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Österreichische PATENTSCHRIFT Nus 16832.
HENRY BLAND IN WAVERLEY BEI SYDNEY (NEUSÜDWALES).
Antriebsvorrichtung für zweizylindrige Kompressoren.
Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Antriebsvorrichtung für zweizylindrige Kompressoren für Gase, Dämpfe u. dgl. oder für Kältemaschinen, bei der die Umsetzung der umlaufenden Bewegung der Maschinenkurbel in die geradlinige der Arbeitskolben unter Einschaltung zweier voneinander abhängiger Kniehebel erfolgt. Bei der bisherigen Verwendung von Kniehebeln zum Antriebe von Kompressoren wurde die Strecklage der Kniehebel erst am Hubende ausgenutzt ; da nun aber schon vor Erreichung des Hubendes und somit des Enddruckes eine Entnahme der verdichteten Ladung notwendig ist, so geht die höhere'Wirkung der in Strecklage befindlichen Kniehebel verloren. Bei der Antriebsvorrichtung nach der Erfindung wird jedoch die Strecklage schon fast 1/10 vor Hubende erreicht.
Die Fig. 1, 2 und 3 der Zeichnungen zeigen schematische Darstellungen eines mit der Antriebsvorrichtung nach der Erfindung ausgerüsteten Kompressors im Aufriss, u. zw. mit den Stellungen der Hebel teils in Zwischenstellung, teils in der Strecklage, teils darüber hinaus. Die Antriebsvorrichtung ist mit zwei Sätzen von Kniehebeln ausgestattet ; 2 und 3 bilden das eine Gelenkhebelpaar, 4 und 5 das andere. Beide sind an ihren Gelenken 7 und 8 durch eine Kupplungsstango 6 miteinander verbunden, so dass eine gleichmässige Entfernung zwischen den beiden Hebelsätzen gewahrt wird. Die Kupplungsstange ist in ihrer Länge derart gewählt, dass, während der eine Kniehebelsatz in der Strecklage sich befindet, der andere zusammengedrückt wird.
Soll die Antriebskurbel möglichst nahe an die Gelenkhebel gerückt werden, so werden zwei Sätze von Stangen zurp Kuppeln der Gelenkhebel verwendet. Die Hebel 2 und 4 sind gelenkig an der Grundplatte 1 bei. 9 bezw. 10 befestigt, während die Hebel 3 und 5 bei 11 und 12 mit dem Schwebebaum 13 verbunden sind.
Der Schwebebaum 13 kann um seinen Mittelpunkt frei schwingen und sich als Ganzes sowohl heben als auch senken, entsprechend der jeweiligen Lage der durch die Gelenke 11 und 12 gehenden Ebene. Aufgehängt ist der Schwebebaum vermittels der zugeschärften Zapfen 14, die in V-förmig ausgearbeiteten, auf den Tragstangen 15 befindlichen Lagern ruhen. Diese Tragstützen ruhen auf dem doppelarmigen, gelenkig gelagerten Hebel 16 auf, dessen anderes Ende die Gewichte 17 trägt, so dass das Gewicht des Schwebebaumes und der dazu gehörigen Teile ausgeglichen wird und die übertragene Kraft allein für die Kompressionsarbeit ausgenützt werden kann.
Die Kolbenstangen 18 und 19 für die Kolben 20 und 21 der Zylinder 22 und 23 sind an den als Ausleger ein bestimmtes Stück über den Angriffspunkt der Hebel verlängerten Enden des Schwebebaumes angelenkt, so dass der Hub der Kompressorkolben in ein ganz bestimmtes Verhältnis zu dem der Antriebsmaschine bezw. zum Halbmesser der Kurbel, die die Pleuelstange 24 bewegt, gesetzt ist. Die Abstände der Hebelanordnung von der Mitte des Schwebebaumes können verschieden gewählt werden, aber es hat sich herausgestellt, dass die Grösse dieses Abstandes gleich dem l fachen vom Kompressorkolbenhube am zweckmässigsten ist. Ebenso ist dieses Verhältnis als Länge eines jeden Hebels gut verwendbar.
Die Verwendung des Schwebebaumes ermöglicht es, den Hub zu vergrössern und die Kraftentfaltung beider Hebelsätze zu vereinigen, wie dies aus der nachfolgenden Beschreibung der Arbeitsweise der Vorrichtung hervorgeht.
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In der in Fig. 3 dargestellten. Lage befinden sich die Gelenkhebel 2 und 8, die einen Winkel von ungefähr 1000 miteinander einschliessen, in der äussersten Beugelage.
Die Kupplungsstange 6 wahrt einen gleichmässigen Abstand zwischen den beiden Gelenk- hebelpaaren 2-3 und 4-5, welch letzteres die Strecklage überschritten hat. Wenn die Kraft der Antriebsmaschine von der Treibscheibe 25, der Kurbel 26 und der Pleuelstange 24 auf die l (upplnngsstange 6 übertragen wird, so wird sich der Winkel zwischen den Gelenk-
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Hubende, sich in der Strecklage befindet (Fig. 2). Eine weitere Entfernung der Drehpunkte 9 und 11 voneinander ist nun nicht mehr möglich. Der Rest des Kolbenhubes wird unter Vermittlung des Schwebebaumes zurückgelegt. Die Kupplungsstange bewegt sich weiter nach rechts und das Kniehebelpaar 2-3 geht nach der rechten Seite über die Strecklage hinaus.
Hiebei wird sich die Entfernung zwischen den Punkten 9 und 11 bei weitem langsamer verringern als die Entfernung der Punkte 10 und 12 voneinander. Dieser Entfernungsunterschied drückt sich am Punkte 12 aus, da Punkt 10 fest liegt. Es macht also an dieser Stelle der Schwebebaum die Bewegung mit Und da die Punkte 7 und 8 fest miteinander verbunden sind, so wird Punkt 11 zum Dreh- und Stützpunkt für den Schwebebaum. Der Kolben 20 wird während der Zurücklegung des Restes seines Hubes kräftig nach aufwärts bewegt, beeinflusst von der auf den Schwebebaum im Punkte 12 angreifenden, durch eine grosse Hebelübersetzung übertragenen Kraft. Bei dem Hin und Hergehen der Pleuelstange. 24 kommen die beiden Hebelsätze abwechselnd in diese verschiedenen Stellungen.
Es ist also die Kraft, die die Gelenkhebel bis zu ihrer gänzlichen Streckung aus- üben können, für die Verdichtungsarbeit während der ersten 9/10 d3S Hubes wirksam, dann aber wird die weitere Verdichtung während des übrigen Hubes von dem in der Beugelage befindlichen Hehelsatze unter Vermittlung des Schwebebaumes als Hebel bewirkt. Es lässt sich auf diese Weise eine bedeutende Kraftgewinnung erzielen ; ausserdem gewährt die langsame Bewegung während des letzten Teiles des Verdichtungshubes und bei Beginn des Kolùenri1cl\ganges Zeit zum Öffnen und Schliessen der Ventile.