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Kompressor Die Erfindung betrifft einen Kompressor, bei welchem der
Kolben eine zweifache Bewegung ausführt, und zwar neben dem Vor- und Rückgang noch
eine Schwingbewegung. Zu diesem Zweck wird der Kolben in einem hohlen Körper vor-
und zurückgeschoben, während zugleich der aus Kolben- und Pumpenkörper bestehende
Kompressor Schwingungen um eine feste Achse im Innern einer flachen Kammer ausübt,
die durch ein Gehäuse umschlossen ist.
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Die verschiedenen Phasen der Wirkungsweise ergeben sich aus der doppelten
Veränderung des Volumens, die diese Bewegungen hervorrufen, einerseits zwischen
dem Kolben und dem Pumpenkörper, anderseits zwischen, dem aus beiden gebildeten
Block und der einschlierenden Seitenwandung des Gehäuses.
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Der Kolben, der eine konstante Länge hat, ist auf beiden Seiten der
Maschine ausbalanciert.
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Die beiliegende Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel eines derartigen
Kompressors gemäß vorliegender Erfindung in waagerechter Achse.
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Abb. i zeigt einen lotrechten Schnitt durch die Achse des Kompressors,
Abb.2 einen Längsschnitt senkrecht hierzu, welcher sowohl in ganzen als auch in
gestrichelten Linien die beiden Endstellungen des Kolbens bei der Hinundherbewegung
zeigt. Die Abb. 3 und q. zeigen Längsschnitte wie Abb. 2, aber in zwei entgegengesetzten
Phasen des Umlaufes. In dem Pumpenkörper i bewegt sich der Kolben 2, der durch die
Drehung der Welle 3 angetrieben wird. Zu diesem Zwecke ist auf dieser Welle eine
zylindrische Exzenterscheibe 4. aufgesetzt, welche sich im Innern eines Längsloches
5 dreht, das im Kolben 2 angeordnet ist. Der Kolben mit dem Pumpenkörper i kann
um eine Achse 6 schwingen. Die Drehung der Welle 3 bewirkt durch den Umlauf der
Exzenterscheibe q. im Innern des Langloches 5 eine hin und her gehende Bewegung
des Kolbens 2 in dem Pumpenkörper i, während gleichzeitig der Kolben 2 mit dem Körper
i um die Achse 6 hin und her schwingt.
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Die beiden gegeneinander beweglichen Organe i und 2 befinden sich
in einem Gehäuse 7 und arbeiten zwischen seitlichen Flanscben 8, 8, die zugleich
die Lager für die Welle 3 enthalten. Kolben 2 und Pumpenkörper i arbeiten zwischen
den beiden Flanschen 8, 8, welche somit gleichsam die feststehenden Seitenwandungen
des einen rechteckigen Querschnitt aufweisenden Zylinders für den Kolben 2 bilden.
In dem Gehäuse sind öffnungen 9 vorgesehen, die für .den Zutritt der Luft bzw. eines
anderen zu komprimierenden Druckmittels dienen, das in das Innere des Gehäuses eintritt.
Anderseits sind Durchlaßöffnungen i o an den seitlichen Flanschen 8, 8 vorgesehen,
welche den Zutritt der Luft zu dem Pumpenkörper i ermöglichen, wenn der Kolben bewegt
wird, der hier selbst die Wirkung des Schiebers ausführt, indem er diese Durchlaßöffnungen
bald
freigibt, bald verschließt. Der Austritt des komprimierten
Gases erfolgt durch eine Durchlaßöffnung i i, die in dem Pumpenkörper i vorgesehen
und! mit einer Ventilklappe versehen ist, die ein Rückschlagventil bildet. Diese
Durchlaßöffnung bringt, wenn die Klappe durch den Druck geöffnet wird, die Kammer,
in welcher der Kolben 2 sich verschiebt, mit der zweiten Kammer 12 in Verbindung,
von welcher das Gas (Luft) durch eine Durchlaßöffnung 13 in der hohlen Achse 6 zum
Austritt gebracht wird. Das öffnen und Schließen der verschiedenen Durchlässe erfolgt
mit einer gewissen Nacheilung, und die Wirkungsweise des Kompressors ist später
näher beschrieben.
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Hinsichtlich der Einzelheiten der Ausführung sei noch hingewiesen
darauf, daß auf die beiden Enden der «Welle 3 Schwungräder 14, 14 aufgesetzt sind,
welche einen gleichmäßigen Gang des Kompressors herbeiführen sollen. In den hohlen
Wandungen des Gehäuses 7 und in dem die Flansche 8, 8 umgebenden Hohlraum, ferner
in dem Pumpenkörper i und in dem Kolben 2 ist eine Zirkulation für Kühlwasser vorgesehen.
Es sind Dichtungseinrichtungen an den in Betracht kommenden Stellen vorgesehen,
und sie werden vorteilhafterweise gebildet durch Segmentstücke, die unter dem Druck
von Federn gegen die Wandungen gepreßt werden.
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Die 'Wirkungsweise ist folgende.
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Bei der Drehung wird zunächst durch den nach außen gehenden Kolben
2 ein Unterdruck hervorgerufen, bis der Kolben die; Durchlaßöffnung To für die Ansaugung
frei läßt. Bei der weiteren Ansaugung entsteht ein Augenblick, wo das angesaugte
Volumen das Maximum erreicht, und zwar, wenn der Kolben am Ende seines Hubes nach
außen hin, also in größter Entfernung vom Boden des Körpers i steht, wie in Abb.
2 in vollen Linien dargestellt ist. Die nacheilende Phase des Schließens für die
Ansaugung erfolgt beim Beginn des Rückganges des Kolbens. Die angesaugte Luft wird
darauf zusammengepreßt und durch die Durchlaßöffnung i i, deren Klappe sich öffnet,
in den Raum 12 gepreßt, von wo aus sie durch die Durchlaßöffnung 13 nach außen weitergeleitet
werden kann.
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Die Stellung der verschiedenen Durchlässe ist, wie man zu sagen pflegt,
etwas versetzt, und zwar derart, daß ihr öffnen und Schließen etwas verzögert wird,
woraus sich eine fast vollkommene Wiedergewinnung der lebendigen Kraft der gasförmigen,
bewegten Masse ergibt und damit eine vollkommene Aus: nutzung des Zylindervolumens.
Die Verzögerung des öffnens des Ansaugschlitzes hat den großen Vorteil einer völligen
Wiedergewinnung dFer absorbierten Kompressionsarbeit des schädlichen Raumes durch
Expansion. Sie erzeugt außerdem im Augenblick des öffnens einen Unterdruck, welcher
einen freien Zutritt des Gases ermöglicht. Die Verzögerung des Schließens ermöglicht
die Bildung eines Überdruckes in dem Gehäuse im Augenblick des Schließens der Ansaugöffnung.
Die Luft, welche in der Ansaugleitung eine große Geschwindigkeit aufweist, tritt
dauernd in den Zylinder ein, und wenn sich die Geschwindigkeit vermindert, so ergibt
sich hieraus eine Erhöhung des Füllungsgrades.
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Die beschriebene Ausführungsform des Kompressors vorliegender Erfindung
bildet nur eine schematische Darstellung und soll nur ein Ausführungsbeispiel darstellen,
bei welchem praktische Veränderungen innerhalb der Grenzen des Erfindungsgedankens
vorgenommen werden können. Der Kompressor kann beispielsweise sowohl mit lotrechter
als auch mit waagerechter Achse gebaut sein, und die Bewegungsorgane ihrerseits
können gleichfalls verschiedene andere Formen erhalten.