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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.
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Compressor.
The invention relates to a multi-cylinder compressor which is operated at high speed in order to achieve high performance.
In high-speed compressors, the suction valve is disadvantageous because it impairs the suction power with its loading spring and its inertia; a controlled inlet opening is more advantageous for such compressors.
The compressor according to the invention now has a cylinder group formed from several cylinders with inflow openings which are monitored by slides, with only one cylinder having a special control slide which controls the air inlet, whereas the inlet openings of the other cylinders are each controlled by the working piston of the preceding cylinder.
This type of control can be used on compressors with any number of cylinders from two cylinders upwards.
The cylinders can be arranged in a row next to one another, they can also be arranged in a circle from three cylinders upwards, which is particularly recommended if you opt for wobble or wobble plate drives for the pistons, which also has the further advantage of that there is no first cylinder that requires a control slide, but that all inlet openings are monitored by the working piston of one of the adjacent cylinders.
By appropriately arranging the intake port of each inlet channel with reference to the stroke of the working piston of the preceding cylinder that monitors this port, it can be achieved that the said ports are closed and opened at the moment of the greatest piston speed, so that the full channel cross-section for the inflow of atmospheric air is available, is kept open for the entire duration of the inflow and is closed when the inflow at high speed - practically suddenly - is closed.
In order to get by with the smallest possible controlled inlet channels and in this way to keep the harmful space as small as possible with regard to the compression stroke, it is advisable to attach a second inlet opening to each cylinder, monitored only by its own working piston, which is released when the working piston is in which the suction period limiting (lower) dead center is located.
In the drawing, in FIGS. 1-4, as an exemplary embodiment, in vertical longitudinal section, a compressor with three cylinders 1, 2 and. 3 illustrates at different piston positions.
The pressure valves located in the cylinder bases of the single-acting cylinders are omitted for the purpose of simplifying the illustration, and only the openings 4 required for this are shown. The inlet opening of the cylinder 1 is monitored in a known manner by a slide (piston slide) not shown in the drawing, the housing 6 of which is indicated in fragments. The cylinder 1 is connected to the middle cylinder 2 through its intake port 1, the cylinder 2 to the cylinder. 3 connected by the inlet channel 8.
In the partition between the cylinders 1 and 2 as well as 2 and 3 are the openings 9 and 10 leading to the outside, which during the suction
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period are brought into connection with the inlet channels 7 and 8 by a shell-like screwing in each of the pistons 11 and 12.
In the piston position shown in FIG. 1, the inlet 5 on the cylinder 1 ′ is closed by the slide (not shown) in the housing 6; compression has just started. In cylinder 2, the piston 12 of which leads the piston 11 of cylinder 1 by 1200, the compression is ended. The
Piston 12 establishes the connection between inlet opening 10 and inlet channel 8 of cylinder 3 through its shell-like recess; the piston moving downwards in the latter draws in atmospheric air through 10 and 8; in its position according to FIG. 2, it has the inflow slot. 14 closed, through which the filling of the cylinder is completed at the end of the suction stroke, as far as this was not possible through the opening 10 and the channel 8.
The offset of the cranks of the three pistons by 1200 causes the pistons to have almost their highest speed at the moment of opening and closing of the inlet channels 7 and 8.
If one wants to reduce the harmful space represented by the channels 7 and 8 and accordingly give the channels a straight course through the intermediate wall located between the cylinders, this can be achieved by displacing the cylinders in the longitudinal direction relative to one another, so that their floors are like a staircase to each other, the amount of displacement is due to the fact that the two mouths of the channels 7 and 8 come to lie at the same height; unequal push rods have to be accepted.
Moving the cranks around 1200 creates particularly favorable conditions, but it is not a requirement. The compressor can also work if the cranks are offset from one another at different angles.
The embodiment illustrated in the drawing represents a compressor with a single-stage operation.
You can easily design the compressor so that two cylinders work in the low pressure stage and the third in the high pressure stage.
PATENT CLAIMS:
1. Multi-cylinder compressor, characterized in that the working piston of each cylinder forms the control slide for an adjacent cylinder.