SE410491B - Utbalanserad kolvmaskin - Google Patents

Description

'fâffnstwss-s e 2 ressionskammare vid maskinens övre del. Då vevstaken är direkt för- bunden med en dylik kolv, är det svårt att effektivt isolera kompres- sionskamaren från smörjmedel som ordinärt erfordras för vevaxel- och vevstângsförhindelserna. ' Där stora kompressorkapaciteter är erforderliga, kan vidare en stor kompressorkolvs fram- och återgående vertikala rörelse och vevakelns och tillhörande vevstångsdelars vridmoment framkalla vä- sentliga fram- och âtergâende och rotationskrafter, vilka kan orsaka väsentliga vibrationer. En del av dessa maskiner har följaktligen försetts med.relativt stora och tunga fundament, vilket ökar deras storlek och kostnad utan att effektivt eliminera överförandet av icke önskade krafter till det uppbärande golvet eller bädden, och utan möjlighet att uppnå effektivt och högt driftvarvtal.

Olika arrangemang har föreslagits för utbalansering av olika maskintyper i varierande grad. I en del fall har man sökt uppnå den önskade utbalanseringsgraden genom anordnandet av ett flertal vev- ' slängar på vevaxeln placerade med olika vinklar omkring vevaxelns symetriaxel. I andra fall har en enda vevsläng eller skilda delvev- slängar förenats medelst lämpliga vevstänger med ett flertal eller skilda fram- och återgående kolvar, vilka förskjutits längs två el- ler flera skilda axlar sträckande sig med olika vinklar från vev- axelns axel. _ I den speciella klass av stationära kolvmaskiner som innefat- tar vevaxlar med en enda vevsläng har försök gjorts att åstadkomma den nödvändiga utbalanseringen medelst.lämpliga motbalanserande de- lar i olika punkter längs vevaxeln, så att vevaxelns motvikter del- vis kommer att utbalansera såväl de roterande, rörliga massorna hos vevslängen själv som de longitudinella fram- och återgående massor- na hos den fram- och âtergående kolvstången eller kolven.

En diskussion avseende kända konstruktioner och problem och ett exempel på försök att nå utbalansering vid en maskin med en vev- axel försedd med en enda vevsläng framgår exempelvis av den ameri- kanska patentskriften 3 415 237.

I Av försöken framgår att för att utbalansera en fram- och åter- gående kolv genom att förse en vevaxel med en motbalanserande vikt placerad l80° mot vevslängen till vilken kolvens vevstång är fästad, skulle erfordras en tillräcklig motbalanserande vikt eller massa som väsentligen överhalanserar vevslängen som sådan jämte den till denna fästade änden av vevstången. Följaktligen uppstår en resulterande centrifugal kraftvektor diametralt motsatt vevslängen. Sålunda'Éram- ß 74-05155-8 går av nämnda patentskrift att det icke varit praktiskt möjligt att nå en väsentligen fullständig utbalansering av såväl den fram- och återgâende kolven som den roterande vevslängen, och att maskiner el- ler anordningar av denna enkelvevslängtyp har utbalanserats precis tillräckligt för att nå ett begränsat tillstånd av överbalans sett ur rotationssynpunkt men otillräcklig utbalansering av de fram- och återgâende krafterna. I patentskriften föreslås för lösning av det- ta problem att använda två motroterande balansvikter vilka är så arrangerade att de reducerar centrifugalkrafterna, vilka i annat fall skulle adderas genom nämnda massas rotation och i själva ver- ket åstadkomma en 100%-ig överbalansering av de fram- och återgåen- de kolvdelarna.

Genom den enligt patentskriften föreslagna lösningen ökar emellertid i stort sett de tillagda roterande massorna och erford- rar ökad styrning av delar i förbindelse med vevaxelkonstruktionen.

Vidare innefattar förslaget en tillsats av en utbalanserande meka- nism på vevaxeln, utan att den normala, direkta förbindelsen mellan vevaxeln och den fram- och återgâende kolven på något sätt modifie- ras. d När det gäller djupbrunnspupar visar den tyska patentskrif- ten 417 470 ett arrangemang där en pumpkolv vid bottnen av en brunn drives från en vevsläng vid markytan medelst ttt mellanliggande länk- system som försöker utbalansera vikten av den uppåtgående pumpkol- ven jämte vätskan som den lyfter, medelst en i motsatt riktning gå- ende axel, stång och vevsläng. En dylik konstruktion och dess excent- riska och osymmetriska förbindelselänksystem skulle vara opraktiskt och ineffektivt för att uppnå den utbalanserade, vibrationsfria drift som âstadkommes medelst föreliggande uppfinning. Åtminstone vid ett försök har det visat sig förmånligt att utbalansera tunga, fram- och återgâende delar vid andra typer av vevaxeldrivna maskiner, nämligen vid excenterpress- eller präglings- maskiner genom användning av en separat motbalanserande enhet i vil- ken en vevaxel driver ett fram- och återgående organ medelst en vev- stake och det fram- och återgâende organet i sin tur medelst indivi- duella, vridbart lagrade hävarmar är förenat med var och en av ett par åtskilda motvikter vilka är placerade på motsatta sidor om det fram- och âtergående organet. I detta fall säges arrangemanget med motvikter och deras drivanordning vara helt isolerat från huvudmas- kinens vevslängsaggregat vars tunga fram- och återgående delar skall motbalanseras. Emellertid framgår icke det sätt på vilket den Éepa- - i rata motbalansenheten skall anslutas till en sådan huvudmaskin eller hur den totala elementkombinationen skall se ut. Det tycks emeller- tid klart att ett dylikt förslag måste innefatta en tillsats eller en förbindelse av något slag till huvudmaskinen eller dess vevaxel utan någon tanke på någon modifikation eller någon som helst direkt förbindelse med maskinen som normalt förekommer mellan dess huvud- vevsläñgsaggregat och dess tunga fram- och återgående excenterpress- 'eller präglingsmaskindelar, och utan någon tanke avseende någon modi- fiering eller tillsats till de fram- och återgående maskindelarna, vilka drives medelst ett dylikt huvudvevslängsaggregat. (Se amerikans- ka patentskrifterna 3 422 688 och 3 783 699.) Vad beträffar icke stationära kolvmaskiner t.ex. frikolvmas- kiner har även olika synkroniserings- och utbalanseringsanordningar kommit till användning, såsom exempelvis framgår av de amerikanska patentskrifterna 3 501 088, 3 524 436 och 3 525 102. Dylika frikolv- maskiner innefattar emellertid icke roterande vevaxlar, vilka rote- rar genom sucoessivt fullständiga varvav 360° i samma riktning som fallet är vid stationära kolvmaskiner. Därför har dylika frikolvmas- kiner betraktats som en separat klass med sina egna problem att lö- sa. Man kan normalt icke tänka sig att denna klass bidrager till lösning av de speciella problem, vilka avser en annan klass, och icke heller kan man genom nämnda amerikanska patentskrifter finna någon vägledning för hur och var en synkroniseringsapparat som visas där för olika frikolvmaskiner skulle kunna kombineras i en stationär kolvmaskin, t.ex. en kompressor, eller hur konstruktionen och arran- gemanget av detaljer i en dylik maskin skulle modifieras för att minska vibrationer och effektivt isolera en kompressionskammare från smörjmedel eller andra föroreningar, vilka normalt förekommer i sam- , band med drivmekanismer för kompressorer.

Enligt föreliggande uppfinning har nämnda problem lösts på enkelt sätt och den kännetecknas av att rörelseomkastningsmekanismen består av symmetriskt anordnade par av rörelseöverförande element, anordnade att alstra den ömsesidigt motriktade och räta rörelsen hos tvärstycket och balansvikten i alla lägen, att tvärstycket och balansvikten har tvârriktade, stela stödorgan, anslutna till resp. par rörelseöverförande element för att utbalansera och/eller uppta de av dessa element alstrade tvärriktade krafterna samt att vevaxeln har en motvikt för utjämning av åtminstone vevslängens massa.

En för uppfinningen utmärkande rörelseomkastningsmekanism in- nefattar åtminstone två oscillerande, roterande element, lagrade ..___;___.__._._._?___:__í..___i__._____.._.___ .__.:...__,_._._,_,_.__._._..____...__.._~_..__..__. __.._..._._..__.,_.-._ _, 'Iir05155-8 för rotation på bäraxlar sträckande sig tvärs mot den longitudinel- la axeln och symmetriskt skilda från varandra kring och utanför den longitudinella axeln. Omkastningsmekanismen har inre och yttre kopp- lingselement samverkande med de roterande elementen för rörelseöver- föring mellan tvärstycket och motvikten. Där hävarmar kommer till an- vändning som svängbara element har de yttre kopplingselementen for- men av länkar, svängbart fästade till hävarmarnas yttre ändar och riktade i stort sett i längdaxelns riktning och är anslutna till tvär- stycket eller därmed förbunden del, medan de inre kopplingselementen har formen av länkar svängbart anordnade till hävarmarnas inre ändar och riktade i stort sett longitudinellt i motsatt riktning i förhål- lande till de yttre länkarna och anslutna till motvikten. De inre och yttre i motsatta riktningar sig sträckande förbindelselänkarna är parallella med varandra och deras längder är proportionella mot motsvarande avstånd mellan svängningsaxeln hos vart och ett av de oscillerande, roterande kopplingselementen eller hävarmarna och mot- svarande inre och yttre punkter vid vilka nämnda länkar är svängbart förbundna med respektive inre och yttre delar av nämnda hävarmar på svängningsaxlar parallella med hävarmens svängningsaxel. Där såle- des de inre och yttre avstånden eller hävarmarnas längder är lika har de inre och yttre förbindelselänkarna samma längd. Om de inre häv- armarnas längd är hälften av de yttres, skulle de inre länkarna va- ra hälften så korta som de yttre. Svängningsaxlarna mellan länkarna och en given hävarm är parallella inbördes och med hävarmens vrid- ningsaxel.

Enligt en annan utföringsform innefattar förbindelsemekanis- men åtminstone två par kugghjulsorgan, lagrade för rotation kring tvärgående bäraxlar, och de yttre och inre kopplingselementen har formen av yttre och inre par kuggstänger, vilka inkuggar med kugg- hjulen och är förbundna med tvärstycket respektive de motbalanseran- de organen.

I samtliga omnämnda utföringsformer ligger tyngdpunkten hos rörelseomkastningsmekanismens alla delar på samma.bngitudinella axel som tyngdpunkterna hos tvärstycket och de motbalanserande delarna. Även om föreliggande uppfinning åstadkommer medel för att till- föra drivkraft till drivaxeln, tvärstycket och de motbalanserande organen, är den särskilt användbar för att förbättra kompressorer i vilka en roterande drivkraft tillföres vevaxeln från en yttre käl- la t.ex. en elmotor. I en dylik kompressor är den första delkolven lämpligen placerad längs den longitudinella axeln i ett läge på and- 'NGM-SS - 8 I ra sidan om vevaxeln och rörelseomkastningsmekanismen, och en komp- ressorcylinder har åtminstone en första cylinderväggdel placerad längs den longitudinella axeln på andra sidan om vevaxeln och om- kastningsmekanismen, med den första delkolven gående fram och åter i den första cylinderväggdelen, med nämnda kolvs yta tjänande som en rörlig kompressorkolvyta bildande en rörlig ändvägg i åtminstone en första kompressionskammare i cylindern.

Ytterligare kännetecken, variationer och utföranden komer att framgå av följande detaljerade beskrivning med hänvisning till bifogade ritningar, där fig. l är en schematisk vy av en utförings- form av en stationär kolvmaskin innefattande den speciella motbalanse- rande och rörelseomkastande mekanismen enligt uppfinningen, där inre och yttre kuggstänger och motsvarande, mellanliggande, oscillerande kugghjul förenar respektive tvärstycke och motbalanserande organ, med de yttre kuggstängerna stelt förbundna med varandra och vridbart förbundna med tvärstycket för longitudinell rörelse såsom en enhet tillsammans med nämnda organ. Fig. 2 är en skärning längs linjen 2-2 i fig. l. Fig. 3 är en vy liknande den i fig. l enligt ett annat ut- förande där ett inre kuggstångsorgan är svängbart förbundet med tvär- stycket och de yttre kuggstängerna utgör en del av ett motbalanse- rande organ. Fig; 4 är en vy liknande fig. l av ett utförande, där en roterande vevaxel är placerad mellan svängningspunkten för för- bindelsen mellan vevstaken och tvärstycket och det axiella longitu- dinella läget av de inre och yttre kuggstångsorganen och det motbalan- serande organet. Fig. 5 är en delvis schematisk vy av ett tvåstegs- kompressoraggregat innefattande den speciella motbalanserings- och omkastningsmekanismen enligt uppfinningen, där respektive kompres- sionskamrar är longitudinellt åtskilda på motsatta sidor om en dri- vande vevaxel, och där tvärstycket rör sig fram och åter som en en- het med två kolvorgan, ett i vardera kammaren och det motbalanseran- de organet endast har en motbalanserande funktion i ett läge longi- tudinellt på avstånd från och mellan den drivande vevaxeln och en av kolvarnaÅ Fig. 6 är en vy liknande fig. 5 enligt ett annat utförande av uppfinningen, där ett utbalanserat tvåstegs kompressoraggregat innefattar ett enda kolvorgan med två motsatta arbetsytor, vilka de- lar en enda kompressorcylinder i tvâ kompressionskamrar, och där kolv- organet tjänar som tvärstycke och är direkt drivet av en vevstake från en roterande vevaxel skild longitudinellt vid kolvorganets ena sida, medan det rörliga motbalanserande organet är skilt longitudi- nellt vid den andra sidan om det kombinerade kolv- och tvärstyëket ïknösišš-làm i ett läge pâ andra sidan om kompressorcylindern. Fig. 7 är en del- vis schematisk vy med vissa delar visade i skärning av en förbätt- rad, motbalanserad, stationär flerstegskompressor med omkastnings- mekanism enligt uppfinningen med en utföringsform av kopplingsele- ment mellan tvärstycket och de motbalanserade organen. Fig. 8 är en skärning längs linjen 8-8 enligt fig. 7. Fig. 9 är en skärning längs linjen 9-9 i fig. 7. Fig. 10 är en vy liknande den i fig. 7 av en annan form av ett motbalanserat, flerstegs kompressoraggregat enligt uppfinningen. Fig. ll är en delvis, schematisk vy liknande fig. 7 I visande en annan form av omkastningsmekanismen mellan tvärstycket och de motbalanserande organen enligt uppfinningen och fig. 12 är en delvy visande en modifikation av kompressorn enligt fig. 10.

Uppfinningen hänför sig till ett vidsträckt område av utfö- ringsformer avseende en typ av en förbättrad, utbalanserad rörelse- omkastningsmekanism för stationära kolvmaskiner visade genom olika schematiska utföranden enligt fig. 1 - 4. Sålunda visar fig. l en utbalanserad omkastningsmekanism 101 där ett rörligt första organ, som tjänar som tvärstycke 58, uppbärs för längsgående, rätlinjig rörelse längs en önskad axel i ett längsgående gejdhus 42, som även kan tjäna som kompressor eller kraftalstrande cylinder vid 104.

Tvärstycket 58 är fäst till en vevsläng 71 genom en vevstake 67, vars ena ände 69 är svängbart lagrad på vevslängen 71 på en utbalan- serad vevaxel 72, och vars andra ände 68 är svängbart lagrad vid 57 i tvärstycket 58. Vevaxeln 72 har en motvikt 75 vars effektiva tyngd- _punkt ligger på en linje som bildar en vinkel av 1800 med enkelvev- slängen 71. En första del av en omkastningsmekanism 31 är longitudi- nellt förskjutbar som en enhet tillsammans med tvärstycket 58 och förenar detta med ett i motsatt riktning förskjutbart andra organ, tjänande som motvikt och som innefattar åtminstone en axel 29. Nämn- da första del av omkastningsmekanismen innefattar en yttre kuggstångs- del med yttre kuggstänger 48 och 49, vilka är stelt förbundna med varandra medelst ram- eller väggorgan 51 och 52 (fig. 2) och vilka är fästade på tvärstycket 58 medelst förlängningar eller plåtar 56 och axeln 57.

Ramorganen 51 och 52 bildar en stel förbindelse mellan de ytt- re kuggstängerna 48 och 49 vid en punkt omedelbart intill och längs sidorna av tvâ roterande kugghjul 34 och 36, vilka uppbärs för rota- tion på bäraxlar 37 och 38, vilka sträcker sig i stort sett vinkel- rätt mot tvärstycket 58 och motviktens 29 längsgående rörelseaxel.

Den stela ramkonstruktionen består av främre och bakre förbindelse- vaasßs-s plåtar 52 och 51 respektive, åstadkommande en stel ramkonstruktion på sådant sätt att en kraft som strävar att föra den vänstra kugg- stången 48 enligt fig. l (exempelvis genom påverkan av kuggorganets 34 kuggar mot kuggstângens 48 kuggar) komer att neutraliseras el- ler motbalanseras av engagemanget mellan de i motsatt riktning ut- skjutande kuggarna på den andra yttre kuggstången 49 och de utåtskju- tande kuggarna på det andra kugghjulet 36. Sålunda kommer respekti- ve kuggstänger att ha någon sort av avlastande samverkan med kugg- hjulen (t.ex.-kuggdrev) 34 och 36 och erfordrar icke något stödan- de friktionsingrepp med cylinderns eller husväggens 42 inre ytor.

Tvärtom är ett visst utrymme anordnat mellan nämnda kuggstänger och huset, vilket tydligt framgår av fig. 2 för âstadkommande av den önskade rörelsefriheten och avlastningen. l Såsom vidare framgår av fig. l och 2 är förbindelseplâtarna eller väggarna 51 och 52 försedda med lämpliga, längsgående slit- sar 53 för att tillåta i längdriktningen fram- och återgâende rörel- se av väggarna och tillhörande kuggstångsorgan i förhållande till bäraxlarna 37 och 38, vilka sträcker sig utanför respektive förbin- delseplåtar 5l och 52 in i lämpliga tvärgående bärbalkar 39 och 41 (fig. 2).

Kuggdrevbäraxlarna 37 och 38 är lagrade i lämpliga öppningar i den främre och bakre tvärbalken 39 och 41, vilka sträcker sig i tvärriktningen från husväggens eller ramens ena sida till den and- ra. Husväggen 42 är vidare försedd med på lämpligt sätt placerade öppningar 54, mitt för kuggdrevsaxlarna 37 och 38, så att dessa ax- lar lätt kan införas eller borttagas vid hopsättningen eller isärta- gandet av den omkastningsmekanism, vilken innefattar de olika kugg- stängerna och de sammanhållande kugghjulen 34 och 36. __ Denna mekanism innefattar vidare en inre kuggstâng 30 vid den i längdriktningen fram- och återgâende stângens 29 nedre ände, Vilken visas som en dubbelkuggstång med två motsatta och utåtrikta- de kuggrader 32 och 33, vilka respektive ingriper med inåt riktade kuggar på de två i sidled åtskilda kugghjulen 34 och 36.

Konstruktionen av denna utbalanserade omkastningsmekanism är sådan att respektive inre och yttre kuggstångsdelar, tvärstycket och motviktorganen vilka är förbundna med och förskjutes som en en- het åtminstone som en del av kuggstångsdelarna, alltid förskjuts i exakt i längdriktningen motsatta riktningar längs maskinens längd- till- axel och med samma avståndsökning - eller minskning vid varje 3 J fälle under maskinens drift. 1405 fötts-fjäll Åtminstone en kolv med åtminstone en arbetsyta tjänande som arbets- eller kraftorgan är förenad med ett eller båda av tvärstyc- ket 58 och motvikten 29, vilket är visat med streckade linjer vid 102 och 103 respektive. Om organen 102 och 103 utgör kolvdelar i en kolvmaskin innefattar tillhörande cylinderdel 104 även lämpliga ventiler och andra nödvändiga tillbehör.

I fig. l är organet 102 schematiskt visat som en kolv med en övre kolvyta l02a, vilken kolv medelst spindlar eller förlängningar 46 och 47 är förenad med den yttre kuggstångsdelen och dess väggar 51 och 52. Organet 103 är även schematiskt visat som en kolv i fig. l med kolvytor l03a och l03b, båda fästade på motvikten 29 för längs- gående rörelse med denna som en enhet.

När organen 102 och 103 är åtskilda som delar av en kolv, kan utrymmet mellan dem tjäna som en kompressionskammare 17, där kolv- ytorna l02a och l03b verkar som undre och övre väggar i kompressions- kammaren, vilka väggar alltid förskjuts i motsatta riktningar me- delst den beskrivna omkastningsmekanismen. Om en tvåkammarekompres- sor erfordras, kan utrymmet 18 ovanför den övre kolvytan l03a till- slutas medelst ett lämpligt cylinderlock för åstadkommande av en andra önskad kompressionskammare. Det i fig. l visade arrangemanget åstadkommer alltså ett kolv- eller arbetsorgan som förskjuts i längd- riktningen som en enhet med såväl tvärstycket som de motbalanseran- de organen. Även andra typer av arbetande organ kan koma till använd- ning och det är tydligt att den utbalanserade omkastningsmekanismen ifig. l visad med heldragna linjer kan överföra drivkrafter i båda riktningarna, dvs från drivaxeln 72 till ett eller flera drivna or- gan 102 eller 103, eller från ett eller flera fram- och återgående drivande organ 102 eller 103 för att rotera den drivna axeln 72. I varje fall är den utbalanserade mekanismen avpassad att på bestämt sätt motväga de förekommande såväl längsgående som roterande kompo- nenterna. De längsgående komponenterna är särskilt och noggrant ut- balanserade med stöd av tvärstycket 58, motvikten 29 och deras res- pektive tillhörande delar för rätlinjig fram- och återgående rörelse under hela tiden i respektive motsatta riktningar. Vidare är respek- tive massor avseende dels tvärstycket och dels de motbalanserande organen lika varandra, varvid hänsyn tagits till en bestämd del av den svängande vevstakens 67 massa. I själva verket överstiger det motbalanserande organets och dess tillhörande delars totala massa tvärstyckets plus samtliga dess delars massa utom vevstakens, med vßosgss-a 10 en kvantitet som är lika med endast en del av vevstakens massa. Även överstiger den motbalanserande delens effektiva massa, dvs den effektiva excentriska massan som är disponibel för att motha- lansera vevslängen, den massa som erfordras för att balansera en- dast vevslängens massa med en kvantitet som är lika med endast en del av den massa som erfordras för utbalansering av vevstakens tota- la massa. I ett idealfall skulle tyngdpunkten för kolvmaskinens samt- liga delar och dess drivmekanism.ligga i ett väsentligen fixt läge längs kulissens och de motbalanserande organens längsgående rörelse- axel; I praktiken är emellertid en del avvikelser från idealtillstån- det tillåtna och t.o.m. nödvändiga, exempelvis beroende av den svän- gande vevstakens speciella utformning, dimensioner och massa.

Ett annat utförande av en utbalanserad omkastningsmekanism enligt uppfinningen är visad vid 106 i fig. 3. Här är tvärstycket 58 förenat med en roterande, utbalanserad vevaxel 72, liksom i det föregående utförandet, och den mellanliggande mekanismen mellan tvärstycket 58 och ett lämpligt motbalanserande organ är åter för- sett med inre och yttre kuggstångsdelar inkuggande med roterande kugghjul 34 och 36. I detta fall uppbärs emellertid de inre kugg- stångsdelarna 32 och 33, vilka samverkar med de inre kuggarna på de roterande kugghjulen 34 och 36, av en central longitudinellt förskjut- har axel 107, som vid sin nedre ände 108 är svängbart fästad på en i tvärstycket 58 anordnad tväraxel 57. Denna vridbara förbindelse tillåter kuggstångsdelarna 32 och 33 att få något av en begränsad, avlastande uppbärning eller styrning vid 34 och 36, medan de huvud- sakligen förflyttar sig som en enhet longitudinellt tillsammans med tvärstycket 58. Den centrala axelns l07 övre del 109 kan anslutas till ett lämpligt arbets- eller kraftorgan för rätlinjig fram- och âtergångsrörelse tillsamans med tvärstycket 58.

Enligt detta utförande tjänar de yttre kuggstångsdelarna 48 och 49 och tillhörande plåtar t.ex. 51 som åtminstone en del av det utbalanserande organet, vars totala massa innefattande även dess samhörande delar är beräknad att exakt och ständigt vid rätlinjig och longitudinell rörelse i motsatta riktningar motbalansera den srätlinjiga rörelsen hos tvärstycket 58, axeln l07 och tillhörande delar, innefattande endast en del av vevstângens massa.

En särskilt användbar utföringsform av en utbalanserad om- kastningsmekanism enligt uppfinningen visas i fig. 4 och är beteck- nad med lll. Här förbinder åter vevstaken 67 vevslängen 71 på den utbalanserade vevaxeln 72 med det vertikalt eller i längdriktnfngen 7lr0515S-8 11 rörliga tvärstycket 58, som har gejdytor 59 och 61 tillförsäkrande tvärstycket rätlinjig fram- och âtergående rörelse. Enligt detta ut- förande är de roterande kuggdreven 34 och 36 och deras respektive inre och yttre kuggstänger, vilka bildar omkastningsmekanismen mel- lan tvärstycket och det motbalanserande organet, placerade på den motsatta sidan om vevaxeln 72 från tvärstycket 58 sett. Därför sträc- ker sig de stela förbindelseorganen 112 och 113 från tvärstycket 58 förbi vevaxeln 72 till de yttre kuggstångsorganen 48 och 49 och de- ras tillhörande ramorgan t.ex. 51. I detta fall är det inre kuggstångs- organet 30 och dess samhörande, motbalanserade organ 29 så oriente- rade, att stången 29 sträcker sig bort från axeln 72 från dennas motsatta sida i förhållande till tvärstycket 58. Därigenom är det _möjligt att åstadkomma ett eller flera arhets- eller kraftorgan, såsom schematiskt visas med streckade linjer vid 114 och 116 för rörelse som en enhetlig del av tvärstycket 58 och det motbalanse- rande organet 29 respektive. Således bildas ett mycket kompakt ar- rangemang, där de i motsatta riktningar fram- och återgäende orga- nen 114 och 1l6 kan placeras på var sin sida om vevaxeln 72 för mot- satt drift för uppnående av en önskad 1800 fasförskjuten rörelse- funktion.

Den i fig. 4 visade omkastningsmekanismen är särskilt lämp- lig för ett tvåstegs kompressoraggregat 117 visat i fig. 5. Enligt detta utförande uppbärs den utbalanserade vevaxeln 72 i en ram eller ett hus 121, som är placerat väsentligen horisontellt. För lämplig- hets skull är huset lagrat på en drivmotors 77 översida medelst en mellanliggande ram, vilken motor 77 i sin tur är placerad på en lämp- lig basdel eller stödbock 118. Motorn 77 driver axeln 72 över en remförbindelse 74 mellan den drivande remskivan 76 och den drivna remskivan 73. Oberoende av motorns 77 relativa placering innefattar emellertid kompressoraggregatet en första kompressorcylinder 122 vid den högra änden enligt fig. 5. Cylindern 122 består av en första kompressionskammare 123, i vilken en kolv 124 förskjuts fram och åter för rätlinjig fram- och återgående rörelse längs en längsgående horisontell bana. I detta fall tjänar kolven 124 som en kuliss en- ligt uppfinningen och är förbunden med och driven av vevstaken 67, vars ena ände 68 är vridbar kring tväraxeln 126 i det kombinerade kolv- och kulissorganet 124. Kompressionskammaren 123 har en inlopps- Ventil 127 och en utloppsventil 128 av känd konstruktion.

Kompressoraggregatet 117 innefattar en andra kompressorcylin- der 129 vid den ände av aggregatet som vetter från cylindern 122. 71551554: 12 Sålunda bildar cylindern 129 en andra kompressionskammare 131, i vilken en andra längsgående förskjutbar kolv 132 âstadkomer den önskade kompressionsfunktionen. Kolven 132 bildar även en del av kulissaggregatet och är fästad till den första kompressorkolven 124 medelst en central axel 133, ett tvärstycke eller gaffeldel 137, samt övre och undre stela förbindelsestänger 138 och 139, så att samtliga dessa delar förskjuts fram och åter som en enhet.

I detta fall uppbär förbindelseaxeln 133 inre kuggstänger '134 och 136, vilka inkuggar med de inre kuggarna av mellanliggande kugghjul 34 och 36, vilka är lagrade i ramen på samma sätt som tidi- gare beskrivits. Även i detta fall innefattar ett motbalanserande organ allmänt betecknat 141 yttre kuggstänger 48 och 49, liksom i de föregående utförandena, vilka inkuggar med yttre kuggar på kugg- hjulen 34 och 36, och vilka är fästade till varandra medelst ram- eller väggorgan 51 och 52 på ett stelt sätt, i likhet med vad som visas i fig. 2, så att motviktorganet 141 styrs av kugghjulen 34 och 36 i avlastande mening utan friktion mellan det motbalanserande or- ganet och husets 121 stationära delar och med ett bestämt mellanrum mellan nämnda delar.

Utförandet enligt fig. 5 har den speciella fördelen att de respektive kompressorcylindrarna 122 och 129 är placerade på motsat- ta sidor om omkastningsmekanismen och att standardkompressorcylind- rar och cylinderlock av befintliga konstruktioner lätt kan erhållas av önskad storlek och monteras vid mekanismens ändar för åstadkomman- de av ett otal variationer av möjliga utföranden för olika ändamål.

Därför är samtliga delar av den utbalanserade mekanismen, innefat- tande den utbalanserade vevaxeln 72 och respektive kuliss- och utba- lanserade organ placerade i den centrala eller mellanliggande delen .av aggregatet, medan respektive kompressorcylindrar, innefattande in- loppet 127 och utloppet 128 till kompressorcylindern 122, samt in- loppet 142 och utloppet 143 till kompressorcylindern 129 är placera- de vid aggregatets yttre ändar och lätt åtkomliga för utbyte eller reparation.

I En annan tvåkammarekompressor enligt uppfinningen är generellt visad vid 144 i fig. 6. I detta fall har tvärstycket 146 en tvär- axel 147, som är vridbart fästad till vevstakens 67 övre ände för att tilldela tvärstycket 146 fram- och återgående rörelse motsvaran- de den utbalanserade vevaxelns 72 rotationsrörelse. Tvärstycket be- står i detta fall av åtminstone kantdelen av en stegformad kolv, som är styrd för en fram- och âtergående rätlinjig rörelse i en i aggre- 13 gatet anordnad cylindrisk husdel 148. Kolven 149 har en övre yta 151 och en ringformad yttre, lägre ytdel 152 och rör sig longitudinellt i cylindern 153 för att dela denna i en övre första kompressionskam- mare 154 och en andra eller undre kompressionskammare 156. Den övre kamaren har en inloppsventil 157 och en utloppsventil 158. Utlopps- ventilen är över en mellankylare 159 ansluten till inloppsventilen 161 till den andra kompressionskammaren. Utloppsventilen 162 från den andra kammaren 156 kommunicerar med en avlämningsledning 163, som avlämnar det komprimerade fluidet till en behållare 164, från vilken det kan avtappas efter behov genom ett utlopp 166 reglerat medelst en lämplig ventilmekanism (icke visad).

I detta fall är kolven eller arbetsorganet 149 och det steg- formade arrangemanget enligt fig. 6 lämpligt att använda som en två- stegskompressor, där kammaren 154 utgör det första stegets kompres- sionskammare, medan kammaren 156 tjänar som ett andra steg.

Den önskade longitudinella utbalanseringen av tvärstycket 146 och dess tillhörande kolvdel 149 âstadkommes medelst en mekanism placerad ovanför cylinderhuvudet. Sålunda är en förbindelseaxel 167 vid sin nedre ände vid 168 stelt fästad i kolven 149 och sträcker sig uppåt genom en tätning 169 i en central öppning 171 i cylinder- huvudet och in i en övre hussektion 172 för det utbalanserande orga- net. Axelns 167 övre ände är försedd med en dubbel kuggstångsdel in- nefattande de inre kuggstängerna 32 och 33, vilka inkuggar i de in- re kuggarna hos kugghjul 34 och 36 uppburna på tvärgående axlar fäs- tade i huset 172. I detta fall är det motbalanserande organet gene- rellt betecknat med 173 och innefattar två yttre kuggstänger 48 och 49, sammanhållna av ramorgan t.ex. 51, vilka sträcker sig mellan och stelt förenar kuggstängerna omedelbart intill kugghjulen 34 och 36 liksom vid de tidigare utförandena enligt uppfinningen.Sålunda bil- dar eller utgör kombinationen av de yttre kuggstängerna och tillhö- rande ramorgan en tillräcklig massa för aggregatets utbalansering, emedan inget annat arbetsorgan förekommer för att förflytta sig som en del av det utbalanserande organet i detta exempel.

Ett annat utbalanserat kompressoraggregat ochmmkastningsmeka- nism med två kamrar visas generellt vid 211 i fig. 7. Denna kompres- sor har ett huvudhus eller bärram 212, som innefattar en kompressor- cylinder 213, i vilken en kolv 214 är förskjutbar longitudinellt längs en Vertikal axel enligt fig. 7, och delar kompressorcylindern 213 i en undre första stegs kompressionskammare 217 och en övre andra stegs kompressionskammare 218. Kolven 214 innefattar övre och undre áibets- 'nosvss-s i '7405155-8 14 ytor 2l4a och 2l4b respektive. Det första stegets kompressionskamf mare 217 har en inloppsventil 219 och utloppsventil 221, medan det andra stegets kompressionskammare 218 har ett inlopp 222 och ett ut- lopp 223. Det första stegets utlopp 221 är såsom schematiskt fram- går av figuren vid 224 genom en lämplig mellankylare 226 anslutet till inloppet 222 hos det andra stegets kamare 218.

Enligt fig. 7 begränsas den övre kompressionskammarens 218 övre ände av ett kompressionscylinderhuvud försett med inlopp 222 och utlopp 223. Den nedre änden av den undre kompressionskammaren 217 begränsas i detta fall av en andra förskjutbar kolv 216 försedd med en övre arbetsyta 2l6a anordnad att röra sig mot och bort från och under hela tiden i motsatt riktning i förhållande till kolvens 214 arbetsyta 2l4b som begränsar kammarens 217 övre ände. Kolven 2l4 är försedd med lämpliga tätningsringar 227, medan liknande rin- gar 228 är anordnade på kolven 216 för åstadkommande av de önskade trycktätningarna hos kompressionskamrarna.

Utbalanserings- och omkastningsmekanismen för kompressoragg- regatet 211 innefattar en kolvstâng 229 vid 231 stelt fästad i den övre kolven 214. Kolvstângen 229 är vid sin nedre ände försedd med en kuggstång 230, vilken är särskilt visad som en inre kuggstångs- del med två motsatta och utåt riktade inre kuggstänger 232 och 233, Vilka samverkar med kuggarna i två i sidled åtskilda kuggorgan 234 och 235 respektive, roterbart uppburna av axlar 237 och 238, vilka är fästade i ramen 212, vilket särskilt framgår av fig. 8.

Bäraxlarna 237 och 238 uppbärs i lämpliga öppningar i främre -och bakre tvärbomar 239 och 241, vilka sträcker sig tvärs från väg- gens eller husets ena sida till den andra. Denna ram- eller husdel 242 i fig. 8 kan om så önskas göras i ett stycke med cylindersektio- nen 213-eller utgöra en separat förlängning av denna.

Kolven 216 innefattar en central öppning 243 och ett lämpligt tätningsorgan 244 som genomgås av kolvstången 229 till den övre kol- ven 214 och därigenom förenar kolven 2l4 med kuggstângen 230 vid kuggorganen 234 och 236, vilka styr kuggstången för längsgående rö- relse.

Den undre kolven 216 innefattar två nedåt riktade kuggstängs- bärdelar 246 och 247, vilka är skilda inåt från cylinder- eller hus- väggarna 242 och försedda med inåtriktade yttre kuggar 248 och 249, vilka ingriper med de yttre kuggarna på de svängande kuggdreven 234 och 236. Dessa yttre kuggar 248 och 249 är stelt förbundna med var-_ andra i ett läge omedelbart intill kuggorganen 234 och 236 medälst 74-05155-8 15 en bakre förbindelseplåt 251 och en främre förbindelseplât 252, så- som i detalj framgår av fig. 7 och 8. Dessa förbindelseplåtar bil- dar en stel ramkonstruktion på sådant sätt att varje kraft som strä- var att föra kuggstângen 248 åt vänster i fig. 7 (t.ex. genom enga- gemang mellan kuggarna på organet 234 och kuggarna på kuggstången 248) kommer att neutraliseraseller motbalanseras genom engagemang mellan de i motsatt riktning utskjutande kuggarna på den andra ytt- re kuggstângen och kuggarna pâ det andra kugghjulsorganet 236. Så- lunda kommer respektive kuggstänger 248 och 249 att ha något slag av styr- eller avlastande samverkan med kugghjulen (eller kuggdre- ven) 234 och 236 och behöver icke friktionsengagemang med cylinder eller husväggens 242 inre ytor. Tvärtom förekommer ett bestämt av- stånd mellan nämnda kuggstänger och huset, såsom påpekats, för att âstadkoma den önskade rörelsefriheten och avlastande uppbärningen.

Såsom vidare framgår av fig. 7 och 8 är förbindelseplåtarna eller väggarna 251 och 252 försedda med lämpliga, vertikala slitsar 253 för att tillåta vertikal fram- och återgångsrörelse av väggarna och tillhörande kuggstänger medelst kolven 216, i förhållande till bäraxlarna 237 och 238, vilka sträcker sig utåt utanför respektive förbindelseplåtar 251 och 252 i de tvärgående bärbalkarna 239 och 241 (fig. 8). Husväggen 242 är vidare försedd med på lämpligt sätt placerade öppningar 254 i linje med kugghjulsaxlarna 237 och 238, så att dessa axlar lätt kan insättas eller borttagas under förbindel- semekanismens uppmontering eller demontering, vilken mekanism inne- fattar de inre och yttre kuggstängerna och förbindelsedreven 234 och 236, vilka tjänar som roterande förbindelseorgan.

Vidare framgår av fig. 7 och 9 att kolven 216 och dess kugg- stângsbärare 246 och 247 är försedda med förlängningsplåtar 256, vil- ka avsmalnar nedåt och är försedda med lageröppninqar för en kolv- bult eller tväraxel 257, som uppbärs av vagnorganet 258, som enligt detta utföringsexempel år visat som ett tvärhuvud med respektive glidlagerytor 259 och 261, samverkande med de längsgående inre styr- ytorna på husväggen 242. Såsom i detalj visas i fig. 9 innefattar vagnen en bakre tvärbalk 262 och en motsvarande främre tvärbalk 263, vilka är skilda från varandra för att bilda en urtagning eller öpp- ning 264 i vagnen och därigenom åstadkomma en tunnare och lättare väggdel 266, som en del av vagnlagerytan. I öppningen eller urtag- ningen 264 är tväraxeln 257 icke endast vridbart förbunden med för- längningarna 256 utan tjänar även som en del av den vridbara förbin- delsen med vevstaken 267. Sålunda uppbärs en vridbar eller sväñgbar 'Ilß0S155-'8 16 lagerdel 268 av vevstakens 267 ena ände av tväraxeln 257 mellan de två förlängningarna 256.

Vevstakens 267 andra ände uppbär en vevslängslagerdel 269, vridbart förbunden med en enda vevsläng 271 på den roterande driv- axeln 272 sträckande sig tvärs ramen 212. Även drivaxeln 272 har en motbalanserande del 275 vars tyngdpunkt är placerad.l80° från vev- slängen 271. En remskiva 273 uppbärs av drivaxeln och påverkas av en drivrem 274 driven av den drivande remskivan 276 medelst en roteran- de kraftkälla, t.ex. en elmotor 277. Motorn 277 har en vridbar konsol vid 278 på ramen 212 och en inställbar förbindelse vid 279 för en in- stannar siitsförseaa am 281, som även är vriabar 'via 282 i förhål- lande till ramen 212. Genom inställning av förbindelsen vid 279 kan motorn 277 därigenom fixeras vid obetydligt varierande lägen i för- hållande till vridningspunkten 278, för att tillförsäkra den önskade spänningen i drivremmen 274. Ett svänghjul (icke visat) är fästat på axeln 272 på känt sätt. _ Sålunda bildar konstruktionen enligt fig. 7 - 9 en utbalanse- rad tvåkammarekompressor där en vevstake överför kraft från en rote- rande drivaxel till ett fram- och återgående vagnorgan, och där en föredragen utföringsform av en förbindelsemekanism 31 innefattar kugg- drev 234 och 236, yttre kuggstänger 248 och 249 med tillhörande ram- organ förenade med vagnen 258, samt inre kuggstänger 232 och 233 för- bundna med ett annat förskjutbart organ 214, som därigenom hela tiden tilldelas en.rätlinjig fram- och återgående rörelse i en riktning mot- satt vagnens 258 och dess samhörande delar. Organen 214, 229, 230 och 231 tjänar som ett motbalanserande organ för vagnen med respektive övre och nedre kolvorgan 214 och 216 förbundna för rörelse longitudi- nellt som en enhet och som delar av respektive motbalanserande organ och vagnorganet för åstadkommande av en tvåstegskompressor. Emedan den övre kompressionskammaren 218 har endast en rörlig kolvyta 2l4a, medan den nedre kompressionskammaren 217 har två motsatta rörliga kolvytor 2l4b och 2l6a är det tydligt att volymförändringen under kom- pressionen i den nedre kammaren 217 är i motsvarande grad större än volymförändringen i den övre kammaren 218, samt att detta förhållan- de är särskilt lämpligt för åstadkommande av ett första och ett and- ra kompressionssteg i respektive nedre och övre kammare. Även för en given grad av önskad kompression i den nedre kammaren 217 är det tyd- ligt, eftersom såväl de övre som undre väggarna eller ytorna i denna kamare rör sig i motsatta riktningar mot och från varandra, att den relativa rörelsehastigheten hos respektive kolvar 214 och 216 iJstort 1405155-s sett kan vara mindre än den erforderliga rörelsehastigheten hos en enda kolv i en kompressorkammare, i vilken den motsatta väggen är fast eller stationär.

Ytterligare en utföringsform enligt uppfinningen visas i fig. 10, vilken illustrerar en annan situationstyp. I detta fall innefat- tar kompressorn 286 en kompressorcylinder 287, som vid sin övre del är tillsluten medelst ett cylinderhuvud liknande det i fig. 7 och Vid sin nedre del är tillsluten medelst en fast del 288 med en cent- ral öppning försedd med ett lämpligt tätningsorgan 289 genom vilket kolvens 214 kolvstâng 229 kan förskjutas. Därigenom delar kolven 214 och dess övre och undre arbetsytor 2l4a och 2l4b effektivt kompres- sorcylindern i en första kompressionskammare 291 och en andra komp- ressionskammare 292. I detta fall har kompressionskammaren 291 ett inlopp 293 och ett utlopp 294, medan den övre kompressionskammaren 292 har ett motsvarande inlopp 296 och ett utlopp 297. Kolvens 214 framr och återgående rörelse åstadkommer alternativa kompressions- slag, vilka innefattar lika successiva volymändringar i respektive nedre och övre kammare, varför detta utförande enligt uppfinningen är särskilt lämpat för användning av respektive kompressionskammare 291 och 292 som parallella delar av en enstegskompressor.

Kolvens 214 önskade kompressionsslag åstadkommas genom samma drivarrangemang som i fig. 7, utom att i detta fall vagnorganet 258 är förenat med plåtarna 251, 252 och 256 med yttre kuggstänger 298 och 299, vilka inkuggar med kugghjulen 234 och 236, men vilket icke innefattar någon kolvdel förenad med vagnen 258. Kolven 214 och dess samhörande delar t.ex. kolvstången 229 och den dubbla kuggstån- gen 230 tjänar således som ett motbalanserande organ som hela tiden förskjuts i motsatt riktning mot vagnen 258 och dess samhörande de- lar,innefattande kuggstängerna 298 och 299 och deras sammanhållande vägg eller ramorgan 251 och 252, vilka i alla väsentliga delar mot- svarar konstruktionen enligt fig. 8.

I var och en av anordningarna enligt fig. 7 och 10 är den roterande drivaxeln 272 försedd med en lämplig motvikt 275 för ut- balansering av den excentriska vevslängens 271 massa och en lämplig del av vevstângens 267 massa. En annan del av vevstångens 267 massa kan bet/raktas som en del av den massa som förskjuts rätlinjigt med vagnen 258 och de yttre kuggstängerna 248 och 249 och denna totala massa skall därefter motbalanseras longitudinellt av en likvärdig och motsatt förskjutbar massa för det motbalanserande organet, som innefattar den dubbla kuggstången 230 och kolvstången 229, medltill- 'M05155-8 18 hörande delar t.ex. kolven 214.

I var och en av kompressorerna enligt fig. 7 och l0 är den utbalanserade drivmekanismen anordnad att på lämpligt sätt motbalan- sera såväl de longitudinellt rörliga som de roterande komponenterna.

De longitudinellt förskjutbara komponenterna är i synnerhet exakt utbalanserade genom den sammanbindande och styrda vagnen 258, motba- .lansen 229 och de med dem sammanhörande delarna för rätlinjig fram- och återgâende rörelse vid alla tillfällen i motsatta riktningar.

Vidare är såväl vagnens som de motbalanserande organens massor lika stora, varvid hänsyn tagits till en lämplig del av den svängande vev- stakens 267 massa, såsom beskrivits i samband med fig. l.

I fig. ll visas en annan form av den förenande mekanismen i ett kompressoraggregat, vilket i vissa avseenden skiljer sig från det i fig. 7 visade. I detta fall innefattar förbindelsemekanismen 300 två Vridbara oscillerande förbindelseorgan 301 och 302 i det specifi- ka utförandet som hävarmar, istället för det tidigare beskrivna ut- förandet som kuggdrev 234 och 236. Dessa hävannar är vridbart upp- burna vid sina mittpunkter medelst tväraxlar 303 och 304. Hävarmens 301 yttre ände är medelst ett yttre förbindelseorgan 306 i form av en länk vid 307 vridbart fästad till hävarmen 301, medan länkens 306 andra ände är vid 308 vridbart fästad till väggdelen 246 eller kolv- delen 216.

Den inre änden av hävarmen 301 är symmetriskt förbunden me- delst ett inre förbindelseorgan eller en länk 311, som har en ände vridbar vid 309 till hävarmens 301 inre ände, medan den andra änden vid 312 är vridbart fästad till änddelen 313 av förbindelseaxeln 229 som utgör en del av det motbalanserande organet.

Det andra vridbara förbindelseorganet 302 är på motsvarande sätt förbundet till kolvens 216 väggdel 247 genom en yttre länk 3l4 och medelst en inre länk 316 till axelns 229 änddel 313.

Det är viktigt att notera att de yttre förbindelselänkarna 306 och 314 sträcker sig väsentligen longitudinellt i riktning från de svängande, vridbara förbindelsehävarmarna 301 och 302 till ett av elementen som är förenat med och rör sig longitudinellt med vagnor- ganet 258, medan de inre länkarna 311 och 316 sträcker sig väsentli- gen longitudinellt i motsatt riktning från respektive hävarmars 301 och 302 inre ändar till det motbalanserande organets 229 ände 313.

Dessa länkar är parallella med varandra och har samma längd i exemp- let enligt fig. ll, där dezhre och yttre armarna på hävarmarna 301 och 302 är lika. Dessa i motsatta riktningar sig sträckande länkar v#os1ssës 19 bildar ett slags Z-formigt länksystem där samtliga sidosvängningar och vridrörelser hos de individuella delarna av förbindelsemekanis- men helt kan utbalanseras av motsvarande delar i förbindelsemekanis- men själv. Samtliga tvärkrafter vilka utövas av dylika symmetriskt i sidled svängande och vridbart rörliga delar hos förbindelsemekanis- men kommer sålunda att vara sinsemellan utbalanserade och tvungna att tillsammans med respektive stela, gemensamma delar röra sig lon- gitudinellt tillsammans med vagnen och de motbalanserande organen, dvs i detta fall rör sig det gemensamma organet 313 hos organets 216 motbalanserande och stela förlängningar 246 och 247 som en del av Vagnen, till vilken ändarna av de olika paren förbindelselänkar del- Vis är fästade.

Flerkamarkompressorn enligt fig. 10 är särskilt lämplig för åstadkommande av en "torr" kompressor, i vilken kompressionskolven och kompressionskammaren mera effektivt kan isoleras från de arbe- tande delar av maskinen vilka erfordrar smörjning. Sålunda är såväl den första som den andra kompressionskammaren 291 respektive 292 en- ligt detta utförande placerade längs vagnens och de motbalanserande organens vertikala, längsgående rörelseaxel i ett läge utanför och i detta särskilda fall över vevaxeln, vevstaken, vagnorganet, för- bindelsemekanismen och även delar av det motbalanserande organet, såsom denzhre kuggstångsdelen 230 och åtminstone en del av kolvens förbindelseaxel 229. Kompressionscylinderns ändvägg 288 är placerad under kolvdelen 214 och mellan denna och övriga beskrivna element.

Den vertikala orienteringen av de rörliga delarnas längdaxel bidra- ger till att effektivt isolera kompressionskamrarna.

Isoleringen i såväl vertikal som annan riktning i maskinen kan ytterligare stegras genom den modifierade utföringsform som vi- gsas i fig. 12. Denna modifikation innefattar tillkomsten av en and- ra mellanliggande vägg 321 på avstånd under väggen 268 och bildar ett mellanliggande utrymme mellan de två väggarna, i vilka ytterli- gare isoleringsmedel kan anbringas för att hindra föroreningar att passera genom väggarna 321 och 288 till kompressionskammaren. Väggen 321 innefattar en öppning för axeln 229 med ett tätningsorgan 323.

Ett ytterligare isoleringsorgan utgörs av ventilationsmedel för ut- rymmet mellan väggarna. Ventilationsgaller eller öppningar 324 i sidoväggen 323 åstadkommer en dylik ventilation, så att ånga icke kan passera direkt upp genom väggen 321 och därefter genom väggen 288.

Ett annat isoleringsorgan består av ett kragorgan 326 på axeln 229, placerat under väggen 288 och över väggen 321 för att hindra eventu- 7165155 -8 20 ellt smörjmedel från den förbindande mekanismen att tränga uppåt längs förbindelseaxelns 229 övre del. Avståndet mellan väggarna 288 och 321 måste vara minst lika stort som axelns 229 totala longitudi- nella slaglängd.

Den utbalanserade fasta kolvmaskinen och den förbättrade mot- balanserande omkastningsmekanismen för dylika maskiner, beskrivna i det ovanstående, ger fördelar vadfavser såväl utförandets och kon- struktionens flexibilitet som möjligheten att använda standardisera- de, individuella element i vissa fall, såsom tillgängliga kompressor- cylindrar, kolvar och liknande, vilka kan kombineras på olika sätt för att möta behovet av olika tillämpningar. Två speciella förbindel- semekanismer har visats för tillförsäkring av ständigt motsatt rikta- de rätlinjiga rörelser av tvärstycket och de motbalanserande organen.

Det är tydligt att en del variationer är möjliga förutsatt att den önskade utbalanseringen vidmakthâlles, utan införande av icke önskade och icke utbalanserade sido-, svängnings~ eller centrifugalkrafter.

Utbalanseringen av omkastningsmekanismen med inre och yttre kuggstänger samverkande med mellanliggande roterande kuggdrev för att tillförsäkra ständigt lika stora (t.ex. ett till ett) och motrik- tade, rätlinjiga rörelser hos tvärstycket och de motbalanserande or- ganen har visats bestå av två roterande kuggdrev, ett par inre kugg- stänger och ett par yttre kuggstänger. Det är tydligt att en del va- riationer är möjliga vad avser det exakta antalet och placeringen av kuggstängerna och kuggdreven, _ Exempelvis kan flera än tvâ bärande kuggdrev placeras symmet- riskt kring enhetens longitudinella rörelseaxel och motsvarande antal inre och yttre kuggstänger kan förenas med respektive bärande kugg- drev. Istället för kuggdrev kan i en del fall roterbart uppburna kuggorgan med inre och yttre kuggingrepp eller kuggsektorer med oli- ka radier koma till användning. I sådana fall kommer emellertid tvär- stycket och de motbalanserande organen ständigt att röra sig i motsat- ta riktningar men icke med samma avstånd eller slaglängd som på basis flfiav förhållandet ett till ett. Följaktligen måste den effektiva, tota- 'la massan av tvärstycket och de motbalanserande organen, inklusive alla delar vilka rör sig longitudinellt längs längdaxeln som en enhet med vart och ett av nämnda organ, väljas för optimal motbalansering, så att det absoluta värdet av produkten av det totala tvärstyckets massa gånger dess slaglängd längs axeln är lika med det absoluta vär- det âv Produkten av den totala motbalanserande massan gånger dess slaglängd längs axeln i den motsatta riktningen. J v4os1sš-a“ 21 Den förbättrade motbalanserande omkastningsmekanismen är sär- skilt användbar vid utformandet av kompressoraggregat, vilka inne- fattar första och andra cylinderdelväggar placerade koaxiellt i lin- je med vagnens och det motbalanserande organets longitudinella rörel- seaxel, med första och andra delkolvarna bildande respektive första och andra kolvytor, och med de relativa axiella lägena hos respek- tive cylindervägg och delkolvar och tvärstycket eller det motbalan- serande organet (n) med vilket varje delkolv och kolvyta rör sig som en enhet bildande åtminstone första resp. andra kompressionskam- mare. I en del fall är arrangemanget sådant att ett kompressionsslag äger rum i en kamare under förbindelseaxelns rörelse väsentligen longitudinellt i en riktning, medan ett kompressionsslag äger rum i den andra kammaren under förbindelseaxelns rörelse longitudinellt i den motsatta riktningen. De två cylinderväggdelarna kan i längdrikt- ningen vara placerade i närheten av varandra som delar av en gemen- sam cylinder, i vilken de första och andra delkolvarna bildar mot- satta ändar av en gemensam kompressionskammare och är förbundna med tvärstycket resp. de motbalanserande organen. En del av en av cylin- derväggdelarna kan tjäna som styrorgan för vagnen. I andra fall kan de första och andra cylhderväggdelarna utgöra axiellt i linje anord- nade delar av en gemensam cylinder placerad longitudinellt mellan vevaxeln och de två vridbart uppburna svängande organen i omkastnings- mekanismen. Ytterligare variationer vad avser axiell placering och arrangemang är för fackmannen uppenbara på basis av vad ovan beskri- vits.

Dessa förbättrade utbalanserade kolvkompressorer är särskilt användbara vid utformning av kompressoraggregat med ett flertal kompressionskamrar och med en kompressorcylinder placerad vid maski- nens ena ände, där det finns de största möjligheterna att isolera kompressionskammaren från maskinens övriga arbetande element, och där det finns möjlighet att använda individuella standardelement en- ligt ovanstående, såsom olika tillgängliga kompressorcylindrar, kol- var och liknande. Uppfinningen är särskilt tillämplig vid konstruk- tion av kompressorer med vertikalt förskjutbara kolvar, där kompres- soraggregatet helt kan utbalanseras, och behovet av stora format och särskilt av stora och tunga fundament väsentligen kan elimineras eller reduceras.

Dylika vertikalt orienterade kompressorer har den ytterligare fördelen att det icke förekommer någon nötning längs kompressorcy- linderns ena sida på grund av kolvens egenvikt.Det motbalanserånde 22 utförandet, innefattande såväl de i motsatta riktningar, longitudi- nellt förskjutbara motbalanserande organen och tvärstycket som de- ras omkastningsmekanism och den speciella utbalanserade enkelvev- slängen bildar en kompressor som jämförd med kända kompressorer av exempelvis "L“- eller “1åd“-typskompressorer, har tillräckligt ut- balanserade vippningskrafter och kan operera med högre hastigheter med mindre total nötning, storlek, kostnader och golvutrymme för ett givet utförande.

Såsom även beskrivits ovan är uppfinningen användbar för en rad stationära kolvaggregat där arbetsorgan andra än kompressorkolv- ytan kan komma till användning, och där ett eller flera dylika ar- betsorgan kan förenas för att röra sig som en enhet som åtminstone en del av en eller flera vevaxlar, tvärstycken resp. motbalanseran- de organ, medan ett kraftorgan eller ett förbindelsemedel hos en mo- tor kan förbindas med en annan av nämnda vevaxlar, tvärstycken och utbalanserande organ. Den föredragna, förbättrade, utbalanserade omkastningsmekanismen innefattande dess inre och yttre kuggstänger och mellanliggande kuggdrev, för att tillförsäkra motsatt, rätlin- jig, utbalanserad rörelse hos vagnen resp. de motbalanserande orga- nen uppvisar speciella fördelar genom âstadkomande av motbalanse- ring av de fram- och återgående massorna i den stationära kolvmaski- nen längs en gemensam, längsgående axel, i kombination med en för- bindelseaxel och ett utbalanserat enkelvevslängsarrangemang, varige- nom en effektiv, praktisk motbalansering av icke önskvärda centrifu- galkrafter orsakade av vridomentet även uppnås.

Föregående beskrivning skildrar följaktligen några av de vä- gar pâ vilka uppfinningen praktiskt kan tillämpas, innefattande det bästa sätt på vilket detta kan ske. Andra modifikationer och varia- tioner är för fackmannen uppenbara med ledning av ovanstående be- skrivning och följande patentkrav.

Claims (14)

7405155-82 23 Patentkrav

1. Utbalanserad cylinderkolvmaskin med åtminstone en kolv (402, 105, '1/14, 116, 124, 152, 149, 214, 216) med fast slaglängd, vilken maskin har ett tvärstycke (58) eller kuliss (158) med framtoch återgående rörelse längs en längdaxel, och en balansvikt (29, 141, 175, 229) likaledes styrd för fram- och átergående rörelse längs nämnda längdaxel, varvid kolven är rörlig som en enhet med antingen tvärstycket (58) eller balansvikten (29 etc.), samt en rörelseomkastningsmekanism (51, 500) som förbinder tvärstycket (58) och balansvikten (29 etc.) och är anordnad att alltid förflytta tvärstyckets och balansviktens tyngdpunkter i ömsesidigt motsatta riktning- ar, varjämte en vevaxel (72, 272) med en vevsläng (71, 271) har sin geometriska axel ungefär i rät vinkel mot nämnda längd- Faxel samt en kolvstång (67, 267) med ena änden förbunden med vevelängen (71, 271) och andra änden ledbart förbunden med tvärstycket (58), k ä n n e t e c k n a d av att rörelseom- kastningsmekanismen (51, 500) består av symmetriskt anordnade (par av rörelseöverförande element (52, 55; 54, 56; 48, 49; 154, 156; 252, 255; 254, 256; 248, 249; 298, 299; 501, 502; 506, 314; 511, 516) anordnade att alstra den ömsesidigt motriktade och räta rörelsen hos tvärstycket och balansvikten i alla lägen, att tvärstycket (58) och belansvikten (29 etc.) har tvärrikta- de, stela stödorgan (50, 51, 52; 107; 250, 251, 252; 216, 246, 247; 515) anslutna till resp. par rörelseöverförande element för att utbalansera och/eller uppta de av dessa element alstra- de tvärriktade krafterna samt att vevaxsln (72, 272) har en motvikt (75, 275) för utjämning av åtminstone vevslängens (71, 271) massa.

2. Kolvmaskin enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att kolven (214) är placerad på längdaxeln på motsatta sidan om vevaxeln (272) och rörelseomkastningamekanismen (256). 5. Kolvmaskin enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d _av att cylindern (212) har en tvärriktad vägg (288) som skilhr

3. B 87.10.77 5.000 1uus1ss-att 24 kolven (214) från vevaxeln (272) och rörelseomkastningsmeka- nismen (256), samt att kolvens kolvstàng (267) går genom väg- gen och är förbunden med tvärstycket (258) och balansvikten -(229)- i

4. Kolvmaskin enligt något av krav 1-5, k ä' n n e - t e c k n a d av att cylindern (212) och kolven (214) bildar kompressionskammare (217, 218; 291, 292) på motsatta sidan mot rörelseomkastningsmekanismen (256) och vevaxeln (272) och där koivstangen (267) är förbunden med balansvikten (229), och att kolven har två kolvytor, som delar cylindern i en första (17, 217, 291) 'och en andra kompressionskammare (18, 218, 292).

5. Kolvmaskin enligt något av föregående krav, k ä n - n e t e c k n a d av att längdaxeln är väsentligen vertikal. _

6. Kolvmaskin enligt något av föregående krav, k ä n - n e t e c k n a d av att rörelseomkastningsmekanismen omfat- tar åtminstone ett par roterbara resp. svängbara element (54, 56; 254, 256; 501, 502) lagrade på bäraxlar (57, 58; 257, 258; 505, 504) på. tvären mot längdaxeln och anordnade symmetriskt skilda från varandra på ömse sidor om denna, samt yttre (48, 49; 248, 249; 506, 514) och inre kopplingselement (52, 55; 154, 156; 252, 255; 511, 516) samverkande med de roterbara resp. svängbara elementen för rörelseöverföring mellan tvär- stycket (58, 258) och balansvikten (29, 141, 175, 229).

7. Kolvmaskinemigt krav 6, k ä. n n e t e c k n a d av att rörelseomkastningsmekanismen omfattar två kugghjul (54, 56; 254, 256) samt inre kuggstänger (52, 55; 154, 156; 252, 255) och yttre kuggstänger (48, 49; 248, 249) i ingrepp med resp. kugghgjul för rörelseöverföring mellan tvärstycket och balansvikten, varjämte en förbindelseram (51, 52; 251, 252) stelt förenar de yttre kuggstängerna.

8. Kolvmaskin enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d av att i rörelseomkastningsmekanismen ingår två hävarmar (501, 502), som vid sin mittpunkt är lagrade på var sin av nämnda bäraxlar (505, 504), samt yttre länkar (506, 514) som är svängbara kring hävarmarnas yttre ände och riktade väsentligen i längdaxelns riktningoch är anslutna till tvärstycket (258) eller en därmed förbunden del, och vidare inre länkar (511, 516). svängbara kring hävarmarnas inre ände och likaledes riktade väsentligen i längdaxelns riktning menJ vuošlšslel 25 åt motsatt håll och anslutna till balansvikten (228), och att länkarnas relativa längder är proportionella mot avstånden mellan hävarmens vridningsaxel och de inre resp. yttre lag- ringepunkterna för den inre resp. yttre länken.

9. Kolvmaskin enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att cylindern är delad i två koaxiella partier (122, 129), och att en kolv (124 resp. 152) är rörlig i resp. cylinderparti och förbundna med varandra som en enhet tillsammans med tvär- etycket eller balansvikten, och att resp. kolv och motsvarande cylinderparti bildar en första kompressionskammare (125, 154, 217, 291) och en andra kompressionskammare (151, 156, 218, 292).

10. Kolvmaskin enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a d av att de båda cylinderpartierna (122, 129) och resp. kolvar (124, 152) är anordnade på ömse sidor om vevaxeln (72). '

11. Kolvmaskin enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a d av att cylinderpartierna (104, 215) bildar delar av en gemen- sam cylinder, i vilken kolvarna (102, 105; 216, 214) utgör mot- satta ändar hos en gemensam kompressionekammare (17, 217) och är anslutna till tvärstycket (58, 258) resp. balansvikten (29, 229).

12. Kolvmaskin enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a d av att de båda cylinderpartierna (148, 155) är belägna intill varandra och att de däri rörliga kolvarna utgör en enda diffe- rentialkolv (149).

13. 15. Kolvmaskin enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a d av att ena kolven (114) utgör en del av tvärstycket (58) och att den andra kolven (116) utgör en del av balansvikten (29).

14. Kolvmaskin enligt något av föregående krav, k ä n - n e t e c k n a d av att tvärstycket (58, 258) är förbundet med kolvstângen (67, 267) och hopkopplingsmekanismen (51, 500) medelst en gemensam svängningsaxel (57, 257). ANFÖRDA PUBLIKATIONER: US 1 433 649 (123~65), 1 581 439 (74~29)