DE837435C

DE837435C - Kompressor

Info

Publication number: DE837435C
Application number: DES1946A
Authority: DE
Inventors: Sven Erico Sorensen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-02-28
Filing date: 1950-02-28
Publication date: 1952-04-28

Description

Kompressor

@'orstehencle Erfindung bezieht sich auf Korn-

pressoreii für Striininngsmittel im allgemeinen,

unter l@ei@>rzuter Anwendung auf gasförinigc

`trümuiigsniitt<@l, wie solche beispielsweise bei

I@älteanlaen @cr@@c#ndung finden. Der Hauptzweck

derErfindung 1>tstcht dabei darin,cineMaschine der

vorl>ezcicliiieten Art vorzusehen, deren konstruk-

ti@e _\usl>il<lu»g es gestattet, sowohl das Bau-

v-olumeii der Maschine als auch die Herstellungs-

kosten dafür an Material und Lohn beträchtlich

lieraliztiscutzeii. @@:ilirend gleichzeitig die abgegebene

I.eisttiiig iler \lascliiiic erhöht wird.

Weitere Z@\ccke der Erfindung sind folgende: Es

soll ein Kompressor entwickelt werden, bei dem der

zum `'erhindern von Gasverlusten vorgesehene

Dichtungsflansch gleichzeitig eine Vorkammer für

das in den Zvliiider einströmende Gas bildet und

damit eine Art ;7vlinder\-nrkainmer darstellt. Diese

Zvlindervorkaminer ist ausdehnbar und bleibt mit

<lein I@c>llren w;ihrend dessen Hub verbunden, wo-

hei die Vorkammer mit dem Zylinderinnern durch eine in dcrn Kolben ausgesparte Bohrung in Verbindung steht. Ferner kann der Kompressor derart schwingbar auf einer Lagerung aufmontiert werden, daß dadurch die während des Arbeitsganges auftretenden Schwingungen ausgeglichen und unwirksam gemacht werden.

Der gemäß Erfindung entwickelte Kompressor läßt sich speziell bei Kältemaschinen verwenden und ist dabei mit einem Ventilator ausgerüstet, durch den die erwärmte Luft unter Zwischenberührung mit einem Kondensator gegen die Außenfläche der Zylindervorkammer geschleudert wird,wodurch eine höhere Vergasung und damit eine höhere Leistung der Maschine erreicht wird.
Ein nicht zu übersehender Vorteil der gemäß Erfindung konstruierten Maschine besteht auch darin, daß die verschiedenen Einbauteile vorzugsweise mittels Gewinden gegenseitig auswechselbar verbunden sind, wodurch sowohl der Zusammenbau derselben als auch eitle etwaige Reparatur erleichtert werden. Außerdem ist der Ölabscheider von dem eigentlichen Verdichter völlig unabhängig und ist konstruktiv dabei in der Weise angeordnet, daß jeweils vor dem Eintritt des Gases in die Zylindervorkammer Öl und kälteerzeugendes Gas vollständig voneinander getrennt werden.
Weitere Zwecke und Vorteile dec Erfindung werden iiii "Luge der nun folgenden Einzelheschreihung noch deutlicher ersichtlich.
L'in die Erfindung möglichst deutlich klarzustellen und deren leichte Verwirklichung in der I'i-axic zu zeigen, wird dieselbe im folgenden an lland eines bevorzugten Ausführungsbeispieles weiter ini einzelnen erläutert und in den Zeichmingen entsprechend zur Darstellung gebracht.
In den Zeichnungen ist Fig. i ein Aufriß eines Kompressors entsprechend dein Konstruktionsprinzip nach vorstehender Erfindung; Fig..a ein Grundriß des gleichen Kompressors; Fig. 3 eine Querschnittsansicht des Kompressors ini Aufriß längs der Linie A-A in Fig. 2; Fig. 4 eine nuerschnittsansicht des Kompressors im Aufriß längs der Linie B-B in Fig. 2, 1, ig. ; eine Einzelteilansicht des für die Schmierung des Kompressors und die Reinigung des zu komprimierenden Gases vorgesehenen Ölabscheiders.
In sämtlichen Zeichnungen werden durch,laufend für gleiche Teile stets die gleichen Bezugsziffern verwendet.
Wie aus der Darstellung zu ersehen, bestellt der hierin als bevorzugte Ausführungsform gezeigte Kompressor in der Hauptsache aus einer von einem federirden @\"ellrolir a abgegrenzten -\'orkaminer, (lie mit dein Kernstück eines Kolbens b und einem Zylinder c (Fig. 3) verbunden ist; der Zylinder c ist da4ei all eitlem schwingfähigen Abstützt-eil d fest aufgesetzt, der auch den Zylinderkopf e mit umfaßt. Ebenso kann auch der Kolben b zusammen finit eiiieiii Kopfaufsatzteil f aus einem Materialstück hergestellt -will, wobei dieser Kopfaufsatzteil eine eszenterartige Antriebsbetätigung des Kompressors enthält; die Schmierung des Kompressor wird dabei durch einen Ölbehälter g bewirkt, durch den entsprechend der baulichen Anordnung des l@ompressors auch das zu verdichtende Gas hindurch zirkuliert, aus welchem Grund im vorliegenden Fall der Ölbehälter finit einem Ölal>sclieider aus, gerüstet ist.
Wie zu ersehen, wird bei dem hierin gezeigten -\usführungsbeispiel der Zylinder durch einen rolirfürniigen Körper i (Fig. 3) gebildet, der rin beiden Enden offen ist, so daß darin sowohl der Zylinderkopf e als auch der Kopfaufsatzteil des Koll-ens b eingesetzt werden können. Der Zylinderkopf. als Ganzes mit e bezeichnet, kann ein Bestandteil des schwingbaren Abstützteiles d sein und wird lievorzugterweise durch ein metallisches Einsatzstück gebildet, das ein Hohlende 2 aufweist; durch dieses llolilende wird eine Kammer3 gebildet, die durch einen Deckel 4 abgeschlossen ist, der durch Verschraubung oder in anderswie geeigneter Weise in dem Hohlende 2 befestigt ist; in dem Deckel .4 sind zwei oder mehrere Durchlaßkanäle $ und 5' vorgesehen, die an ihren Austrittsöffnungen entsprechende Ventile 6 und 6' enthalten, so daß das Gas jederzeit daran gehindert wird, nach der Kompressionskammer 7 in dem Zylinder i zurückzuströmen.
Das Ende des den schwingenden Abstützteii d materialmäßig mit einschließenden metallischen Einsatzstückes kann durch zwei Einbauteile 8 und 8' gebildet werden, die, beispielsweise durch einen Schraubbolzen g, gegenseitig fest verbunden sind; außerdem ist in dem Abstützteil d ein Lager eingebaut, das etwa als Kugellager io vorgesehen sein kann mit einem äußeren Laufring ii und einem inneren Laufring i i'; in dein letzteren der beiden Laufringe ist eine Welle 12 eingesetzt, die einen flanschartig verbreiterten Teil 13 aufweist, woher" die Verstellung der Achse oder Welle 12 durch eine Mutter 14 bewirkt werden kann.
Die Welle weist zwei gleichachsige Verlängerungsstücke 15, 15' auf, welche vom flanschartig verbreiterten Teil 13 der Welle einerseits und von der Schraubenmutter 14 andererseits ausgehen. Diese Verlängerungsstricke 15, 15' sind in Bohrungen von Ansätzen 16, 17 od. dgl. eingepaßt, welche an der Unterseite eines Stützteiles 20 vorgesehen sind, welches, wie in Fig. i und 2 angedeutet, als Grundplatte des Gesamtaufbaus dienen kann. Die Ansätze sind durch Schraulrcnl>olzen 18, ig an der Grundplatte befestigt.
Der zwischen den Enden 2 und 8 liegende Teil ist mit einer an dessen Umfang verlaufenden ringförmigen Verbreiterung 2i versehen, die als verstellbarer Dichtungsflansch für einen jochteil22 wirkt, der konzentrisch zu dein Zylinder i angeordnet ist; hierbei wird der Zylinder i gegen eine ringförmige Auflagefläche 23 geschraubt, die an der Innenseite des Jochteiles 22 vorspringend ausgebildet ist. An der oberen Kante des Jochteiles 22 ist eine all dessen Umfang ringförmig verlaufende Rille 24 eingedreht, wodurch ein Bund 25 gebildet wird, an dem entweder durch Verlötung oder in anderswie geeigneter Weise das eilte Ende 26 eines blasebalgartigen metallischen \,#'elilrotires 27 befestigt ist, dessen anderes Ende 28 gleichfalls an einem Jochteil 29 befestigt ist, welch letzterer -ähnlich dem Jochteil 22 eine ringförmige Rille 3o aufweist und dadurch einen Bund 31 ausbildet.
Der allgemein mit 32 bezeichnete Kolben hat eine in axialer Richtung durch denselben hindurchlaufende Bohrung 33, die in 'Nähe des einen Kolbenendes mit einer ringförmigen Aussparung von größerem Durchmesser räumlich in Verbindung steht; hierin kann ein Vorsprung 35 .bei 34 eingeschraubt oder anderweitig befestigt -,werden, der einen Teil eines Kopfaufsatzes 36 darstellt, welch letzterer als Gehäuse für ein Antriebssystem dient.

Wie aus den Zeichnungen zu ersehen, ist der Vorsprung 35 mit einer Mündungsöffnung 37 versehen, die unmittelbar über der in dem Kolben vorgesehenen Bohrung 33 stellt, wobei die Mün-

dungsi>ttnung 37 mit zwei oder mehreren radial

\-erlattfeticleti Offnungen 38 Verbindung hat, die

ilirerscits wieder niit ähnlichen, all dem Zylinder

ausgehildeteti Üftnutigen 39 in räumlichem Zu-

satnntcnllang stelieii: auf diese Weise kann (las zu

ver<üchtende Strüminigsmittel in einem geschlos-

senen l1-rcislailf, wie er durch die eingezeiclineteii

Pfeile angegeben ist, zirkulieren, wie dies im fol-

gen(leit Boch ausführlicher erl:itttert wird.

Dcr 1>@>detl dis 11@i11>etis 32 trägt eitle mit 40 I>e-

zeicitiiete Platte, die aus einem vorgetormtell

Plattenteil mit Fiilirtitigssclienl;eln 41 bestellt, welch

letztere in der all (lein Kolben vorgesehenen Aus-

lii>IiItlng 4= viiigebcttet sind: außerdem sind au dein

llodetl des l1-#@)ll>eits Durchlaßkan:ile 43 vol-gesellell,

die den 1)urcligang des Strömungsmittels in den

Zylinder entsprechend der eingezeichneten Pfeil-

i-iclittiiig gestatten, wc>I>ei das Zurückströmen de:

Gases in der unigekelirteil Richtung durch das

Ventil 44 verhindert wird.

All den] Kopfaufsatzteil 36 ist vorzugsweise eitle

I.agerllüchse 4; vorgesehen, in der ein I?xzenter 4(i

.ingresctzt ist, wol>vi der Exzenter 46 auf eitler

Welle 47 1K'fe@tlgt ist. die von einer in der Dar-

stellung nicht gezeigten Kraftquelle aus angetrieben

wird: die Welle 47 ist dabei mit dem Exzenter 46

dtircli einen Keil, Zapfen oder eine Klemmschraube

48 fest verhunclen. «-elch letztere durch eine Ge-

windeliolirung 49 in dem Exzenter 46 hindurch-

geht.

Wie aus Fig. 3 und 4 zu ersehen, ist in dem

Kollfatifsatzteil 36 eine Schmierkammer ausge-

bildet, die im vorliegenden Fall aus einem inneren

ringförmigen Hohlraum 5o besteht, der durch ein

Bohrloch 51 ztig:itiglicli gemacht ist, das seinerseits,

lmislüelsweise durch eitlen Schraubstopfen 52, ver-

schlossen werden kante: der ringförnii,ge Hohlraum

5o ist dabei außerdem mit einem Auslaßkanal ver-

sehen der gleichfalls durch einen Schrauhstopfen

abgeschlossen ist.

Wie itl 1'-*('. 3 im einzelnen gezeigt, ist an

deal _lochteil 22 eine Geivindel>olirung 53 vorge-

selicn, in welcher eiii Leitutigsrolir 54 eigeschraubt

ist, Glas mit dem glockenfiirmigen Oberteil eines

Beli:iltei-s 55 (11g. t und 5) verbunden ist; der

liineiirriuni de: licll:ilters 55 ist im vorliegenden

Fall dtircli zwei durchlöcherte Trennwände 56 und

57 in drei Kammern li, Ill tuld h° unterteilt, wobei

zwischen den Trennwinden 56 und 57 die mittlere

Kammer 0 eingeschlossen ist, die zum Zurück-

lialteii des Ols mit einer Filtermasse 58 gefüllt ist.

Das Leitungsrohr 54 steht mit der Zylinder-

die, wie bereits N-or-

Iier@rc@iei>c@ erw:ihnt, durch das Gehäuse a abge-

sch@osseti ist. Das Gas stri>nlt in den glockenförmig

aligcdecl;teu I,eh:ilter 55 durch ein Leitungsrohr 59,

(las an eitle ( @ewin(lebohrung 6o in dem Teil e/d

(Zvlinclerl;c,l)fi.\l):tiitzt:ill angeschlossen ist, die

ihrerseits mit der f@amnler 3 in Verbindung steht.

Hei dein liieriii gezeigten Ausführungsbeispiel

führt (las fl-eie Milde 6t (Feg. 5) des Leitungsrohre:

59 unter Purcligang durch die Kaniniern !i und hl

direkt iii die Kammer h'2, so dal.i (las von (lern Kom-

pressor verdichtete Gas gleichmäßig auf den Ölspiegel -t- des in der Kammer h° enthaltenen Öls <lrücl;t, wodurch das Öl durch den Ölfilter 62 hindurcligedrängt wird und durch das Kapiliarrohr 63 ausfließt: die Schmierung des Zylinders erfolgt dann durch die Schmierzuführungsleitung 64, die sicl), Wie ill Fig. 3 zu sehen, über die Bohrungen 65 nach mehreren ringföririigen Schmiernuten 66 hin vcrzWe igt.

Alts cl:tn Vorausgehenden ist unschwer zu ersehen, daß bei gemeinsamer Umdrehung der Welle 47 und des Exzenters 46 jeweils eine Verschiebung des Kopfaufsatzteiles 36 zustande kommt, was jedesmal eine lltll>bewegung des Kolbens in dem Zylinder i zur Folge hat.
\\':ihrend des Abwärtshubes des Kolbens wird das in cl;iu Raum 7 enthaltene Gas durch die Durchlaßkanäle 5. 5' hindurchgetrieben und strömt dabei durch die Ventile 6, 6' nach der Kammer 3 hin aus: von da wird das Gas durch das Leitungsrohr 59 in die Kammer h2 gedrückt, drängt von hier aus weiter durch die Filtermasse 58 und die Trennwände 57 und 56 und strömt dann in der vorbeschriebelleil ','eise in die Zylindervorkammer ein, die von dem federnden, blasehalgartigen Wollrohr a allgeschlossen wird.
1\'ällrend dcs Auflvärtshulles des Kolbens strömt das in der Zylindervorkammer befindliche Gas durch die Öffnungen 39, 38 und 37 nach der mittleren Bolirttllg 33 des Kolbens hin, drückt auf das Ventil 44 und dringt durch die Durchl'aßkanäle43 in die Kammer 7 ein, womit der Kreislauf entsprechend der im Vorausgehenden beschriebenen Weise allgeschlossen ist.
All d; in freien Ende 46' des Exzenters 46 ist ein Gegengewicht 67 (Feg. t und 3) fest angeordnet, (las durch einen Keil 67' od. dgl. und eine Schraube 67" befestigt ist und den Zweck hat, die Schwingullgen der Maschine während des Arbeitsganges derselben auszugleichen. Wie bereits erwähnt, findet ein weiterer Ausgleich dieser Schwingungen dadurch statt, daß die Maschine an der Achse oder Welle 12 schwingbar abgestützt ist.
.\n dein Ende 46' des Exzenters 46 ist die Nabe 68 der Flügelteile 69 eines als Ganzes mit j bezeiclineten @-entilators fest aufgebracht, wobei die Nahe 68 all dem Ende 46' mittels einer Mutter 70 od. dgl. befestigt ist. Der Ventilator dient dazu, die Luftzirkulation in dermit3-yangegebenen(Richtung über eitlen in der Darstellung nicht .gezeigten Kondensator zu bewirken, wenn der Kompressor bei Kältemaschinen verwendet wird; hierbei wird das angesaugte Luftvolumen auf das Kompressorgehäuse geschleudert, wodurch eine bessere Verflüchtigung des Gases während des Rückströmens desselben nach der Zylindervorkammer erreicht wird, was ursächlich auf das Bestreichen der verhältnismäßig großen Außenoberfläche des Wellrollres a mit Heißluft zurückzuführen ist, während andererseits dadurch eine erhöhte Abgabeleistung des Kompressors erreicht wird.
Die Umsetzung des Erfindungsgedankens in die Praxis schließt selbstverständlich eine Reihe möglicher konstruktiver Umstellungen und Änderungen gegenüber der hierin gezeigten Ausführungsform ein, die jedoch, soweit sie im Bereich der Erfindungsidee liegen, von den beigefügten Ansprüchen mit erfaBt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Kompressor mit in einem Zylinder periodisch hin und her gehendem Kolben, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben mit einem federnden, blasebalgartigen Wellrohr verbunden ist, das den Zylinder konzentrisch umgibt, und daß dasselbe zusammen mit dem Zylinder eine Vorkammer abgrenzt, in die die Zuleitung für das zu komprimierende Gas einmündet, während andererseits die Zylindervorkammer mit der eigentlichen Verdichtungskammer des Zylinders über ein Einlaßventil in Verbindung steht.
2. Kompressor nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder auf einer Welle schwingbar aufgesetzt ist, die ihrerseits parallel zur Antriebswelle der Maschine verläuft.
3. Kompressor nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben mit einem Einlaßventil versehen ist, an dem einer oder mehrere Durchlaßkanäle vorgesehen sind, durch die über eine axial verlaufende Bohrung in dem Kolben zwischen der Verdichtungskammer des Zylinders und der Zylindervorkammer eine durchgehende Verbindung hergestellt wird. .
4. Kompressor nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben einen Kopfaufsatzteil trägt, in dem ein Exzenter gelagert ist, der mit einer Antriebswelle fest verkeilt ist, wobei die Antriebswelle derart in dem Exzenter eingesetzt ist oder durch den letzteren hindurchgeht, daß durch die gemeinsame Umdrehung derAntriebswelle zusammen mit dem Exzenter die Aufundabbewegung des Kolbens bewirkt wird.
5. Kompressor nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das federnde, blasebal@gartige Wellrohr an beiden Enden an entsprechenden kreisförmigen Jochteilen befestigt ist, die je einen Teil des Kolbens oder des Zylinders bilden.
6. Kompressor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopfaufsatzteil des Kolbens mit einem Vorsprung versehen ist, der mit dem Hauptteil des Kolbens zusammenhängt.
7. Kompressor nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Kolben Schmiernuten vorgesehen sind, durch die die Schmierung des Zylinders erfolgt. B.
Kompressor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß den Schmiernuten des Kolbens das Öl aus einem Olabscheider durch den Druck des komprimierten Strömungsmittels zugeführt wird.
9. Kompressor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ölabscheider aus einem Gehäuseteil besteht, der in seinem Innern in drei übereinanderliegende Kammern unterteilt ist, wobei die beiden äußersten Kammern über eine Filtermasse miteinander in Verbindung stehen, die in der mittleren Kammer untergebracht ist. i o. Kompressor nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckleitung in die untere Kammer des Ülabscheiders, die bis zu einem bestimmten Spiegel mit öl gefüllt ist, mündet, wobei in dieser unteren Kammer ein Ölfilter angeordnet ist, der über ein Kapillarrohr mit den Schmiernuten des Kolbens in Verbindung steht. i i. Kompressor nach einem der Ansprüche 8 bis io, dadurch gekennzeichnet, daß das in die untere Kammer des 01abscheiders eingeführte Gas nach Durchströmen der mittleren Kammer durch eine Leitung abgeführt wird, die an die obere Kammer des Olabscheiders angeschlossen ist.