-
Kolbenkompressor-Anlage Die Erfindung bezieht sich auf eine Kölbenkompressor-Anlage,
bei welcher die antreibende Maschine unter Zwischenschaltung mindestens einer schwingenden
Flüssigkeitssäule den Kompressor antreibt. Sie besteht darin, äaß der Kompressor
mit einer Verrichtung versehen ist, durch welche der Flüssigkeitssäule, z. B. durch
Verbindung derselben mit einem Raum niedrigeren Druckes als der in der Flüssigkeitssäule
herrschenden, ein beliebiges Volumen Flüssigkeit entnommen werden kann, um durch
Veränderung des Volumens der Flüssigkeitssäule den Gang des Kompressors vom Gang
der antreibenden Maschine unabhängig machen zu können. Die Veränderung d!es Vollumens
der Flüssigkeitssäule kann durch eine von Hand betätigte, durch eine mit dem Triebwerk
der Maschine verbundene oder eine selbsttätig wirkende Steuervorrichtung erfolgen.
Diese Steuervorrichtung kann den Hub des 'Zwischenkolbens, der an und für sich immer
glich bleiben kann, z. B. für senkrecht wirkende Kompressoren, höher oder tiefer
verlegen.
-
Der Erfindungsgegenstand ist an einigen Ausführungsbeispielen schematisch
dargestellt.
-
Abb. i zeigt die allgemeine Anordnung eines einstufigen, mit dem Erfind#ungsgegenstand
versehenen Kolbenkompressors; Abb.2 und 3 sind abgeänderte Ausführungsformen einer
die Veränderung des Volumens der schwingenden Flüssigkeitssäule bewirkenden Vorrichtung;
Abb. ¢ ist ein Schnitt durch einen dreistufigen, von der Antriebsmaschine unter
Zwischenschaltung einer schwingenden Flüssigkeitssäule angetriebenem. Kompressor;
Abb. 5 ist ein Schnitt in der Ebene a-a der Abb. 4.
-
Die Anlage besteht in der Hauptsache aus einer antreibenden Maschine
mit einem Antriebskolben, welcher die Verschiebung einer Flüssigkeitssäule bewirkt,
die ihrerseits einen Zwischenkolben betätigt. Die Kompressorkolben endlich werden
unter dem Einfuß der Zwischenkolben bewegt.
-
i ist die von der nicht gezeichneten Antriebsmaschine betätigte Kurbel,
2 die Schubstange, 3 der Kreuzkopf und 4 die, Kalbenstange, auf welcher der einfach
wirkende Antriebskolben1 5, der im Zylinder 6 hin und her geht, festgemacht ist.
Das Innere des Zylinders 6 ist mit einer Flüssigkeitssäule 7 gefüllt, welche ihrerseits
auf den Zwischenkoalbeä 8 wirkt. Mit dem Zwischenkolben 8 ist durch die Kuppilung
9 der Kolben io des Kompressors verbunden. Der Kompres;s:orzylinder i i ist durch
ein Gestell! 12 aluf den Zylinder 6 abgestützt.
-
13 ist eine Vorrichtung, durch welche das Vollumen der Flüssigkeitssäule
7 entsprechend den Betriebsbedingungen verändert, z. B. von Hand verkleinert werden
kann. Die Vorrichtung
13 ist nach Abb. i alls Hahn ausgebildet,
durch welchen im gewünschten Moment die Flüssigkeitssäule 7 mit einer Ablußleittxng
14 in Verbindung gebracht werden kann, wodurch das gewünschte Maß Flüssigkeit abfließt
und das Volumen der Flüssigkeitssäule verkleinert wird. Um das Volumen dieser Flüssigkeitssäule
7 auf das normale Maß zu bringen, mündet einte Leitung 15 in den Zylinder 6, durch
w&che z. B. während des Saughubes des Kolbens 5 Flüssigkeit von einer nicht
gezeichneten Fördervorrichtung engeführt werden kann.
-
Bei der in Abb.2 dargestellten Abänderungsform sind Schlitze 41, 42,
43 vorgesehen, die von einem Organ 44 gesteuert werden. Der 'Zwischenkolben 8 ist
in seiner obersten Lage dargesteallt, d. h. der nicht gezeichnete Kompressor
hat in dieser Stellung den kleinsten schädlichen Raum. Wird nun das Organ 44, z.
B. durch die vom Handrad 45 betätigte Vorrichtung 46, in die gestrichelt gezeichnete
Lage b gebracht, so wird die Filüssigkeitssäule 7, wenn der Kolbe: 8 den Kanal!
43 abdeckt, durch eine Bohrung 61 mit dem Abfluß 6o verbunden, so daß beim Druckhub
der Zwischenkolben 8 nur bis zur Linie c gehoben wird, d. h. der schädliche
Rauen des Kompressors vergrößert worden ist.
-
Die in Abb. 3 dargestellte Vorrichtung, durch welche das Volumen der
Flüssigkeitssäule verändert wird, besteht in der Hauptsache aus einem in einem Zylinder
16 angeordneten Steuerorgan 17. Dasselbe hängt gelenkig an einer Stange 18, die
ihrerseits im Gelenk i9 einer Stange 2o befestigt ist. Die letztere ist einerseits
mit dem Kolben io des Kompressors, z. B. durch die Kupplung 9, und anderseits durch
das Gelenk 21 mit einer weiteren Stange 22 mit dem bei 23 gelagerten Hebe124 verbunden..
Der Handgriff 25 und damit der Hebel 24 kann in einer Stellvorrichtung 26 festgemacht
werden.
-
Das Steuerorgan. 17 schließt oder öffnet einten Kauaal 27 und bringt
damit im gewünschten Moment die Flüssigkeitssäule 7 mit einem Abflußrohr 28 in Verbindung.
Außer dieser Vorrichtung ist eine besondere Speisepumpe 29 vorgesehen, welche durch
eine Leitung 3o, die durch ein Rückschlagventil 31 abgeschlossen ist, während das
Saughubes des Kompressors Flüssigkeit nachfüllt und auf diese Art und Weise das
normale Volumen der Flüssigkeitssäule 7 wiederherstellt. Der Antrieb der Pumpe 29
kann durch eine besondere Kurbe132 oder unmittelbar von der Kurbel der antreibenden
Maschine aus erfolgen.
-
Die Arbeitsweise der Vorrichtung, insbesondere der in Abb.3 dargestellten,
ist folgende: Für die auf der Zeichnung ausgezogen gezeichnete Stellung der Steuervorrichtung
für die Veränderung der Flüssigkeitssäule sei der schädliche Raum ein Minimum. Während
sich der Zwischenkalb.en 8 durch die durch den Hub s1 bezeichnetem Endlagen bewegt,
ist der entsprechende Hub des Ko@mpressorkolbens io durch s2 bezeichnet, d. h. das
Steuerorgan 17 ist derart eingestellt, daß, wenn die untere Fläche des Kolbens 8
in der Lage 5o bzw. das Gelenk i9 in, der Stellung 5 1 ankommt, der Kanal 27 durch
das Steuerorgan 17 geöffnet wird und den Austritt von Flüssigkeit aus der Säule
7 in die Ableitung 28 gestattet. Dadurch ist der Hub des Zwischenkolbens 8 beendigt.
-
Soll nun der schädliche Raum vergrößert werden, so wird der. Hebel
24 in die gestrichelt gezeichnete Lage gebracht. Dadurch wird die Eröffnungsstellung
des Steuerorgans 17 im Sinne einer früheren Eröffnung verschoben, d. h. die Flüssigkeitssäule
wird früher mit dem Auslaß 28 verbunden als in der ausgezogen gezeichneten Stellung.
Infolgedessen; ergeben sich für die untere Kolbenfläche des Zwischenkolbens 8 die
durch den Hub s3 bezeichneten: neuen Endlagen, während der Kompressorkolben io,
diesem veränderten Hub entsprechend; zwischen den durch den Hub s4 bezeichneten
Endlagen hin und her geht. Infolge der Veränderung der Mittellage des Hubes ist
der schädliche Raum auf die durch so bezeichnete Größe angewachsen.
-
Damit der durch das Steuerorgan, entsprechend den verkleinerten Volumen
der Flüssigkeitssäule, eingeleitete Verlust wieder ausgeglichen, @ wird, fördert
die Pumpe 29 während des Rückwärtsganges des Kolbens 5 mindestens die durch den
Kanal 27 abgeleitete Flüssigkeit nach, so daß, während des Saughubes des Kompressorkolbens
io die Flüssigkeitssäule :auf ihre normale Länge bzw. ihr normales Volumen .ergänzt
wird. Wird der Hebe124 in die punktiert gezeichnete Lage gebracht, so wird der schädliche
Raum kleiner als so, indem das Steuerorgan. den. Kana127 später freigibt, wobei
für alle Stellungen die Lage 51 des Gelenkes i9 für dLn Eröffnungszeitpunkt des
Kanals 27 die gleiche ist.
-
Abb. 4 zeigt einen aus drei Stufen I, 1I, IIl bestehenden Kompressor,
bei welchem der Antriebskolben aus einem doppelt wirkenden Kolben 33 und einem einfach
wirkenden Kolben 34 besteht. Die eine Seite des Kolbens 33 wirkt auf die Flüssigkeitssäule
35, welche ihrerseits den Zwischenkeiben'36 der zweiten Stufe betätigt; die
andere Seite des Kolbens 33 wirbt auf einte Flüssigkeitssäule 37, welche den. 'Zwischenkolben
38 'der dritten Stufe betätigt. Durch den Kolben 34 wird die
den
Zwischenkolben 39 der ersten Stufe betätigende Flüssigkeitssäule 4.o angetrieben.
-
Gemäß der Erfindung kann nun jede oder nur ein Teil der Stufen: mit
der das Volumen der schwingenden Flüssigkeitssäule verändernden Vorrichtung versehen
sein. Aus Abb. 5; die einen Schnitt in der Ebenea-a der dritten Stufe darstellt,
ist diese Vorrichtung ersichtlich, die entsprechend der in; Abb.3 dargestellten
ausgebildet ist.
-
Die Einstellung für die Veränderung des Volumens der Flüssigkeitssäutle
37 erfolgt durch ein Handrad ,15. Durch dasselbe wird eine Schraube 46 in der Mutter
¢7 verschoben und damit die Lage des Gelenkes z i verändert. Dasselbe steht durch
die an. der Kupplung 9 gelenkig verbundene Stange--, o und die bei t9 ebenfalls
gelenkig verbundene Stange 1b mit dem Steuerorgan 17 in Verbindung und hat
die gleiche Wirkung wie die in Abb.3 dargestellte Vorrichtung, indem der Ausflußkanal
27 früher oder später geöffnet und damit die Mittelstellung des Kompress sorkolbens
verändert wird. Die Nachspeisung bziv. Nachfüllung der Flüssigkeitssäule erfolgt
durch die Leitrung- 3o.