DE1503540A1 - Gaskompressor - Google Patents

Description

DR. A. MENTZEL DIPL.-ING. W. DAHLKE PATENTANWÄLTE

506 REFRATH b. Körsr, den 25o Mär ζ 19 β 5 FHANKENFOBST J87 TELEFON: BENSBSHQ 642 00

Z./B.-

Gardner-Denver Company in Quincy, Illinois, USA

G-askompressor

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Steuersysteme für drehbare Gaskompressoren und insbesondere auf ein verbessertes, entlastetes System für Kompressoren der genannten Art, wobei die anfallenden Kosten beim Lauf eines unbelasteten Kompressors wesentlich herabgesetzt werden können.

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In Übereinstimmung mit der herkömmlichen Praxis sind bestimmte Gasverdränger-Kompressoren der verschiedensten Dreharten unbelastet, und zwar durch Schließen der Kompressoreinlaßöffnung, wodurch der Gasstrom in die Kompressionskammern des Kompressors abgeschaltet wird. Die Wirksamkeit dieses Verfahrens zur Herabsetzung des unbelasteten KraftVerbrauchs und der damit verbundenen Betriebskosten ist gering, entsprechend der zyklischen Ausdehnung und Rekompression des innerhalb des Kompressorsystems, nach dem Schließen der Einlaßöffnung verbleibenden, zurückgehaltenen Gases. So zeigt, wenn die Einlaßöffnung geschlossen ist und der Kompressor läuft, das innerhalb des Kompressorsystems zurückgehaltene Gas einen ansteigenden Druckverlauf, der von dem Einlaßdruck zum Ausstoßdruck anwächst, und solch ein steigender Druck verursacht, daß das zurückgehaltene Gas vom Kompressoranstoß zum Kompressoreinlaß über innerhalb des Kompressors befindliche undichte Stellen zurückströmt. Das Gas, daß zum Kompressoreinlaß zurückströmt oder leckt, fällt auf einen niederen Druck ab, der annähernd dem Einlaßdruck ist, nur um danach wieder auf den Auslaßdruck komprimiert zu werden, und wieder zurück zum Kompressoreinlaß zu strömen. Die zum Rekomprimieren des inneren Gasflusses aufgewendete Leistung ist verschwendet; und, selbst wenn Drehkompressoren mehrere wohlbekannte Vorzüge gegenüber

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Umkehrkolbenkompressoren aufweisen, haben die letzteren allgemein Verwendung in Betrieben, Werkstätten u.dgl. gefunden, wo die Leistungskosten von höchster Bedeutung für den Benutzer sind. Dieser Vorzug beim Benutzer ist verständlich, da das Gaseinlaßventil des Kolbenkompressors häufig so beschaffen ist, das es Gas in die Kompressionskammer, während des Laufes ohne Last, zieht, so daß die ._% Leistung nicht zum Rekomprimieren, des in der Kompressions- ' kammer befindlichen Gases, verbraucht wird. Dieser Unterschied in den Ohne-Last-Verfahren ist ein glaubhafter Grund für die T_atsache, daß die durch einen ersten Beweger beim Antrieb eines unbelasteten Kolbenkoinpressois verbrauchte Leistung, wesentlich geringer ist als die beim Antrieb eines unbelasteten Rotationskompressors verbrauchte, bei gleicher Kapazität.

Daher ist es ein Hauptzweck der Erfindung, einen bestimmten Verdränger-Rotationskompressor zu entlasten, so daß die, während des Laufes ohne Last verbrauchte Kraft, ausreichend vermindert werden kann, damit solche Kompressoren überlegen, oder zumindest konkurenzfähig im bezug auf Umkehrkolbenkompressoren bleiben. Zur Erreichung des oben allgeiiH-n festgestellten Zwecks und anderer mehr detaillierter Merkmale, die nachher auftreten, wird erfindungsgemäß ein verbessertes Kompressorsteuersystem vorgesehen, das auf

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den Kompressorausstoßverbrauch wirkt, und geeignet ist, den steigenden Druck zwischen dem Einlaß und Auslaß des Rotationskompressors zu reduzieren, oder idealerweise zu eliminieren, und dadurch die Leistung, die durch die Rekompression des innen zirkulierenden Gases verbraucht wird, zu eliminieren oder wesentlich herabzusetzen.

Des weiteren wird vorgeschlagen, daß das Gas

* aus dem Kompressionsinnern evakuiert wird, um den vorgenannten ansteigenden Druck zu .eliminieren oder zur reduzieren.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist, das Leersaugen oder Evakuieren des Kompressors durch eine vom Antriebsmotor getriebene Pumpe zu bewirken.

Erfindungsgemäß wird zum Evakuieren des Kompressors durch eine Pumpe, weiterhin vorgeschlagen, daß diese^, während der Belastung des Kompressors, unter Druck Flüssigkeit in das Innere des Kompressors pumpt, um dieses abzudichten und zu kühlen.

Darüberhinaus wird vorgeschlagen, ein Kompressorentlastungssystem zu schaffen, das leistungsfähig und wirtschaftlich arbeitet, und in seiner Bauweise einfach

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geringe Kosten verursacht.

Diese und weitere Merkmale der Erfindung werden anhand der Zeichnung und der folgenden Beschreibung näher erläutert. Und zwar zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Gaskompressorsystems nach der Erfindung;

Fig. 2 einen vergrößerten Teilschnitt, der in

Fig. 1 gezeigten Motor-Kompressoreinheit;

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 2;

Fig.. 4- einen vergrößerten Schnitt des in Fig. 1 gezeigten Rückschlagventils;

Pig. 5 ein Steuerventil gemäß Fig. L'im Schnitt;

Fig. 6 ein weiteres Steuerventil nach Fig» I im Schnitt;

Fig. 7 ein Steuerventil ähnlich wie in Fig. 6 im Schnitt und

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i λΛ i ^, . BAD ORIGINAL

In Fig» 1 ist-ein Steuersystem für einen Gaskompressor dargestellt, das einen Motorkompressor 10 be- und entlastet. Dieser Motorkompressor umfaßt einen, durch einen Elektromotor 14 angetriebenen, Schraub-Dreh-Kompressor 12,

Wie in Fig.. 2 und 3 gezeigt, umfaßt der Kompressor 12 ein feststehendes Gehäuse 16 und zwei ineinandergreifende Rotoren 18 und 20, die in dem Gehäuse drehbar gelagert sind. Das mehrteilige Gehäuse 16 umfaßt einen Mittelzylinder oder ein Mittelgehäuse 22, das an gegenüberliegenden Enden durch abnehmbare End- oder Kopfplatten und 26 geschlossen ist. Das Gehäuse und die Kopfplatten sind über Flansche und Befestigungselemente miteinander verbunden. An der Kopfplatte 26 ist lösbar eine Zahnradpumpe 96 befestigt. Das zentrale Gehäuse 22 ist mit sich schneidenden, parallelen Bohrungen 28 und 30 versehen, die in offener Verbindung mit einer Einlaßöffnung 32 stehen, deren öffnung im wesentlichen radial über dem Gehäuse und dem Einlaßendkopf 24 liegt. Die Bohrungen 28 und 30 sind ferner mit einer Abflußöffnung 34·» die sich im wesentlichen axial durch den Kopf 26 erstreckt und an eine Gasablaßleitung $6 angeschlossen ist,verbunden. Das Bodent«il 22a des Gehäuses 22 ist mit gewissen Ausnehmungen und Kanälen, die noch beschrieben werden, versehen, und wird durch eine

abnehmbare Bodenplatte 38 geschlossen.

Wie ambesten aus den Figuren 2 und 3 zu ersehen ist, umfaßt der Kompressor sich ergänzende, Schraubenlinien förmige Rotoren 18 und 20, die drehbar in den parallelen. Bohrungen 28 und 30 gelagert sind. Der Rotor 18 besitzt vier allgemein konvexe Flügel und wird gemeinhin der HauptEotor genannt. Der Rotor 20 besitzt sechs im ™

allgemeinen konkave Nuten, und wird gemeinhin der Eingangsrotor genannt. Die Rotoren sind mit Wellenstümpfen 40 und kleineren Durchmessers versehen, und sind einstückig und koaxial mit den Schraubenlinien Körpern der entsprechenden Rotoren ausgebildet. Die Wellenstummel 40 und 42 sind an ihren entgegengesetzten Enden drehbar ,in Köpfen und 26 angeordneten, Wälzlagern gelagert. Im Einlaßkopf ist ein Lager 44 angeordnet, um das Einlaßende des Hauptrotorstummels zu führen und zu lagern. Am Auslaßkopf 26 i ist ein Lager 46 angeordnet, um das Auslaßende des Hauptrotorstummels zu führen und zu lagern. Der Hauptrotorstummel erstreckt si'cB. durch die Einlaßkopfplatte 24 hindurch und wird durch die Antriebswelle 48 des Elektromotors 14 angetrieben. Vorzugsweise sind die zusammenarbeitenden Rotoren synchronisiert oder zeitlich gesteuert, um zwischen den Rotoren •einen Spielraum zu bilden, und zwar durch entsprechende

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Zahnräder 50» die an den Einlaßenden der Rotorenstummel und 42 befestigt sind.

In dem dargestellten Kompressor werden durch die miteinander kämmenden Flügel des Hauptrotors 18 und die Nuten des Eingangsrotors 20, die sich gegeneinanderdrehen, und in dichtem Kontakt mit den Wänden der Gehäusebohrungen 28 und JO stehen, mehrere Kompressorkammern gebildet. Wenn sich die Rotoren drehen, öffnen die Kompressionskammern aufeinanderfolgend ihr volles Volumen und füllen sich während ihrer V_erbindung mit der Einlaßöffnung 32 mit Gas. Banach, als Folge des Eintauchens der Flügel des H_auptrotors in die Nuten des mit jenen kämmenden Eingangsrotors, wird das Volumen des in den Kompressionskammern befindlichen Gases progressiv verringert, durch Verkürzen der Länge jeder Kammer von ihren Einlaßende hin zu ihrem Auslaßende; und mit dem Abnehmen des Volumens steigt der Innendruck in jeder Kammer progressiv vom Einlaßdruck zum Auslaßdruck. Auf diese Weise werden die Kompressionskammern axial zur Auslaßöffnung 34 hin verschoben, und werden nacheinander, gasgefüllt zu der Auslaßöffnung 34 gebracht. Das ausgestoßene Gas wird von der Kompressorauslaßöffnung 3^ zu einem Windkessel 52 über die Leitung geführt, wobei in letztere ein Rückschlagventil 54 einge-

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baut ist, um ein Rückströmen des Gases aus dem Windkessel zum Kompressor zu verhindern, wenn dieser unbelastet oder abgeschaltet ist» Wie am besten aus Fig. 4 zu ersehen, ist das Rückschlagventil 54 von üblicher Bauart und umfaßt allgemein ein zweiteiliges Gehäuse 56» einen mit mehreren Öffnungen versehenen Ventilsitz 58 und die öffnungen verschließende, durch Federn 62 gesteuerte, Verschlußplättchen Es ist klar, daß der Druck der Federn 62 durch das vom Kompressor ausgestoßene G_as überwunden wird um die Verschlußplättchen 60 zu betätigen.

Wenn die Rotoren 18 und 20 rotieren, wird Gas in das Innere des Kompressorgehäuses 16 gezogen und zwar über ein Gasfilter 64 und ein Einlaßventil 66, sodann wird das Gas komprimiert und ausgestoßen und in der oben beschrifcenen Weise dem Windkessel 52 zugeführt. In üblicher Weise kann der Gasstrom in die Einlaßöffnung 32 des Kompressors 12 durch das Einlaßventil 66 unterbrochen werden, wenn ( der Gasdruck im Windkessel 52 einen bestimmten Wert erreicht hat. Dazu ist ein Drucksicherheitsventil 68 zwischen eine Auslaßleitung 70 und das Einlaßventil 66 geschaltet. Hat der überdruck den bestimmten Wert erreicht, so wird der Sicherheitsventilteller 72 im Sicherheitsventil 68 gegen die einstellbare Kraft einer'Feder 74 abgehoben, wodurch dem

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Druckgas die Möglichkeit gegeben wird, von der Auslaßleitung 70 über eine Steuerleitung 76 vom Sicherheitsventilauslaß 78 zu einer Kolbenkammer 80 des Einlaßventils zu gelangen. Ein druckbeaufschlagbarer Kolben 82 und ein daran befestigter Ventilteller 84 des Einlaßventils wird in die in Fig. 2 gezeigte Stellung, durch den Druck des durch den Ventilsitz 86 einströmenden Gases, gedrückt, wenn der Kompressor unter Last läuft. Ist jedoch ™ die Kolbenkammer 80 in der vorbeschriebenen Weise mit dem Steuergas verbunden, so wird der Kolben 82 und der Vgntilteller 84· zwingend gegen den Ventilsitz 86 verschoben, wodurch das Einlaßventil geschlossen wird.

Obgleich ein Schraubenkompressor beschrieben worden ist und dieser Kompressortyp sich besonders gut dazu eignet, durch ein weiter unten beschriebenes Steuersystem belastet oder entlastet zu werden, ist es für den Fachmann ) klar, daß die Erfindung mit ähnlichem Vorteil auf andere Kompressoren angewendet werden kann, wie beispielsweise die der Flügeltype oder der exzentrischen Rotortype.

In einen Kompressor, der hier in Betracht stehenden Type, kann über eine Kammer 88 in der Gehäusegrundplatte 22_a eine entsprechende Flüssigkeit unter Druck in das Innere

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des Gehäuses 16, über mehrere im Abstand voneinanderliegende Öffnungen 90» eingespritzt werden, um die Zwischenräume zwischen den kämmenden Rotoren und zwischen den Rotoren und dem Gehäuse 16 abzudichten, und die unter Last erzeugte Kompressionswärme herabzusetzen. Falls die gewählte Flüssigkeit gute S_ch_miereigenschaften besitzt, kann die Dicht- und Kühlflüssigkeit auch zum Schmieren gewisser beweglicher Teile des Kompressors verwendet werden. " In dem angeführten Konstruktionsbeispiel einesKompressors wird Öl verwendet, und, wie Fig. 2 zeigt, steht das Auslaßende der Kammer 88 mit dem obenbeschriebenen Lager 46 über einen in der Grundplatte 22a und dem Auslaßkopf 26 angeordneten Kanal 92 in Verbindung. Gleichfalls wird das Hauptrotorlager 44 über einen in der Grundplatte 22a und dem Einlaßkopf 24 angeordneten Kanal 94 versorgt. Das Schmiersystem für axe Lager des Eingangsrotors (nicht dargestellt) ist im wesentlichen das gleiche wie j das zuvor für den Hauptrotor beschriebene. Falls die Dicht- und Kühlflüssigkeit , beispielsweise Wasser ist, wird es natürlich wünschenswert sein, ein getrenntes Schmiersystem zu schaffen. Wenn der Kompressor unter Last läuft, wird das von der Kammer 88 in das Gehäuse eingespritzte Öl mit der Ausstoßluft vermischt und über die Ausstoßleitung 56 und das Rückschlagventil 54 in den Windkessel

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gedrückt. In bekannter Weise wird das Öl von der Luft getrennt und im Boden- oder Sumpfteil des Windkessels 52 abgelagert, während die Luft aus dem Dom des Kessels über die Auslaßleitung 70 ausströmt. Eine Zahnradpumpe 96 herkömmlicher Bauart und .mit passender Kapazität ist antrefcbar direkt auf das Ausstoßende des Hauptrotorzapfens 40 aufgebracht, und mit einem Einlaßstutzen 96a und einem Auslaßstutzen 96b versehen. Während der Belastung des

W Kompressors 12 zieht die Zahnradpumpe 96, getrennt über die Leitung 98> einen Radiator-Wärmeaustauscher 100, eine L_eitung 102, ein Pumpeneinlaßventil 104, eine Leitung 106 und einen Pumpeneinlaß 96a, Öl aus dem Boden- oder Sumpfteil des Windkessels 52. Das von der Pumpe ausgestoßene Öl steht über einen Pumpenauslaß 96b, eine Leitung 108, Mn Pumpenausstoßventil 110 und eine Leitung 112 mit der Kammer 88 in Verbindung. Die Steuerfunktionen und die Bauweise der Ventile 104 und 110 wird nachher genauer beschrieben.

. werden.

Wie bis jetzt beschrieben, ist das Kompressoren-Entlastungssystem allgemein üblich in seiner Bauart und seiner Arbeitsweise, und wird ohnehin die vorherbeschriebenen, durch das Verbleiben des Gases in dem Gehäuse 16 und der Ausstoßleitung J6 und anschließende zyklische Zurück-

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strömen und Rekomprimieren des Gases verursachten Nachteile aufzeigen.

Jedoch ist es, wie oben beschrieben, ein Zweck der Erfindung, solche Rückzirkulation und Rekompression zu verringern oder auszumerzen, wie sie durch den nicht gewünschten Gasdruck, ansteigend zwischen dem Einlaß und dem Auslaß des Kompressors, verursacht wird und zwar durch Abzug des im Innern des Kompressorgehäuses und der Ausstoßleitung 36 aufgehaltenen Gases. In Übereinstimmung mit diesem Merkmal der Erfindung, wird eine Pumpeinrichtung für diesen Zweck verwendet.

Die obenbesckriebene ölumlaufpumpe 72 ist durch eine neuartige Anordnung der Ventile und Leitungen vorteilhaft in dem Kreislauf, mit der Kompressorauslaßöffnung verbunden, um Gas und Öl aus dem Innern des Kompressors herauszuziehen. Die Erfindung wird allgemein noch durch die obengenannten Pumpensteuerventile 104 und 110 vervollständigt. Das Steuerventil 104 wird betätigt, um den Pumpentinlaß 96a und die Leitung 106 abwechselnd alt der, zum Windkessel 52 führenden Leitung 102 oder einer Leitung 113ι die an die Ausstoßleitung 36, zwischen der Kompressor-

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ausstoßöffnung 34 und dem Rückschlagventil 54·, angeschlossen ist, zu verbinden. Läuft der Kompressor 12 unter Last, stehen die Leitung 106 und die Leitung 102 über die, durch eine Öffnung 118 in der Zwischenwand 120 verbundenen Ventilkammern 114 und 116 in Verbindung. Eine andere Öffnung 122 in der Kammer 114 wird durch einen sich gegen die Zwischenwand 126 legenden Ventilteller 124, der unter der Wirkung einer Feder 128 steht, verschlossen. Der Ventilteller 124 ist durch einen mit ihm verbundenen Ventilkolben 130 verschiebbar, um die Öffnung 118 in der Zwischenwand 120 zu verschließen und die öffnung 122 zu öffnen, um dadurch die Leitungen 106 und II3 über die Kammer 114, die öffnung 122 und eine Kammer 132 zu verbinden. Das Steuerventil wird betätigt, um den Pumpenauslaß 96b und die Leitung 108 abwechselnd mit der zur Kammer 88 führenden Leitung 112 oder einer zum Windkessel oder Ölauffangtank 52 führenden Leitung 1J4 zu verbinden.

Läuft der Kompressor unter Last, steht die Leitung 108 über die Ventilkammern 138 und 140 mit der Leitung 112 in Verbindung, wobei die Ventilkammern 138 und 140 über einer öffnung 142 in einer Zwischenwand 144 in Verbindung stehen. Eine andere Öffnung in der Kammer

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wird durch einen, sich gegen die Zwischenwand 15O legenden, unter der Wirkung einer Feder I52 stehenden, Ventilteller verschlossen. Der Ventilteller ist durch einen mit ihm verb_undenen Ventilkolben 1^4 verschiebbar, um die Öffnung 14-2 zu verschließen und die Öffnung 146 zu öffnen, um dadurch die Leitungen I08 und 134 über die Kammer 138, die Öffnung 146 und eine Kammer I56 miteinander zu verbinden. Die oberen Teile der Steuerventilkammern 132 und 156 umfassen entsprechende Zylinder für die Kolben I30 f und 154; und der Auslaß 78 des Steuerventils 68 ist mit diesen Zylindern über Abzweigleitungen 158, die mit der Steuerleitung 78 in Verbindung stehen, verbunden.

Nachfolgend wird die Arbeitsweise des zuvor erklärten Steuersystems kurz beschrieben. Läuft der Elektromotor 14 um den Kompressor unter Last anzutreiben, sind das Einlaßventil 66 und die Puinpensteuerventile und 110 in der in den Zeichnungen gezeigten Lage. 3o wird ^ der Ventilteller 84 des Einlaßventils 66 dadurch abgehoben, daß die Rotoren 18 und 20 Gas in das Gehäuse 16 ziehen, und dieses Gas auf einen End-Ausstoßdruck, wie

, 2 herkömmlich verwendet, von 7 kg/oni bringen. Das Ausstoßgas gelangt über die Leitung 36 und das Rückschlagventil 54 in

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den Windkessel 52, und gelangt, nachdem das angereicherte Öl sich abgesetzt hat, über die Leitung 70 zu dem gewünschten Gasversorgungssystem. Die Ölpumpe 96 wird durch den Zapfen 4-0 des Hauptrotors angetrieben, und ihre Einlaßöffnung 96a ist mit dem Sumpfboden des Windkessels 52 über die Leitung 106, das Steuerventil 104, die Leitung 102, den Ölkühler 100 und die Leitung 98, verbunden. Der Pumpenauslaß 96b ist mit der Kammer 88 über die Leitung 108,

w das Steuerventil 110 und die Leitung 112 verbunden; und durch diese Mittel wird das öl unter dem Pumpenausstoßdruck zu den Rotorlagern und zur Kompressionskammer des Kompressors gebracht. V/enn der Gasverbrauch aus dem einen oder anderen Grunde abnimmt, wird der Gasdruck im Windkessel 52 und der Auslaßleitung 70 ansteigen bis zu dem bestimmten Druck von beispielsweise 7 U^:;/cm , wodurch es möglich wird, den Kompressor zu entlasten und die vom Motor 14- aufgebrachte Leistung zu verringern. Bei einigen

. Anwendungen der Erfindung, beispielsweise in einem maschinengetriebenen transportablen Kompressor, mag es möglich sein, daß die Arbeitsgeschwindigkeit des ersten Bewegers, als eine Folge des unbelasteten Kompressors, abnimmt; jedoch nimmt man an, daß der dargestellte Elektromotor 14 mit gleichbleibender Geschwindigkeit umläuft, und daß der Kompressor 12 mit konstanter Geschwindigkeit betätigt

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wird, um einem schwankenden Bedarf nachzukommen. Ein Ansteigen des Abnehmerdruckes wird durch das Steuerventil wahrgenommen; und erreichb der Druck 7 k;/em und darüber, wird das, das V_enfci.L steuernde Gas, durch das Ventil geführt, und verbindet gleichzeitig das Einlaßventil b6 und die Pumpensteuervenbile 104 und 110. Das Steuergas strömt durch die Steuerleitung 76 in die Kolbenkanuaer des Einlaßventiles 66, und verschiebt somit zwangsläufig g den Kolben 82 und den Ventilteller 84 nach links,wie in Fig. 2 gezeigt ist. Dadurch sitzt der Ventilteller 84 dicht auf den Ventilsitz 86 auf, und der durch die Einlaßöffnung: 32 in den Kompressor gezogene Gassbrom wird unterbrochen. Es ist klar, daß sich eine Menge Gas innerhalb des Kompressorgehäuses 16 und der Auslaßleibung 36 aufhält, wenn das Einlaßventil 66 schließt; und dieses Gas wird auf einen Kompressorauslaßdruck von annähernd 7--;-;/cn durch die Arbeit der Rotoren 16 und 20 ko.r.pressiert. Am Einlaßende des Gehäuses 16 verursachen *

die Korapressionsk-ai/imern, bestimmt durch das fortwährende, periodische öffnen des vollen Volumens der Rotoren, einen. Sog oder ein Vakuum. Auf diese Weise wird es Klar, daß, wenn aas Einlaßventil 6b schließt, und die Rotoren sich drehen, wird der im Gehäuse 16 befindliche Gasinhalt in üblicher Weise einem steigenden Druck unterworfen, dor von

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annähernd 7 j.fl/cm am Kompressoraussboß bis annähernd 0,1 kg/-cu'~ oder weniger am Kompressoreinlaß, iiiri solcher Druckunterscnied von annähernd 71;;, cm wird ausreichend dazu sein, daß das verbliebene Gas vom Kompressoraussboß zum Kompressoreinlaß zurückfließt, und zwar über das inneuspiel zwischen den Rotoren 18 und 20, und zwischen den Wanden ^ der Bohrungen 28 und 30 und den Rotoren, und ferner zwischen den Enden der Rotoren und den Gehäuseeridwiuiden 24· und 26. Bei dieser Uridicntijkeit fließt das Gas nach dem Kompressoreinlaß hin zu Punkben verminderten Druckes, dehnt sich dann aus und füllt die Kompressionskammern wieder nahe dem Niederdrückende der Rotorschraben, Das expandierte Gas wird darm rekomprimiert auf den Aussboßuruck. Auf diese Weise verursacht der zwischen den gegenüberliegenden Enden des Kompressors 12 ansteigende Druck, daß der

( Gasinhalt im Innern zirkuliert und zyklisch kompremierb

' und ausgedehnt wird mib einem konsequenten Kraftverlusb durch die Aufwendung beim Rekomprimieren des Gasinhultes.

Erfindungsgemäß wird die obenbeschriebene ölpumpe 96 dazu verwendet, das Gas von der Kompressorausstoli-

öffnung "j)^l\- abzuziehen, um dadurch den nicht gewünschten Druckanstieg inriurhalb des Komnressorgehäuses wesentlich

herabzusetzen oder zu eliminieren. Wenn nun eine bestimmte

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Druckleistung im Windkessel 52 erreicht ist, öi'Inet sich das Steuerventil G8 und betätigt das Einlaßventil 66, wobei gleichzeitig das Steuergas zu den Steuerventilen und 110 über die Leitungen 76 und 158 gebracht wird.

Das Kolbenglied 130 des Vent.iles 104 wird nach unten gegen die Kraft der i'eder 128 verschoben unä. die Bohrung 122 zu verschließen. Diese Ventilbetätigung trennt den ^N Pumpeneinlaß 9^^{a vom} Sumpfteil des Tanks 52 und verbindet den Pumpeneinlaß 9^a mit der Ausstoßöffnung 34· am Koinpres3orgehäuse 16 über die Leitung 113 und die Ausstoßleitung 36. Zur gleichen Zeit wird das Koibenglied 154- ues Steuerventiles 110 nach unten gegen die Kraft der Feder 152 verschoben, um die Bohrung 146 zu öffnen und die Bohrung 142 zu verschließen, wodurch die Pumpenauslaßöffnung 96b von der Leitung 112 und der Kammer 6G getrennt v:irä, und die Pumpenau.olcßüi inun/, 9^;-b mit dem Windkessel 52 üuer die Leitung 13¹^ zu verbinden.

D:_: der Kompressor 12 eine wesentliche Zeit; unbelastet laufen kann, wobei uie ölpumpe als eine Saugpumpe arbeitet, sind wechselseitig Mittel vorgesehen, die Kotorlager 44 und 46 mit Öl zu versorgen. Zum Zwecke dieser Endschmierung wird der auf das Öl im Sumpfteil des Kessels

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wirkende Gasdruck, öl über die L_eitung 98, den Wärmeaustauscher 100, die Leitung 102, eine Düse 160 und eine Leitung 112 zu der Kammer 88 drücken. Da der Gasdruck im Kessel 52 viel größer als in der Kammer 88 ist, wird die Ventilbetätigung der Pumpensteuerventile 104 und dazu verwendet, die Düse 160 zwischen den Leitungen und 112 zu verbinden, wodurch die Ölmenge, die in die Kammer 88 gelangt, so bemessen ist, daß die Lager 44 W und 46 genau geschmiert werden ohne, daß ein schädliches Überströmen in das Innere des Kompressorgehäuses 16 stattfindet. Es ist zu bemerken, daß die Verminderung des Ölflusses in das Kompressorgehäuse, während des unbelasteten Laufes, die durch die Pumpe 96 aufgewendete Leistung zum Absaugen des Öles aus dem Gehäuse 16 entsprechend vermindert wird. Die geringere Ölmenge jedoch, die durch die Pumpe 96, während des unbelasteten Laufes abgesaugt wird, dichtet wirksam die Pumpenzahnräder ab, wodurch die Pumpe in der Lage ist, wirksamer Gas aus dem Kompressorgehäuse zu ziehen.

Wenn der Gasverbrauch wieder ansteigt und die Druckleistung im Kessel 52 und der Abnahmeleitung 70 unter einen bestimmten Abnahmedruck abfällt, schließt das

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BAD ORIGINAL

Steuerventilverschlußteil 72, wodurch die Zul"uhr von Steuergas zum Einlaßventil 66 und den Steuerventilen 104 und 110 unterbrochen wird, und eine Verbindung der Kolbenkammer dieser Ventile mit der Außenluft über einen Kanal 164 im Federeinstellglied 166 des Steuerventiles 68 bewirkt. Wo erfindungsgemäß eine Zahnradpumpe bekannter Bauart mit üblichem Spiel vorgesehen ist, beträgt der

2 Ausstoßdruck des Kompressors schätzungsweise 7 kg/cm , J

2
der auf annähernd 0,105 kg/cm reduziert worden ist.

Solch eine Reduzierung des Ausstoßdruckes und des ansteigenden Druckes innerhalb des Kompressorgehäuses hat gezeigt, daß der Leistungsaufwand beim unbelasteten Lauf auf annähernd 1/3 der Leistung herabgesetzt wird, die normalerweise für den unbelasteten Lauf bekannter Drehkompressoren aufgewendet werden muß. Diese unerwartete Verminderung des Leistungsaufwandes beim Lauf eines unbelasteten Drehkompressors, gibt diesem einen höheren Wirkungsgrad als einem Kolbenkompressor, Daraus ergibt sich, als ein *

Ergebnis der Erfindung, für den Benutzer, daß er zunächst einmal in den Genuß der vielen, durch den Drehkompressor geschaffenen, Vorteile gelangt und dieser doch dasselbe leistet bei Kosten, die geringer sind als die Arbeitskosten eines Kolbenkompressors.

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Während die oben beschriebene erfindungsgemäße Einrichtung sich den besonderen Vorteil der ölpumpe 96 zunutze macht um das Kompressorgehäuse 16 zu evakuieren, beabsichtigt die vorliegende Erfindung in ihrer breitesten Auslegung das Evakuieren des Gasinhaltes aus dem Kompressorgehäuse durch entsprechend wirkende Mittel.

^ Beispielsweise könnte dort, wo ein trocken laufender Kompressor verwendet wird, eine passende Hilfspumpe direkt durch den Kompressormotor oder durch einen Rotorschaft des Kompressors mit einem sehr geringen Kraftaufwand angetrieben werden. Andererseits kann eine solche Evakuierungspumpe durch Mittel angetrieben werden, die unabhängig vom Kompressor oder seinem Motor sind. Weiterhin ist es auch verständlich, daß irgendeine schnell nutzbare Vakuumquelle, anstelle einer unabhängigen Evakuierungspumpe gesetzt werden kann. Darüberhinaus ist

' es jedem Fachmann klar, daß das Kompressorsteuersystem in der Bauart, seinen Ausmaßen und Anordnungen der Elemente verändert werden kann, ohne aus dem Rahmen der Erfindungherauszutreten.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   iJ Gaskoinpreesor rait einer Einlaß- und einer Auslaßöffnung, gekennzeichnet durch ein die Einlaßöffnung (32)verschliei-iendes Ventil (65), und eine mit dem Innern des Kompressors in Verbindung stehende, bei geschlossenem Einlaßventil das im Innern des Kompressorgehäuses verbliebene Gas absaugende
   Evalnii e rung s e inr i c litung.

   2. Gaskompressor nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Evakuieruni.seinriclitung mit Steuerventilen (Io4, 11o,
   68, 54) ::um Verbinden derselben mit der.: Kompressorinnern
   nach dem schließen des Einlaßventils versehen ist.

   5ο Gaskompressor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß uie Steuerventile der -/vakuie rungs einrichtung mit der Kompressoraussto::öffnung (34) verounäen sind.

   4. Gaskompre .sor nech Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, ( daß die Jvakuiurungseinrichtung eine lumpe (96) umfaßt.

   5. GaskompreG.-or :'iaji: Ans\ruch 4, dadurcJ: gekei-seichnet, da.: die Pumpe (96; und der Kompressor (12) von einer gemeinsamen Antrieb--:quelle angetrieben werden.

   j. Gaskoiurre^oor iiu·:/. ^nspruch 4, 'i^urch _Oo, -::.-;-'chnet, daß

   BAD OHiU

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   die Pumpe (96) als Flüssigkeitspumpe ausgebildet ist und . · -über die Steuerventile Flüssigkeit in das Innere des Kompressors liefert.

   .7. Graskompressor nach Anspruch 1-6 mit einem Windkessel und Flüssigkeitsvorratsbehälter, dadurch gekennzeichnet, daß die "Pumpe v/ahlweise entweder zwischen den Flüssigkaitsvorratsbehälter und das Innere des Kompressors oder zwischen ψ das Innere des Kompressors und den Windkessel einscheltbar ist.

   8. Graskompressor .nach Anspruch 1-7, gekennzeichnet durch ein den Pumpeneinlaß abwechselnd mit dem Flüssigkeitsvorratsbehälter oder der Kompressorausstoßöffnung verbindendes erstes Leitungssystem und ein den Pumpenauslaß abwechselnd mit dem Kompressorinnenraum oder dem Windkessel verbindendes zweites Leitungssystem.

   9. Gfaskompressor nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß in dem ersten und zweiten Leitungssystem von der Flüssigkeit steuerbare, mit einem Stellglied zur Veränderung des Druckes im Windkessel versehene Ventile (io4,11o) angeordnet sind.

   1o. Gfaskompressor nach Anspruch 1-9, gekennzeichnet durch eine in das Leitungssystem eingesetzte Drossel (16o) zur Hemmung des Flüssigkeitsdurchflusses.

   009827/0169

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