zuge  führt wurde, ohne mechanische Hilfe auf sei  nen eigenen Druck B. Beim Aufwärtshub der       Hochdruckkolben        wind    dann das Arbeits  medium vom Druck B auf den     Enddruck    C  verdichtet, unter welchem Druck es durch  das     Auslassventil    im Kopf der Hochdruck  zylinder ausgestossen     wird.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verdichter für Luft oder sonstige Gase, mit wenigstens einem Paar übereinander an- geordneter Zylinder mit übereinander ange ordneten, abgestuften Kolben, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Niederdruckzylinder mit einem einzigen,

   im Betrieb achsial hin- und herbewegten Hülsenventil mit Einlass und Auslassöffnungen und der Hochdruck- zylinder mit Einlassöffnungen in der Zylin- derwand und einem selbsttätigen Auslass- ventil im Zylinderdeckel versehen ist.

   <B>UNTERANSPRÜCHE:</B> 1. Versdichter nach Patentanspruch, gekenn zeichnet durch Mittel zur Kühlung des teilweise verdichteten Arbeitsmediums beim. Übertritt von dem Niederdruck- in ,den Hochdruckzylinder. 2.

   Verdichter nach Patentanspruch, mit nebeneinander angeordneten Paaren von Nieder- und Hochdruckzylindern, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslässe der Hül senventile der Niederdruckzylinder für ,das teilweise verdichtete Arbeitsmedium derart mit den Hochdruckzylindern in Verbindung stehen,

   dass das im Nieder- druckzylinder des einen Zylinderpaares verdichtete Arbeitsmedium in den Hoch- druckzylinder des andern Paares und aus dem Niederdruckzylinder dieses letzteren Paares in :

   den lIochdrtickzy linder des ersten .genannten Paares durch Einlass- öffnungen an den, untern Enden der Hoch- @druckzylinder übertritt, die von den Hoch druckkolben .gegen Ende ihres Abwärts- hubes freigegeben werden. 3.

   Verdichter nach Unteranspruch 2, gekenn- zeichnet durcheinen ausserhalb,der Zylin der angeordneten Zwischenkühlem, in wel chem das Arbeitsmedium auf dem Wege von den Niederdruck- zu den Hochdruck zylindern gekühlt wird.

   4. Verdichter nach Unteranspruch 2, gekenn- zeichnetdurch von dem die Zylinder um gebenden Kühlwasser gekühlte Rohrlei- tungen, durch welche das teilweise ver- dichtete Arbeitsmedium von der Nieder druckstufe zur Hochdruckstufe strömt.

   5. Verdichter nach Unteranspruch 4, :dadurch gekennzeichnet, dass Ringräume, die den Hochdruckzylinder eines Zylinderpaares umgeben, mit Ringräumen, die den Hoch ,druckzylinder :des andern Paares umgeben, durch :

   das teilweise verdichtete Arbeits- meadium von der Niederdruckstufe des einen Zylinderpaares zur Hochdruckstufe ,des andern Zylinderpaares führende Rohr schlangen in Verbindung stehen, die durch .den Kühlwaeserraum der Maschine füh ren. 6.

   Verdichter nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, :dass er zwei von Aussen wänden und einer gemeinsamen Mittel- wand gebildete Hauptzylinder mit darin angeordneten Einsätzen aufweist, wobei ,die untern Teile der Hauptzylinder mit :den Einsätzen die Niederdruckzylinder bilden, während die Hochdruckzylinder in :den obern Teilen :der beiden Hauptzylin der durch einen Deckel gebildet werden, :

   der Waeserkanäle enthält, die mit dem Hauptkühlwasserraum des Verdichters verbunden sind. 7. Verdichter nach Patentanspruch, gekenn zeichnet durch zusätzliche Einlassventsle im obern Teil des Hochdruckzylinders und Verbindungsleitungen zwischen die sen Ventilen und dem Kurbelgehäuse, das geschlossen und mit einem Einlassventil versehen ist. B.

   Verdichter nach Patentanspruch, gekenn zeichnet :durch .die Anordnung je eines Einlassventils, im Oberteil :der Hochdruck kolben, wobei die Innenseite :des Ventils mit .dem Kurbelgehäuse in Verbindung steht, (das geschlossen und mit einem Ein lassventil versehen ist.