DE765994C - Kolbenverdichter - Google Patents

Description

• Kolbenverdichter Kolbengebläse' 'und Kolbenkompressoren für große Leistungen werden mit Rücksicht auf Zugänglichkeit, Gebäudehöhe, Gewichtsbelastung der Triebwerkszapfen in den meisten Fällen .als liegende Maschinen gebaut, die entweder von einem Elektromotor oder von einer Kolbenmaschine (Dampfmaschine, Gasmaschine) angetrieben werden. Bei Antrieb durch Elektromotor ist das Kolbengebläse selbst mit einem Kurbeltrieb versehen. Bei Antrieb durch eine Kolbenmaschine kann man, ebenfalls einen Kurbeltrieb an der anzutreibenden Maschine anwenden, oder man kuppelt das 'hinterste Kolbenstangenende -der antreibenden Maschine mit dem vordersten Kolbenstangenende der angetriebenen Maschine. Im letzteren Fall und besonders dann, wenn der Kolbenverdichter mehrstufig ist, wird der aus antreibender und angetriebener Maschine bestehende Maschinensatz sehr lang, die Summe der beweglichen Triebwerksmassen wird unverhältnismäßig groß und demgemäß auch die Triebwerkskräfte. Das gleiche gilt auch dann, wenn der Kolbenverdichter nur einstufig ist, aber wie z. B. bei den großen Hochofengebläsen der Kolben und die Kolbenstange sehr schwer werden. In diesen Fällen ist man wegen der großen Massenkräfte in I:ezug auf holbengeschiv indigkeit und Drehzahl bzw. Hubzahl an Grenzen gebunden. weil sonst trotz der Anwendung eines sehr schireren Fundaments und trotz der Anwendung von Gegeng@ Wichten Erschütterungen der -Nachbarschaft durch den nicht ausgeglichenen Teil der 'Massenkräfte liervorgerufen werden oder weil die auf die Triebiverkszapf-en wirkenden 'Massenkräfte zu hoch werden und von den verfügbaren Lagermetall"'n nicht aufgenommen werden können. Ähnlich liegt der Fall, wenn zum Antrieb von liegenden Kolbenverdichtern ein Elektromotor verwendet wird, denn auch in diesem Fall kann matt wegen der Massenkräfte der angetriebenen Kolbengebläse nur mäßige Drehzahlen an.ivnden. Auch wenn es gelingt. die 'Massenkräfte erster Ordnung durch Gegengewichte an der Kurbei zum Teil auszugleichen, liat es sich als notwendig erwiesen, die 'Massenkräfte zweiter Ordnung durch sehr schwierige und teuere Vorkehrungen ausztigleicli_n, um Gebäudeerschütterungen, Hervorgerufen durch die Massenkräfte zweiter Ordnung, in geringerer oder größerer Entfernung von der Maschine zu vermeiden oder zti beseitigen.
• Trotz einer an sich geläufigen End-zu-End-Anordnung mehrerer Zylinder konnte nur bei gleich großen Zylindern und Triebwerksmassen auf beiden Kurbehvellenseiten ein Massenausgleich erreicht werden.
• Min Gegensatz zu den bekannten Anordttungen stellt sich die Erfindung die Aufgabe, bei liegüiden mehrstufigen Kolbenverdichtern, deren Leistung auf beide Seiten einer Kurbelwelle verteilt sind, deren Kurbeln bzw. Kurbelgruppen in an sich bekannter Weise um iSo= versetzt sind, die l assenkräfte auszugleichen. Dies wird dadurch erreicht, daß die Größen dir Zylinder und der Kurbelradien auf den beiden Seiten der Kurbehvelle derart gegeneinander abgestimmt sind, dalß die Triebiverlcsinassen vollkommen ausgeglichen sind und somit ebenfalls ein Ausgleich der Massenkräfte erster und zweiter Ordnun" also ein völliger Schutz der Umgebung vor den Wirkungen der 'Massenkräfte erreicht ist. Dies hat zur Folge, dali höhere Drehzahlen auch bei großen und sehr großen Leistungen möglich sind.
• Wenn zwei 'Maschinen nach der Erfindung spiegelbildlich nebeneinander auf derselben Kurbelwelle verl-inigt werden, so wird zudem noch das von den .lassenkräftzn ausgeübte Drehmoment um eine senkrechte Achse aufgehoben.
• Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung.
• Bei denn hier dargestellten mehrstufig.-ti Gebläse ist die erste Stufe mit ihrem großen Zylinder a auf der einen Seite der Kurbelweile d angeordnet, während die beiden kleineren Zylinder h und c auf der anderen KurbAwellenseite liegen. Die erste Druckstufe a ist dabei so groß gewählt, daß die Massenkräfte des Triebwerkes des Zvlindersa i%-enigstens annähernd gleich groß denen der Triebwerke der Zylinder h und c- mit ihren kleineren Kurbeln db und d,, werden. Die Kurbel d" ist dabei zu den Kurbeln db und d, um i8o- versetzt. Dieser 'Massenausgleich läßt sich in gleicher Weise auch bei Dampf-oder Gasmaschinen anwenden.
• Es ist nun angenommen. daß Lei Gebläsen die Kurbelwelle d durch eine umlaufende Antriebsquelle, beispielsweise durch den Elektromotor c, angetrieben wird. Da diese:, keine 'Massenkräfte hervorruft, ist der dargestellte 'Maschinensatz durch die vorgenoininene Teilung und durch die Versetzung um i8o= hinsichtlich :einer 'Massenkräfte ausgeglichen. Uni auch die 1fassendruckmomente vollends auszugleich:n, kuppelt man je einen 'lascliinensatz, dessen Massenkräfte auf die beschriebene Art und Weise ausgeglichen worden sind, mit einem diesen gleichen Maschinensatz, der in bezug auf die zur Kurbelwelle d senkrechte 'Mitteleb-ne sl>i@gelbildlich angeordnet ist, wohei man in der Srininetrieebene der beiden MascInnensätze den hier antreibenden Elektromotor legni kann.
• Treibt man dagegen d_n in den Massenkräften ausgeglichenen Verdichtersatz durch Kolbenmaschinen (Dampf- oder Gasmaschinen) an, so kann der den 1,lassendruckmomenten entgegenwirkende spiegelbildliche Maschinensatz auch durch die Antriebsinaschinen gebildet wZrden, deren Zylinder dann ebenso wie die des Verdichters dem Ausgleich der -Massenkräfte erster und zweiter Ordnung entsprechend anzuordnen sind.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Liegender mehrstufiger Kolbenverdichter, dessen Zylinder auf verschiedenen S-2iten der Kurbelwelle liegen, deren Kurbeln bzw. Kurbelgruppen um i8o' versetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Größen der Zylinder und der Kurbelradien auf den beiden Seiten der Kurbelwelle derart gegeneinander abgestimmt sind, daß die Triebwerksmassen vollkommen ausgeglichen sind. Liegender mehrstufiger Kolbenverdichter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet. daß zwei 'lascliinen mit unter sich unterschiedlich hemessenen Zylindern und Kurbelradien auf be'id'en Kurbelwellenseiten in Längsrichtung der Kurbelwelle spiegelbildlich nebeneinanderliegen. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften Nr. 345 69o, 468 097, 612 584; britische Patentschrift Nr. 6477 v. J. 1899; österreichische Patentschrift Nr. 140 9q.6.