DE499615C

DE499615C - Air compressor with reciprocating piston and a cylinder valve controlled by the piston through friction

Info

Publication number: DE499615C
Application number: DEW74595D
Authority: DE
Original assignee: Westinghouse Brake and Signal Co Ltd
Current assignee: Siemens Mobility Ltd
Priority date: 1926-12-25
Filing date: 1926-12-25
Publication date: 1930-06-11

Description

Luftverdichter mit hin und her gehendem Kolben und mit einem vom Kolben durch Reibung gesteuerten Zylinderventil Die durch d.ie Verdichtung der Luft erzeugte Wärme übt ihren größten schädlichen Ein fluß auf dien Luftverid;ichter an der Auslaßstelle des Zylinders und in ,der Auslaßleitun g aus. Die Temperatur des Zylinderdeckels kann leicht eine solche Höhe erreichen, -laß die Schmierung des Luftverdichters versagt. Insbesondere bei Luftverdichtern., die ein vom Kolben durch Reibung betätigtes Zylin lerventil enthalten, muß die Temperatur in mäßigen Grenzen gehalten werden, damit rlie Zerstörung des elastischen Sitzes für dass Schieberventil verhindert wird.Air compressor with reciprocating piston and one of the piston Friction controlled cylinder valve The generated by the compression of the air Heat exerts its greatest damaging influence on the air diffuser at the outlet point of the cylinder and in, the outlet line out. The temperature of the cylinder cover can easily reach such a height, -release the lubrication of the air compressor fails. Especially in air compressors, which have a piston actuated by friction Cylinder valve, the temperature must be kept within moderate limits, thus rlie destruction of the elastic seat for that slide valve prevented will.

Nach der Erfindung ist das Au,slaßventilgehäuse eines Luftverdichters @dieser Art mit dem Zylinderdeckel,durch ein :enges Halsstück aus Wärme sch,lech,tleitenidem Werkstoff verbunden. Man erreicht hierdurch, daß die durch die Verdichtung erzeugte Wärme sich größtenteils am Zylinderdeckel staut und: von hier -durch die vom Kolben angesaugte, zwischen der Innenfläche des Zylinderdeckels und dem Kranz des Zylinderventils durchstreichende Luft abgeführt wenden kann.According to the invention, the outlet valve housing is an air compressor @ This kind with the cylinder cover, through a: narrow neck piece of warmth sch, lech, tleitenidem Material connected. This achieves that the one generated by the compression Most of the heat accumulates on the cylinder cover and: from here, that of the piston sucked in, between the inner surface of the cylinder cover and the rim of the cylinder valve sweeping air can be removed.

Verengte Verbindungsstücke zwischen dem Zylinder eines Luftverdichters und einem Sammelraum o.,digl. sind bereits bekannt. Demgegenüber wird durch die Anordnung des engen Halsstückes an einem Luftverdichter mit einem Zylinderventil @die neue techniische Wirkung erzielt, daß -die durch die Kompression erzeugte Wärme gawisseraiiaßen an einer einzigen Stelle des Luftverdichters konzentriert und hier von der Ansaugeluft, die man zwangläufig an der Stelle der Wärmestauung vorbeiführt, abgeführt wird.Narrowed connections between the cylinder of an air compressor and a collecting room o., digl. are already known. In contrast, the Arrangement of the narrow neck piece on an air compressor with a cylinder valve @The new technical effect achieved that -the heat generated by the compression gawisseraiiaoutten concentrated in a single point of the air compressor and here from the intake air, which is inevitably led past the point of heat accumulation, is discharged.

Den Zvlind,erdeckel kann man in bekannter Weise mit einer Kühlkammer versehen. Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird jedoch die Kühlkammer so gestaltet, daß außerdem Zylinderdeckel auch das enge Halsstück zwischen -diesem und, dem Auslaßventilgehäuse, aber. nicht das Auslaßventilgehäuse mit der Kühlflüssigkeit gekühlt wird. Hierdurch wird die kühlende Wirkung der Ansaugeluft noch verstärkt; andererseits bleibt das Auslaßventilgehäuse unbeeinflußt. Die hier befindliche Wärme wirkt nicht weiter schädlich auf die bewegten Teile des Luttverdichters, so daß ihre Abführung im Interesse der Lebensdauer des Luftverdichters nicht erforderlich ist. Die dadurch bedingte geringere Beanspruchung der Kühleinrichtung hat den Vorteil, idaß man in der Regel eine Umlaufkühlung entbehren kann und mit einer ruhenden Kühlflüssigkeit auskommt.You can cover the cylinder in the known way with a cooling chamber Mistake. According to one embodiment of the invention, however, the cooling chamber is so designed that also cylinder cover also the narrow neck piece between -this and, the exhaust valve housing, but. not the outlet valve housing with the coolant is cooled. This increases the cooling effect of the intake air; on the other hand, the outlet valve housing remains unaffected. The warmth here does not have any further harmful effects on the moving parts of the air compressor, so that their removal is not necessary in the interests of the service life of the air compressor is. The resulting lower stress on the cooling device has the advantage of id that you can usually do without a circulation cooling and with a stationary coolant gets by.

Man kann auch in bekannter Weise in den Zylinder des Luftverdichters zwecks Kühlung Wasser oder eine andere Kühlflüssigkeit einführen.You can also use a known manner in the cylinder of the air compressor Introduce water or another coolant for cooling.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird diese Zufuhr der Kühlflüssigkeit durch ein tlhermostatisch betätigtes Ventil nach Maßgabe der Temperatur des Luftver- ,rlichters geregelt. Hieraus ergibt sich eine selbständige Anpassung der Kühleinrichtung an die jeweilige Erhitzung des Luftverdichters.According to a further embodiment of the invention, this feed the coolant through a thermostatically actuated valve according to the Air temperature , regulated by light. From this it follows an independent adaptation of the cooling device to the respective heating of the air compressor.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wind der Kolben des Luftverdichters mit einem dem Hassstück des Zylinderdeckels angepaßten Ansatz ausgebildet. Dieser Ansatz begünstigt beim Saughub des Kolbens die innige Umspülung des Zylinderdeckels und der angrenzenden Teile mit der angesaugten Luft und trägt damit zur schnellen Abführung der gestautenWärme bei.According to a further embodiment of the invention, the piston winds of the air compressor with an approach adapted to the hatch piece of the cylinder cover educated. This approach favors the intimate flushing during the suction stroke of the piston of the cylinder cover and the adjoining parts with the sucked in air and carries thus contributing to the rapid dissipation of the accumulated heat.

Auf der Zeichnung sind einigeAusführungsbeiispiele dargestellt, und zwar zeigt Abb. i einen senkrechten. Schnitt durch einen Luftverdichter, Abb. 2 ein abgeändertes Einzelteil des Luftverdichters, Abb.3 einen senkrechten Schnitt eines Luftverdichters ähnlich der Ausführungsform nach Abb. i, jedoch mit einemWasserbehälter, und Abb.¢ einen senkrechten Schnitt eines Luftverdichters, der durch einen selbsttätig sich regelnden Zufluß von Kühlwasser o. dgl. gekühlt wird.Some exemplary embodiments are shown in the drawing, and although Fig. i shows a vertical one. Section through an air compressor, Fig. 2 a modified individual part of the air compressor, Fig.3 a vertical section an air compressor similar to the embodiment according to Fig. i, but with a water tank, and Fig. ¢ a vertical section of an air compressor, which by an automatic regulating inflow of cooling water o. The like. Is cooled.

Nach Abb. i trägt eine Grundplatte i ein Kurbelgehäuse 2, über denn ein Zylindergehäuse 3 vorgesehen ist. Das Zylindergelhäuse 3 enthält untere und obere ringförrnige Lagerflächen q. und 5 für einen Schieber 6. Dieser Schieber regelt den Lufttzufluß zum Zylinder und dient gleichzeitig ,als Führung für den Kolben 7, der durch eine Pleuelstange 8 mit einer am Kurbelgehäuse 2 drehbaren Kurbelwelle g verbunden .ist. Ein Zyl.ind@erdeckel io, der mit dem Gehäuse 3 durch Schraubenbolzen i i befestigt ist, hat eine ringförmige Einlage 12, .die konzentrisch zur Zylinderachse angeordnet ist. Der Ring 12 enthält einen Sitz 13 aus zweckmäßig elastischem Werkstoff, der verhältnismäßig geringes Wärmeleitvermögen hat. Ein hierfür geeigneter Werkstoff ist z. B. imprägniertes Faber. Der Sitz 13, -der durch einen mit Gewinde versehenen: Ring gehalten wird, kommt mit dem oberen Ende des Schiebers 6 ,in Berührung, wenn dieser durch die Reibung am Kolben 7 oben mitgenommen wird. Eine Ringfläche 1¢ am oberen Ende des Schiebers 6 umgibt den Kanal 15 und bildet einen Sitz für den. ,Schieber. Der Schieber ist unterhalb der Fläche 14 mit eitlem Flansch 16 ausgebildet, der mit einer ringförmigen Sitzfläche 17 aus zweckmäßig dem gleichen Werkstoff wie der Sitz 13 in Berührung kommen kann. Ein Luftkanal 18, der durch ein ringsumlaufendes Filter i9 abgedeckt ist, ist zwischen dem Zylinderigehäuse 3 und dem Deckel io angeordnet. Wenn der Schieber 6 in seiner unteren Stellung steht; berührt der Flansch 16 den Sitz 17. In diesem Falle kann durch den Spalt 2o zwischen .Schieber 6 und Sitz 13 Luft in den Zylinder und in Iden Kanal 15 eintreten. Ist der Schieber 6 gehoben, so ist der Spalt 2o beseitigt, und die Luft im Zylinder wird während des Aufwärtsganges des Kolbens 7 komprimiert.According to Fig. I, a base plate i carries a crankcase 2 over then a cylinder housing 3 is provided. The cylinder gel housing 3 contains lower and upper annular bearing surfaces q. and 5 for a slide 6. This slide controls the air flow to the cylinder and also serves as a guide for the piston 7, which is driven by a connecting rod 8 with a crankshaft rotatable on the crankcase 2 g is connected. A Zyl.ind@erdeckel io, which is connected to the housing 3 by screw bolts i i is attached, has an annular insert 12, .die concentric to the cylinder axis is arranged. The ring 12 contains a seat 13 made of suitably elastic material, which has relatively low thermal conductivity. A suitable material for this is z. B. Impregnated Faber. The seat 13, -that is threaded by a: Ring is held, comes with the upper end of the slide 6, when in contact this is carried along by the friction on the piston 7 above. A ring surface 1 ¢ am upper end of the slide 6 surrounds the channel 15 and forms a seat for the. , Slider. The slide is formed below the surface 14 with an empty flange 16, the with an annular seat 17 made of suitably the same material as the Seat 13 can come into contact. An air duct 18 through a circumferential Filter i9 is covered, is arranged between the cylinder housing 3 and the cover io. When the slide 6 is in its lower position; the flange 16 touches the Seat 17. In this case, through the gap 2o between .Slider 6 and seat 13 Air into the cylinder and into duct 15. If the slide 6 is raised, so the gap 2o is eliminated and the air in the cylinder is released during the upward gear of the piston 7 compressed.

Im Ventilgehäuse 23 ist eine Ventilkammer 22 angeordnet, in der sich ein Auslaßventil ai befindet. Dieses Auslaßventil wird für gewöhnlich gegen seinen Sitz 24 durch eine Feder 25 .gehalten, -die gegen den Auslaßstutzen 26, an den die Auslaßleitung 27 angeschlossen wind, anliegt. Das Ventilgehäuse 23 und -der Ventilsitz 2¢ befunden sich in einiger Entfernung vom Zylinderdeckel io. Der Zylinder steht mit der Ventilkammer 22 in Verbindung durch den Kanal 15 in einem Halsstück 30, das, wie aus der Zeichnung hervorgeht, die Form eines abgestumpften Kegels hat. Der Auslaßkanal 15 hat verhältnismäßig große Abmessungen. Um ein vollständiges Ausstoßen der komprimierten Luft aus dem Zylinder und aus dem Kanal 15 zu sichern., hat der Kolben 7 einen etwa wie ein abgestumpfter Kegel ausgebildeten Ansatz 29, der in den Kanal 15 hineingelangt und ihn fast völlig ausfüllt, wenn sich der Kolben 7 am Ende seines Kompressionshubes befindet. Auf diese Weise wird die im Kompressionsraum oberhalb des Kolbens 7 befindliche Luft völlig entladen. Die komprimierte Luft erreicht ihre höchste Temperatur am oberen Ende .des Zylindergehäuses 3_ sowie am Zylinderdeckel io und im Kanal 15. Wenn nun nicht für Abhilfe gesorgt wird, werden, da .die Luft in die Ventilkammer 22 gefördert wird, die Wände dieser Kammer sehr heiß. Die Wärme wird also rasch zum Zylinderdeckel io und zu dem darin befindlichen Sitz 13 übertragen werden, so .daß der letztere bald zerstört wird und seine Aufgabe nicht mehr erfüllen kann. Die Wärme wird auch von der Ventilkammer 22 zum Zylinderdeckel io sowie zum Gehäuse 3 und zum Schieber 6 übertragen. Eine zu starke Erhitzung des Schiebers 6 wind aber das: Versagen der Schmierung und dämit eine Zerstörung des Kompressors zur Folge haben. Um dieses zu verhindern, wird das Halsstück 30 zwischen dem Ventilgehäuse 23 und dem Zylinderdeckel aus Werkstoff von verhältnismäßig ,geringem Wärmeleitvermögen hergestellt. Der Zylinderdeckel io und das Ventilgehäuse 23 werden zweckmäßig aus Gußeisen hergestellt, Idas geringes Wänmeleitvermögen hat. Das Hals.stück3o zwischen Ventilgehäuse 23 und Deckel io wird so dünn gemacht, wie es mit Rücksicht auf die Festigkeit zulässig ist. Ein solches Halsstück verhindert, daß die Wärme vom Ventilgehäuse 23 zu dem den Sitz 13 umfassenden Zylirnderdeckel io übertragen wird. Auch den Ringraum 12 führt man so au.s"daß die Teile 31 und 32 des Zylinderdeckels v erhältnißmäßig dünn werden 1-in-1 dadurch,el,ie Wärmeübertragung .zum Sitz verringert wird. Der Sitz 13 wird im Ringraum 12 durch einen flachen Ring oder eine Scheibe 33 gehalten, die in einer runden Aussparung 34 liegt, und, wie aus der Zeichnung ersichtlich, durch Gewinde im Ringraum 12 befestigt ist.In the valve housing 23 a valve chamber 22 is arranged, in which an outlet valve ai is located. This outlet valve is usually held against its seat 24 by a spring 25, which rests against the outlet connection 26 to which the outlet line 27 is connected. The valve housing 23 and valve seat 2 [are located at some distance from the cylinder cover io. The cylinder is in communication with the valve chamber 22 through the channel 15 in a neck piece 30 which, as can be seen from the drawing, has the shape of a truncated cone. The outlet channel 15 has relatively large dimensions. In order to ensure that the compressed air is completely expelled from the cylinder and from the channel 15, the piston 7 has a projection 29, which is roughly shaped like a truncated cone, which enters the channel 15 and almost completely fills it when the piston 7 is is at the end of its compression stroke. In this way, the air located in the compression space above the piston 7 is completely discharged. The compressed air reaches its highest temperature at the upper end of the cylinder housing 3_ as well as on the cylinder cover and in the channel 15. If no remedial measures are taken, the walls of this chamber become very hot because the air is conveyed into the valve chamber 22 . The heat is thus quickly transferred to the cylinder cover io and to the seat 13 located therein, so that the latter will soon be destroyed and can no longer fulfill its task. The heat is also transferred from the valve chamber 22 to the cylinder cover io as well as to the housing 3 and to the slide 6. However, excessive heating of the slide 6 results in failure of the lubrication and thus destruction of the compressor. In order to prevent this, the neck piece 30 is made between the valve housing 23 and the cylinder cover from a material of relatively low thermal conductivity. The cylinder cover io and the valve housing 23 are expediently made of cast iron, which has a low thermal conductivity. The neck piece 3o between valve housing 23 and cover 10 is made as thin as is permissible with regard to strength. Such a neck piece prevents the heat from being transferred from the valve housing 23 to the cylinder cover comprising the seat 13. The annular space 12 is also designed in such a way that the parts 31 and 32 of the cylinder cover become relatively thin 1-in-1 by reducing the heat transfer to the seat. The seat 13 is flat in the annular space 12 Ring or a washer 33 held, which is located in a round recess 34, and, as can be seen from the drawing, is fastened by thread in the annular space 12.

Der Zylinderdeckel io und das Zylindergehäuse 3 sind direkt .miteinander ohne Zwischenlagen verschraubt. Das Zylindergehäuse hat Arme, die an ihrem oberen Teil mit Muttergewinde versehen sind und Balzen i i zur Befestigung des Deckels io aufnehmen. Der Zylinderdeckel und das Zylindergehäuse sind daher in .gutem Wärmekontakt. Eine Erhöhung der Temperatur teilt sich also dem Zylindergehäuse, das mit Kühlflächen versehen ist, mit. Wenn erforderlich, kann auch der Zylinderdeckel mit Kühlrippen o. d,gl. versehen werden.The cylinder cover io and the cylinder housing 3 are directly .mit each other screwed without intermediate layers. The cylinder housing has arms attached to its top Part are provided with nut threads and Balzen i i for fastening the lid io record. The cylinder cover and the cylinder housing are therefore in good thermal contact. An increase in temperature is shared by the cylinder housing with the cooling surfaces is provided with. If necessary, the cylinder cover can also have cooling fins o. d, gl. be provided.

Die Wirkungsweise des Luftverdichters ist folgende: Wenn der Kolben 7 seinen Abwärtshub ausführt, wird durch den Einlaß 18 und Gien Spalt 20 zwischen Schieber 6 und Sitz 13 Luft in den Zylinder eingesaugt. Es wird also kühlere Luft um die Oberfläche des Sitzes 13 und außerdem über die ganze untere Fläche des Zylinderdeckels io geführt. Sobald der Kolben seinen Aufwärtshub beginnt, nimmt er den Schieber 6 durch Reibung mit nach oben lind hält ihn gegen den Sitz 13, so daß ein luftdichter Abschluß des Zylinders hergestellt und dde in ihm enthaltene Luft komprimiert wird. Die komprimierte Luft gelangt durch --las Rückschlagventil2i in die Ventilkammer 22 und in die Auslaßleitung 27. Dadurch, daß ,der Ansatz 29 in den Ausl'aßkanal 15 kommt, wird ein vollständiges Ausstoßen der komprimierten Luft aus dem Zylinder gesichert. Wie oben beschrieben, verhindern das dünne Halsstück 30 und die Teile 31 und 32 des Zvlinder-deckels io die Wärmeübertragung vom Ventilgehäuse 23 zum Sitz i3. In ,-ler Endstellung des Kompressionshubes kehrt sich die Bewegung des Kolbens um, (die Kolbenringe nehmen den Schieber 6 mit und stellen dadurch augenblicklich einen Spalt 2o her. Hierdurch wird alle in ,diesem Raum zurückgebliebene Luft vom Deckel io, Schieber 6 und Kolben 7 fortgeführt. Während des Ab wärtsganges des Kolbens 7 wirkt der Ansatz 29 wie ein Saugkolben im Kanal 15. Denn .sobald das Auslaßventil2i geschlossen ist und der Kolben 7 nach unten zu gehen beginnt und dadurch den Spalt 2o herstellt, wird die in dem Kanal 15 oberhalb des An-Satzes 29 herrschende Pressung verringert bis unter den Druck der kühlen hereintretenden Luft; die Luft wird also zunächst in den Raum hinterdem Ansatz nachgesaugt-werden. Diese kühle Luft, die an die Flächen ödes Ansatzes 29 und des Zylinderdeckels io gelangt, kühlt die Wände des Zylinderdeckels, die durch Wärmeleitung vom Ventilgehäuse 23 erhitzt worden sind. Es wird so eine Wärmestauung an .den Wandflächen des Auslaßkanals und der oberhalb des Sitzes 13 befindlichen Zylinderdeckelteile vermieden. Da nun auch der Ansatz 29 während des Herabgehenis des Kolbens durch den Spalt 2o h,indurchgeht, wird die eintretende kühle Luft die Seiten des Ansatzes umstreichen und @so eine Temperatur herabsetzen. Die durch (die Kompression entstehende Wärme kann also nicht zum Schieber 6 übertragen werden.The mode of operation of the air compressor is as follows: When the piston 7 executes its downward stroke, air is sucked into the cylinder through the inlet 18 and gap 20 between the slide 6 and the seat 13. So it is cooler air around the surface of the seat 13 and also over the entire lower surface of the cylinder cover io. As soon as the piston begins its upward stroke, it takes the slide 6 upwards by friction and holds it against the seat 13, so that an airtight seal of the cylinder is produced and the air contained in it is compressed. The compressed air passes through the check valve 2i into the valve chamber 22 and into the outlet line 27. The fact that the extension 29 comes into the outlet channel 15 ensures that the compressed air is completely expelled from the cylinder. As described above, the thin neck piece 30 and the parts 31 and 32 of the cylinder cover io prevent the heat transfer from the valve housing 23 to the seat i3. In the end position of the compression stroke the movement of the piston is reversed (the piston rings take the slide 6 with them and thereby instantly create a gap 2o. As a result, all the air remaining in this space is removed from the cover, slide 6 and piston 7 During the downward movement of the piston 7, the projection 29 acts like a suction piston in the channel 15. Because. As soon as the outlet valve 2i is closed and the piston 7 begins to go down and thereby creates the gap 2o, the gap in the channel 15 is above The pressure prevailing on the attachment 29 is reduced to below the pressure of the cool incoming air; the air will therefore first be sucked into the space behind the attachment. This cool air, which reaches the surfaces of the attachment 29 and the cylinder cover, cools the Walls of the cylinder cover which have been heated by conduction from the valve housing 23. This results in a build-up of heat on the wall surfaces of the outlet channel and the one above of the seat 13 located cylinder cover parts avoided. Since the attachment 29 now also passes through the gap 20 hours while the piston is going down, the cool air entering will sweep the sides of the attachment and lower a temperature. The heat generated by (the compression can therefore not be transferred to the slide 6.

Abb. 2 ist eine Ansicht des Ventilgehäuses nach Abb. i. Nur ist das Ventilgehäuse 23 vom Zylinderdeckel io getrennt, und zwar "durch ein hohles Zwischenstück 35 aus isolieren.dem Werkstoff, wie Glimmer, Siderolith, Porzellan o. dgl. Das Zwischenstück wind zwischen den Boden des Ventilgehäuses 23 und den Zylinderdeckel io mittels durch einen Flansch36 hindurchgehender Schraubenbolzen 37 geklemmt.Fig. 2 is a view of the valve housing of Fig. I. Only that is Valve housing 23 separated from the cylinder cover io, namely "by a hollow intermediate piece 35 from isolieren.dem material such as mica, siderolite, porcelain or the like. The intermediate piece wind between the bottom of the valve housing 23 and the cylinder cover io means clamped through a bolt 37 passing through a flange 36.

In Abb. 3 ist ein ähnlicher Luftverdichter wie in Abb. i dargestellt, an den ein Wasserbehälter angeordnet ist. Der Wasserbehälter dient der Kühlung des Zylinderdeckels i o; er besteht ,aus einem konischen Gehäuse 38, das aus einem Stück mit dem Deckel io oder auch als besonderes Teil hergestellt ist, das durch Schrauben i i o. dgl. mit diesem befestigt sein kann. Ein Gehäuse 39 ist so an dien Boden des Ventilgehäuses 23 befestigt, daß das Wasser in dem Behälter nicht mit dem Gehäuse 23 in Berührung -kommt, dagegen die obere Fläche des Zylinderdeckels io und das Halsstück 30 mit dem Kanal 15 berührt.Fig. 3 shows an air compressor similar to that shown in Fig. I, on which a water tank is arranged. The water tank is used to cool the Cylinder cover i o; it consists of a conical housing 38, which is made in one piece is made with the lid io or as a special part that is screwed i i o. The like. Can be attached to this. A housing 39 is so on the bottom of the valve housing 23 fixed so that the water in the container does not come with the housing 23 comes into contact, on the other hand the upper surface of the cylinder cover io and the Neck piece 30 touches channel 15.

Es wird erstrebt, das Wasser nicht .mit dem Ventilgehäuse, 23 in Berührung zu bringen, weit das Wasser nur unnötig durch die geförderte komprimierte Luft erhitzt würde. Zudem ist es ja nur nötig, das Halsstück. 30 und den Zylinderdeckel io zu kühlen; keinen Vorteil ,aber bringt es, soweit es den Deckel io angeht, wenn die Wärme vom Gehäuse 23 abgeführt wird. Es ist günistig, wenn so wenig Wärme wie möglich zum Gehäuse 39 übertragen wind, wenn auch in der Zeichnung das Gehäuse als aus einem Stück mit dem Boden des Gehäuses 23 bestehend dargestellt ist.The aim is not to bring the water into contact with the valve housing 23, as far as the water would only be unnecessarily heated by the compressed air being conveyed. In addition, it is only necessary, the neck piece. 30 and to cool the cylinder cover io; No advantage, but it does, as far as the cover is concerned, if the heat is dissipated from the housing 23. It is advantageous if as little heat as possible is transmitted to the housing 39, even if the housing is shown as consisting of one piece with the bottom of the housing 23 in the drawing.

Man kann natürlich an Stelle eines offenen auch einen geschlossenen Wasserbehälter oberhalb des Deckels io und rings um das Halsstück 30 verwenden. Es hat sich aber herausgestellt, daß mit der Einrichtung nach Abb.3 ein Luftverdichter mit verhältnismäßig ,großer Leistung lange Zeit ununterbrochen arbeiten kann, ohne daß eine Erneuerung des Wassers im Behälter erforderlich ist. Verwendet man einen offenen Behälter, so hat man eine wesentlich größere wärmeabgebende Oberfläche, und .es kann durch Verdampfung eine größere Wärmemenge abgegeben werden, so (daß die Temperatur -des Luftverdichters nicht über den Siedepunkt ides Wassers steigen kann Die hier beschriebene Einrichtung ist nicht nur für Luftverdichter brauchbar, sondern kann auch an Verbyrennungskraftmaschinen u. dgl. zur Anwendung kommen.Of course, instead of an open one, a closed water container above the lid and around the neck piece 30 can also be used. It has been found, however, that with the device according to Figure 3, an air compressor with a relatively high output can work continuously for a long time without the need to renew the water in the container. If you use an open container, you have a much larger heat-emitting surface, and a larger amount of heat can be emitted through evaporation, so (that the temperature of the air compressor cannot rise above the boiling point of the water. The device described here is not only usable for air compressors, but can also be used on combustion engines and the like.

Nach Abb. 4 steht der Einlaßkänal 18 in Verbind'urng mit einem Kanal 40 in einem Ventilgehäuse ,.r, das am Zylindergehäuse 3 befestigt ist. Das Gehäuse 41 hat einen, mit Gewinde versehenen Ringansatz 42, der ein anderes Gehäuseteil 43 aufnehmen kann. Der Lufteinlaß erfolgt durch den ringförmigen Teil 44. Die Zufuhr von Luft oder Gas erfolgt durch Einlaßöffnungen 45 und einen zentralen Einlaßkanal 46 .in einer Kammer 47 des Gehäuseteiles 43, von wo die Luft bzw. das Gas durch die Kanäle 40 und 18 in das Zylindergehäuse 3 gesaugt wird.According to Fig. 4, the inlet channel 18 is in connection with a channel 40 in a valve housing, .r, which is attached to the cylinder housing 3. The case 41 has a threaded ring shoulder 42 that forms another housing part 43 can accommodate. The air inlet is through the annular part 44. The supply of air or gas is through inlet ports 45 and a central inlet duct 46 .in a chamber 47 of the housing part 43, from where the air or the gas passes through the channels 40 and 18 is sucked into the cylinder housing 3.

Der zentrale Einlaßkanal46 ist mit einem Sitz 48 versehen, .an den ein kombiniertes Wasserabschluß- und Zerstäubungsventil49 sich anlegt. Wie in der Zeichnung dargestellt, ist das Ventil 49 zweckmäßig konisch ausgebildet und hat einen hohlen Ansatz 5o, der in einer Führung 5 1 geführt wind. Die Führung 5 r wird zentral .im Kanal 46 .durch Rippen o. dgl. 52 gehalten, @so daß die Luft und -das Kühlmedium an ihr vorbei durch den Kanal 46 zum Zylindergehäuse 3 streichen kann. Das Ventil 49 wird durch eine zwischen ihm und der Führung 5 r oder Iden Rippen 52 befindliche Feder auf seinem Sitz gehalten.The central inlet channel 46 is provided with a seat 48, on which a combined water shut-off and atomizing valve 49 rests. As shown in the drawing, the valve 49 is expediently conical and has a hollow extension 5o which is guided in a guide 5 1. The guide 5 r is held centrally in the channel 46 by ribs or the like 52 so that the air and the cooling medium can sweep past it through the channel 46 to the cylinder housing 3. The valve 49 is held on its seat by a spring located between it and the guide 5r or Iden ribs 52.

Das Ventilgehäuse 43 ist mit einem Mundstück versehen, das einen axial angeordneten Kanal 53 für Wasser oder eine andere Kühlflüssigkeit hat. Der Kanal- 53 hängt durch einen Raure 54 und einen Kanal 55 mit einer Leitung 56 zusammen, die das Wasser oder eine andere Kühlflüssigkeit heranbringen.The valve housing 43 is provided with a mouthpiece which has an axially arranged channel 53 for water or another cooling liquid. The channel 53 is connected by a channel 54 and a channel 55 with a line 56, which bring the water or another cooling liquid.

Das obere Ende (des Kanals 53 wird durch ein Nadelventil 57 gesteuert, das durch .das Ventilgehäuse hindurchgeht. Ein Austritt von Wasser oder Kühlflüssigkeit wird durch eine geeignete Packung und einen Stopfbuchsenring 5-9 verhindert.The upper end (of the channel 53 is controlled by a needle valve 57 which passes through the valve housing. A leakage of water or cooling liquid is prevented by a suitable packing and a gland ring 5-9.

An ihrem oberen Ende ist die Ventilspindel 57 drehbar bei 6o mit einem Arm 61 eines Winkelhebels verbunden. Der Winkelhebel ist drehbar bei 62 an einem Arm 63 gelagert, welcher aus einem Stück mit dem Ventilgehäuse hergestellt sein kann. Es soll nun selbsttätig die Wassermenge, die während dies Saughubes des Kolbens 7 ,in das Zylindergehäuse 3 eintreten soll, durch die Temperatur der komprimierten, aus dem Zylindergehäuse geförderten Luft geregelt werden. Zu diesem Zweck ist ein wärmeempfindliches Glied 64 (Thermostat) .aus Messing, Kupfer o. dgl. in einem Gehäuse 65, Idas zweckmäßig aus Gußensen besteht, angeordnet. Durch das Gehäuse 65 streicht die vom Luftverdichter geförderte Luft hindurch.At its upper end, the valve spindle 57 is rotatable at 6o with a Arm 61 of an angle lever connected. The bell crank is rotatable at 62 on one Arm 63 mounted, which can be made in one piece with the valve housing can. It should now automatically the amount of water that during this suction stroke of the piston 7, to enter the cylinder housing 3, by the temperature of the compressed, air conveyed from the cylinder housing can be regulated. To this end is a Heat-sensitive element 64 (thermostat). Made of brass, copper or the like in a housing 65, Idas expediently consists of cast iron. Strokes through the housing 65 the air conveyed by the air compressor through.

Das Wärmeglied 64 ist an einer Seite in einem Deckel 66 gelagert, der mit einem Ende des Gehäuses 65 verschraubt sein kann und idadu.rch das Gehäuse verschließt. Das andere Ende des Wärmegliedes 64 ist in der Längsrichtung durch eine Öffnung im anderen Ende des Gehäuses 65 beweglich und kann den Arm 67 .des Winkelhebels betätigen. Ein Austritt von Luft aus dem Gehäuse 65 wind durch eine geeignete Packung 68 und einen Stopfbuchsenring 69 verhindert.The heating element 64 is mounted on one side in a cover 66, which can be screwed to one end of the housing 65 and idadu.rch the housing locks. The other end of the heating member 64 is through in the longitudinal direction an opening in the other end of the housing 65 and can the arm 67 .des Operate the angle lever. An exit of air from the housing 65 winds through a suitable packing 68 and a gland ring 69 prevented.

Zwecks Betätigung des Nadelventils 57 beim Erreichen einer bestimmten Lufttemperatur ist eine verstellbare Haube 70 auf dem Wärmeglied 64 verschraubt. Eine Gegenmutter 71 s,ichert die Befestigung der Haube 70 gegen unbeabsichtigtes Lösen. Wenn, sich das Wärmaglied 64 genügend zusammengezogen hat, wird das Nadelventil 57 durch eine Feder 72 geschlossen gehalten.In order to actuate the needle valve 57 when a certain air temperature is reached, an adjustable hood 70 is screwed onto the heating element 64. A lock nut 71 secs the fastening of the hood 70 against unintentional loosening. When the heating member 64 has contracted sufficiently, the needle valve 57 is held closed by a spring 72.

An die Stelle des Zerstäuberventils 49 kann irgendeine ,andere Ausführungsform treten, z. B. eine solche, wie sie .bei Vergasern und beim Zerstäuben von Kohlenwasserstoffei o. d@gl. Flüssigkeiten benutzt wird.Any other embodiment can be used in place of the atomizer valve 49 kick, e.g. B. such as it. With carburetors and the atomization of hydrocarbons o. d @ gl. Liquids is used.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist folgonde: Beim Betrieb -des Luftverdichters hat die anfängliche Abwärtsbewegung des Kolbens 7 ein Mitnehmen des Schiebers 6 durch Reibung soweit zur Folge, bis -der Flansch 16 den Sitz 17 berührt. Da sich (das obere Ende des Schiebers 6 vom Sitz 13 entfernt, öffnet sich das Ventil 49; das Wärmeglied 64 befindet .sich zunächst in der zusammengezogenen Stellung, so daß- das Nadelventil 57 geschlossen bleibt und kein Wasser dem Zylindergehäuse 3 zu Kühlzwecken zugeführt wird.The mode of operation of the device described is as follows: during operation of the air compressor, the initial downward movement of the piston 7 entrains the slide 6 by friction until the flange 16 contacts the seat 17. Since (the upper end of the slide 6 moves away from the seat 13 , the valve 49 opens; the heating element 64 is initially in the contracted position, so that the needle valve 57 remains closed and no water is supplied to the cylinder housing 3 for cooling purposes .

Zweckmäßig wird nicht .eher Wasser zum Gehäuse 3 (geführt, bevor (die Temperatur der geförderten komprimierten Luft hoch genug ist, um.das Wasser vollständig zu veridampfen, das während des Saughu#besdurch, die Luft mitgenommen ist. Diese Temperatur beträgt etwa r5o Grad für eine Kompressionsstufe. Beim Arbeitsbeginn des Luftverdichters und solange die Temperatur ides Luftverdichters reicht eine solche Höhe erreicht hat, daß die Temperatur der geförderten Luft das Wärmeglied 64 betätigen kann, wind kein Wasser dem Gehäuse 3 zugeführt, obgleich das Ventil .l9 Offen ist.It is advisable not to feed water to housing 3 (before (the The temperature of the compressed air being conveyed is high enough to completely dissipate the water to evaporate the air that is entrained during the suction tube. These Temperature is around 50 degrees for a compression level. At the start of work of the air compressor and as long as the temperature of the air compressor is sufficient has reached such a height that the temperature of the air conveyed the heat member 64 can operate, no water is supplied to the housing 3, although the valve .l9 Is open.

Obgleich das Wärmeglied 64 von der Temperatur der vom Luftverdichter geförderten Luft beeinflußt wird, wird dennoch las Wärmeglied noch nicht betätigt durch den Temperaturanstieg bei adiabatischer Kompression von Luft normaler Raumtemperatur und Pressung auf einen Druck von et.-,va 7 kg/qcm. Das Zylindergehäuse und der Zylinderdeckel leiten die Wärme, sie nehmen von der komprimierten Luft eine größere Wärmemenge auf, als sie abgeben. Das Zyli.ndergehäuse#und,der Zylinderdeckel erwärmen die eintretende Luft und erhöhen dadurch deren Temperatur. Hieraus ergibt sich, daß die Temperatur bei fortdauerndem Betrieb zu solcher Höhe :steigen kann, d@aß die Schmierung versagt und :der Sitz 13 zerstört wird. Hiernach wirkt also das Wärmeglied 6,4, obgleich es -direkt nur von der Temperatur der komprimierten Luft beeinflußt wird, nach Maßgabe der Temperatur des Kompressors. Die Luft dient also gewissermaßen al,s verbindendes Medium zwischen dem Luftverdichter selbst und dem Wärmeglied. Demnach kann das Wärmelied 64 in direkter leitender Verbindung nmit den Wänden oder dem Zylin-,lerleckel des Luftverdichters stehen.Although the heat member 64 depends on the temperature of the air compressor conveyed air is affected, the thermal link is not yet actuated by the temperature rise with adiabatic compression of air at normal room temperature and pressing to a pressure of about 7 kg / qcm. The cylinder housing and the cylinder cover conduct the heat, they take a larger amount of heat from the compressed air on when they give up. The cylinder housing # and the cylinder cover heat the entering Air and thereby increase its temperature. It follows that the temperature with continued operation to such a height: can increase that the lubrication fails and: the seat 13 is destroyed. According to this, the heat link 6,4 acts, although it is directly influenced only by the temperature of the compressed air, according to the measure the temperature of the compressor. The air thus serves to a certain extent as a link Medium between the air compressor itself and the heating element. Accordingly, the heat song can 64 in direct conductive connection with the walls or the cylinder, lerleckel of the Air compressor.

Da die Temperatur der geförderten Luft nach Maßgabe Jer Erhitzung des Luftverdichters so weit steigt, daß sie das Wärmeglied 64 in seiner Längsrichtung ausdehnt, hat diese Ausdehnung zur Folge, daß das Wärmeglied durch seine Berührung mit dem Arm 67 des Winkelhebels das Nadelventil 57 i>fnet. Hierdurch wird der Zufluß von Wasser oder Kühlflüssigkeit zur Kammer 46 und weiter zum Zylindergehäuse 3 eröffnet. Die zugeführte Wassermenge wird durch das Wiirmeglied 6.I so bemessen, daß sie der Ausdehnung und Zusammenziehung des Wärmegliedes proportional ist. Die Ausdehnung und Zusammenziehung des Wärmegliedes ist wiederum eine Funktion der Temperatur der geförderten Luft. Die Lufttemperatur schließlich ist proportional der Temperatur des Luftverdichters. Hieraus ergibt sich also, daß die zugeführte Wassermenge eine Funktion der Temperatur des Luftverdichters ist, so daß nur so viel Wasser zugeführt wird, daß die gewünschte 1>estiinmte Luftverdichtertemperatur jederzeit aufrechterhalten wird.Because the temperature of the conveyed air in accordance with Jer heating of the air compressor so far that it rises the heat member 64 in its longitudinal direction expands, this expansion has the consequence that the thermal link through its contact The needle valve 57 opens with the arm 67 of the angle lever. This creates the inflow of water or cooling liquid to the chamber 46 and further to the cylinder housing 3. The amount of water supplied is measured by the Wiirmeglied 6.I so that it is the Expansion and contraction of the thermal link is proportional. The expansion and contraction of the thermal limb is in turn a function of the temperature of the conveyed air. Finally, the air temperature is proportional to the temperature of the air compressor. From this it follows that the amount of water supplied is a Function of the temperature of the air compressor is so that only so much water is supplied it is ensured that the desired air compressor temperature is maintained at all times will.

Wenn das .\ a:rlelventil 57 sich öffnet, fließt Wasser von der Leitung 56 durch clas Ventil 49 zusammen mit der eintretenden Luft, solange das Ventil q.9 beim Saughub des Luftverrlichters offen ist. Das konisch ausgebilclete Ventil q.9 zerstäubt das Wasser mittels der über seinen unteren Teil streichenden Luft und :mischt es mit der Luft, die dann zum Zylindergehäuse 3 des Luftverdichters fließt.When the valve 57 opens, water flows from the pipe 56 through the valve 49 together with the incoming air, as long as the valve q.9 is open during the intake stroke of the air ventilator. The conical valve q.9 atomizes the water by means of the air sweeping over its lower part and : mixes it with the air, which then flows to the cylinder housing 3 of the air compressor.

Durch die Zufuhr von Kühlflüssigkeit in den Luftverdichter zuisamm@en mit der zu verdichtenden Luft werden die Wandungen rles Luftverdichters und die Luft unmittelbar durch die Flüssigkeit gekühlt anstatt durch (:en Zylinderdeckel o.,dgl. Hieraus ergibt sich ein wesentlich besserer volumetrischer Wirkungsgrad des Luftverdichters.Zuisamm @ en by supplying cooling liquid to the air compressor with the air to be compressed, the walls of the air compressor and the Air is cooled directly by the liquid instead of by (: en cylinder cover o., like. This results in a much better volumetric efficiency of the air compressor.

Wenn die Temperatur der geförderten Luft fällt, woraus auch eine Abkühlung der Zylinderwände ersichtlich ist, schließt sich das Nadelventil 57 und bleibt so lange geschlossen, bis .die Luft eine Temperatur erreicht, die eine Wiedereröffnung des Ventils 57 veraniaßt.When the temperature of the conveyed air falls, which also shows that the cylinder walls have cooled down, the needle valve 57 closes and remains closed until the air reaches a temperature that re-opens the valve 57.

Bei Beendigung dies Betriebes des Luftverdichters schließt sich sofort das Ventil 49 unter Wirkung seiner Feder und verhindert einen weiteren Lufteintritt. Zur gleichen Zeit schließt Idas Ventil 57 die Zufuhr von Kühlwasser.When this operation of the air compressor ends, it closes immediately the valve 49 under the action of its spring and prevents further air entry. At the same time, Ida's valve 57 closes the supply of cooling water.

Die I-,'-ühlflüssigkent kann in beliebiger Weise aus dem Behälter wiedergewonnen werden, in den die Luft vom Kompressor gefördert -wird. In diesem Behälter kondensiert die Flüssigkeit; sie kann dann für Kühlzwecke wieder verwendet werden.The I -, '- ühliquidkent can in any way from the container can be recovered, in which the air is conveyed by the compressor. In this Container condenses the liquid; it can then be used again for cooling purposes will.

Der Erfindungsgedanke verlangt natürlich nicht die besondere Ausführungsform und Anordnung der oben beschriebenen Teile, sondern :es kann eine Reihe von Veränderungen vorgenommen werden; die Veränderungen kann auch bei beliebigen anderen Luft- oder Gaspr.eßvorrichtungen verwendet wenden, deren Temperatur man niedrig halten will.The idea of the invention does not, of course, require the particular embodiment and arrangement of the parts described above, but: there can be a number of changes to be made; The changes can also occur in any other air or air Turn gaspr.eßvorrichtungen used whose temperature you want to keep low.

Claims

PATENT CLAIM: Air compressor with reciprocating piston and a cylinder nerve operated by friction in front of the piston, characterized by: that: the exhaust valve: housing (23) with the cylinder cover (i0) through a narrow Neck piece (-30, 35) made of heat poorly conductive material is connected, so that most of the heat generated by the compression is located in the cylinder cover (io) accumulates and from here through the piston (7) sucked in between the inner surface Cross out the cylinder cover (io) and the rim of the cylinder valve (6); -fe Air is discharged.