DD147787A3 - Hubkolbenverdichter-anlage - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine zweistufige, zweizylindrige Hubkolbenverdichteranlage nach dem Boxerprinzip mit obenliegendem elektrischen Antrieb. Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine Hubkolbenverdichteranlage in Boxerbauart in einer kompakten und symmetrischen Bauart zu schaffen. Aufgabe der Erfindung ist es, die Kurbelwellenachse zur Schwerachse des Gesamtsystems zu machen. Die Erfindung loest die Aufgabe dadurch, dasz in einem Kurbelgehaeuse die Kurbelwelle senkrecht gelagert ist, die freihaengende Oelwanne an der Unterseite des Kurbelgehaeuses und symmetrisch zur Kurbelwelle angeordnet ist und die Abstuetzung der Verdichteranlage an den aeuszeren Enden der Stufenzylinder erfolgt.

Description

-λ- 2 0

Titel der Erfindung: Hubkolbenverdichteranlage

Anwendungsgebiet der Erfindung:

Die Erfindung betrifft eine zweistufige, zweizylindrige wassergekühlte Hubkolbenverdichteranlage nach dem Boxerprinzip mit Differential-Tauchkolben und obenliegendem elektrischen Antrieb.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen: Es sind Kolbenverdichter mit V-förmig angeordneten Zylindern bekannt, die neben allen Vorzügen den Nachteil relativ schlechter Zugänglichkeit zum Iriebwerksgehause, das normalerweise in Bichtung der Kurbelwellenachse beiderseits durch den Antrieb bzw. die Lager- und Schmiergruppe besetzt ist, aufweisen. Da die beiden im Winkel von 90° geneigten Zylinder an der Oberseite des Gehäuses anschließen, ergeben sich meist nur kleine und weit in Bodennähe liegende Wartungsöffnungen am Triebwerksgehäuse, welches selbst auf dem Boden aufsitzt oder zumindest von unten her nicht zugänglich ist.

Die bei Kolbenverdichtern mit V-förmig angeordneten Zylindern häufig als Vorteil dargestellte Möglichkeit der Anordnung von Kühlern im freien Winkel zwischen den Zylindern ist eigentlich eher nachteilig, weil sich dadurch auch bei Differentialkolbenbauart unterschiedliche, d.h. spiegelbildliche Zylinderbauteile wegen der Kühleranschlüsse und der Gasabführung ergeben und somit dem Streben nach möglichst wenigen Bauteilen also nicht entsprochen wird.

Hauptnachteil jedoch ist die Lage des Elektromotors zur Zylindergruppe, die in einer anderen Ebene liegt, den Grundflächenbedarf erheblich vergrößert, die Möglichkeiten der Schallvollkapselung erschwert und somit der Kompaktbauweise an sich entgegensteht.

Für die L-Bauform, die dynamisch lediglich die V-Bauform in anderer räumlicher Lage darstellt, gelten alle angeführten Gesichtspunkte sinngemäß.

Die herkömmliche Boxerbauart bietet hier noch schlechtere Voraussetzungen. Von den sechs grundsätzlich gegebenen Seitenflächen am Kurbelgehäuse, das in der Regel würfelförmig ausgebildet ist, sind fünf von vornherein besetzt und zwar durch'den Antrieb, Schmiergruppe, zweimal Zylinderanschluß und Bodenseite als Aufstellfläche. Danach verbleibt als Zugang zum Triebwerksinneren nur die Gehäuseoberseite, die aber bei der Boxerausführung durch den vorzugsweise darüberliegend angeordneten Zwischenkühler verbaut ist. Der bei dieser Bauform ohnehin recht große Grundflächenbedarf wird durch die Lage des Antriebsmotors weiter verschlechtert. Eine elastische, fundamentlose Aufstellung einer solchen Anlage ist in der Kegel nur in Verbindung mit einem Grundrahmen möglich, der das Gesamtaggregat trägt· Die Schallvollkapselung ist in zweckmäßiger V/eise nicht denkbar. Die Zylinderbaugruppen der rechten und linken Seite können nicht ohne weiteres gleich ausgeführt werden.

Es ist weiterhin ein Mehrzylinderverdichter mit in einer Ebene liegenden sternförmig angeordneten Zylindern bekannt, dessen Antrieb von oben erfolgt. Die Hauptmerkmale dieses Verdichters bestehen darin, daß die ölpumpe unterhalb des ölspiegels angeordnet ist und die Montageeinheit bestehend aus Kurbelwelle, Hauptpleuel und allen Nebenpleueln von oben in das Verdichtergehäuse eingebaut wird und der Antriebsmotor und Verdichter mittels Kupplung verbunden sind sowie das Verdichtergehäuse als unteren Abschluß der ölwanne einen Boden mit Befestigungsrend zur Aufstellung des Verdichters besitzt. (DD-WP 27 146) Die Nachteile dieses Verdichters hinsichtlich Antriebsmotor und ölwannenausbildung sind darin zu sehen, daß zwischen Antriebs-, motor und Kurbelwelle eine Kupplung vorgesehen ist, die zu einem erhöhten Bauteileaufwand sowie zu Ausrichtfehlern führt. Dadurch, daß Verdichtergehäuse und ölwanne eine bauliche Einheit bilden und eine Bodenfreiheit nicht vorhanden ist, ist eine optimale Wärmeableitung nicht gegeben. Dieser bekannte mit sternförmig angeordneten Zylindern versehene Verdichter ist außer der Anordnung des Antriebsmotors und der ölwanne nicht mit der vorstehenden Erfindung identisch.

Die gleiche Feststellung gilt für den Verdichter nach DE-OS 19 16 857, bei dem zur Verbesserung der Kühlung des Verdichters unterhalb der ölwanne ein Lüfter vorgesehen ist,

Ziel der Erfindung:

Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine Hubkolbenverdichteranlage in Boxerbauart in einer kompakten und symmetrischen Bauart zu schaffen.

Darlegung des Wesens der Erfindung:

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, die Kurbelwellenachse zur Schwerachse des Gesamtsystems zu machen. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in einem Kurbelgehäuse die Kurbelwelle senkrecht gelagert ist, die freihängende Ölwanne an der Unterseite des Kurbelgehäuses und symmetrisch zur Kurbelwelle angeordnet ist und die Abstützung der Verdichteranlage an den äußeren Enden der Stufenzylinder erfolgt. Eine v/eitere vorteilhafte Gestaltung besteht darin, daß die Ansauggeräuschdämpfer und die Kühlanlage symmetrisch zur Kurbelwellenachse angeordnet sind.

Ausführungebeispiel:

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

In den zugehörigen Zeichnungen zeigen Fig. 1: Vorderansicht der Verdichteranlage ohne Zwischen- und Nachkühler

•Fig. 2: Draufsicht der Verdichteranlage gemäß Schnitt B-B Fig. 3: Seitenansicht der Verdichteranlage gemäß Schnitt A-A.

Das würfelförmig ausgebildete Kurbelgehäuse 1 nimmt die senkrecht angeordnete zweifach gekröpfte Kurbelwelle 2 auf, deren verlängertes, nach oben gerichtetes Wellenende mit dem Rotor des elektrischen Antriebsmotors direkt starr verbunden ist. Hieraus ergibt sich die Anordnung des viereckigen Motorgehäuses 3 auf der Oberseite des Kurbelgehäuses 1· Zwei gegenüberliegende Seitenflächen des Kurbelgehäuses 1 sind für den Anschluß der absolut gleich ausgeführten, aber um 180° zueinander versetzten würfelförmigen Stufenzylinder 4 vorgesehen, wobei die asymmetrische Lage der eigentlichen Kolbenlaufbuchsen innerhalb der Außenkontur den Mittenversatz der Kurbelkröpfungen kompensiert. Die beiden verbleibenden Seitenflächen des Kurbelgehäuses 1 stehen für reichlich große Wartungsöffnungen 10 zur Verfügung.

Die Unterseite des Kurbelgehäuses 1 nimmt die freihängende ölwanne 5 auf, die symmetrisch zur Kurbelwelle 2 angeordnet ist. Die beiderseits des Motorgehäuses 3 und oberhalb der Stufenzylin&er 4 verfügbaren freien Räume nehmen die Ansauggeräuschdämpfer 6, die gleichzeitig als Luftfilter dienen, auf. Beiderseits der Maschinenlängsachse sind im unteren Bereich gleiche, aber entgegengesetzt gerichtet, rohrförmige Zwischenkühler 7 angeordnet.

Ebenfalls beiderseitig, entgegengesetzt und parallel zu den Zwischenkühlern 7 liegen im oberen Bereich artgleich ausgeführte Nachkühler 8. Die Ansauggeräuschdämpfer und die Kühlanlage 7j 8 sind symmetrisch zur Kurbelwellenachse angeordnete Dio Aufstellung der Verdichter anlage erfolgt über an den äußeren Enden der Stufenzylinder 4 vorgesehenen Abstützungen 9· Die Wirkungsweise der Maschine ist wie folgt:

Durch die Ansauggeräuschdämpfer 6, die zugleich als Luftfilter ausgeführt sind, tritt die angesaugte Luft in die jeweils liegend angeordneten Stufenzylinder 4 oben ein, passiert beim Saughub die in den Yentilköpfen angeordneten Saugventile und erreicht die eigentlichen Verdichtungsräume der ersten Stufe, die sie beim Druckhub wieder verläßt und-durch die an den Zylindern seitlich unten vorgesehenen Öffnungen austritt. Nun strömt die Luft durch die beiderseits der Maschine horizontal angeordneten rohrförmigen Zwischenkühler 7 zu der jeweils im gegenüberliegenden Stufenzylinder 4 befindlichen Saugseite der zweiten Stufe und verläßt nach erfolgter-Verdichtung jeweils auf der anderen Seite des gleichen Stufenzylinders 4 diesen und durchläuft die beiderseits der Maschine parallel zu den Zwischenkühlern 7 vorgesehenen Kachkühler 8. 11 stellt die Lärmkapselung dar· Die erfindungsgemäße Ausbildung der Verdichteranlage bewirkt, daß die Grundfläche der Gesamtanlage durch den oberhalb des Kurbelgehäuses angeordneten Elektromotor klein gehalten wird, daß die durch den Kurbelversatz bei Boxerbauart unvermeidlichen Massenmomente in der vertikalen Ebene liegen im Gegensatz zur üblichen Boxeranordnung mit liegender Kurbelwelle, bei der die Massenmomente horizontal, also parallel zum Fundament wirken und sehr schwer aufzunehmen sind. Dadurch, daß bei der erfindungsgemäßen Maschine die Massenmomente senkrecht auf die Aufstellfläche wirken, wird eine problemlose, elastische und fundamentlose Aufstellung ermöglicht.

-5- 20 8649

Weitere Vorteile bestehen darin, daß die volle Symmetrie der Gesamtanlage erreicht und die Kurbelwellenachse zur Schwerachse erhoben wird, daß im Hinblick auf beste Zugänglichkeit zwei Seitenflächen des Kurbelgehäuses für Montage- und Wartungsöffnungen frei sind, daß die Kurbelgehäuseunterseite nicht mehr als Aufstellfläche, sondern für die Anbringung einer freihängenden und somit eine große Abstrahlfläche aufweisenden ölwanne genutzt werden kann und daß schließlich durch die Kompaktheit gute Voraussetzungen für eine einfache Lärmkapselung geschaffen sind. Der letztgenannte Vorteil wird insbesondere dadurch erreicht, weil die Verdichteranlage aus sechs gleichgroßen an- bzw, aufeinandergesetzten würfelförmigen Baugruppen besteht, bei der keine Baugruppen oder Bauteile aus der Maschinenkontur herausragen und allein die Höhen-, Breiten- oder Längenmaße der Anlage bestimmen.

Im Hinblick auf die- Kompaktheit der Anlage wurde auch die Gestaltung der Kühler, die als sogenannte bekannte Mantelrohrkühler ausgebildet sind, vorgenommen· Dieses Kühlerprinzip ist nicht Gegenstand der Erfindung. Es bietet sich aber für die Gesamtmaschinen-Konzeption an, weil sich rohrförmige Kühler ergeben₅ die sich raumsparend an den Längsseiten der Maschine anordnen lassen. Auf diese Weise ergibt sich eine sehr klare, symmetrische und übersichtliche Apparate anordnung, die die Gesamt abmessungen nicht vergrößert und die Zugänglichkeit zu Triebwerk und Ventilen in keiner Weise behindert. Die sonst häufig separat aufgestellten Kachkühler sind hier fester integrierter Bestandteil der Maschine.

Claims (2)

~ü- £, y y y *f & Erfindungsanspruch:

1. Zweistufige, zweizylindrige wassergekühlte Hubkolbenverdichteranlage nach dem Boxerprinzip mit Diffential-flOauchkolben und οbenliegende ta elektrischen Antrieb, gekennzeichnet dadurch, daß in einem Kurbelgehäuse (1) die Kurbelwelle (2) senkrecht gelagert ist, die freihängende ölwanne (5) sn der Unterseite des Kurbelgehäuses (1) und symmetrisch zur Kurbelwelle (2) angeordnet ist und die Abstützung (9) der Verdichteranlage an de.n äußeren Enden der Stufenzylinder (4-) erfolgt.

2» Hubkolbenverdichteranlage nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Ansauggeräuschdämpfer (6) und die Kühlanlage (7, 8) symmetrisch zur Kurbelwellenachse angeordnet sindc

Hierzu....^. Seiten Zeichnungen