DE229280C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung bezieht sich auf rotierende Kompressoren und bezweckt insbesondere die Herstellung einer Maschine von hoher Geschwindigkeit mit einer daraus resultierenden großen Kapazität bei geringer Größe und geringem Gewicht. Bisher sind schon Versuche angestellt worden, die die Herstellung von Kompressoren mit hoher Geschwindigkeit bezweckten. Die Resultate sind indessen nicht zufriedenstellend gewesen, hauptsächlich infolge

»der Unfähigkeit der Saugventile, dem Wechsel der Kolbenbewegung entsprechend rasch genau in Wirkung zu treten. Die Erfindung soll diesen Mißstand beheben.

Auf der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise veranschaulicht.

Fig. ι ist ein Querschnitt nach Linie, A-A. der Fig. 2.

Fig. 2 ist ein Längsschnitt nach Linie B-B der Fig. 1.

ι ist ein in der Hauptsache rundes Gehäuse, das durch einen abnehmbaren Deckel 2 verschlossen und am Flansch 3 abgedichtet ist. Mit dem Gehäuse bildet das Stopfbüchsenlager 4 ein einziges Stück, und ein ähnliches Lager 5 ist am Deckel 2 befestigt. Von diesen Lagern werden die Wellen 6 und 7 aufgenommen, die mit einer zylindrischen Nabe 8 aus einem Stück bestehen oder fest mit dieser verbunden sind, so daß diese Nabe innerhalb dieses Gehäuses umlaufen kann, wenn die Welle 6 auf irgendwelche Weise in Umdrehung versetzt wird. Die Mittellinie der Wellen 6 und 7 ist in einem Abstand C (Fig. 2) von der Mittellinie des Gehäuses angeordnet für einen später zu erläuternden Zweck. In der Nabe 8 sind eine oder mehrere z. B. zylindrische Aussparungen 9 vorgesehen, die alle mit einer inneren Kammer 10 in Verbindung stehen, die die Mitte der Nabe einnimmt. In jeder zylindrischen Aussparung 9 kann sich ein Kolben 11 frei bewegen, der das Saugventil 12 und die Rollen 13 trägt. Am inneren Ende jeder Aussparung 9 ist ein Auslaßventilsitz 14 angeschraubt, der das Ventil 15 trägt. Nahe der Peripherie des Gehäuses und in der Hauptsache konzentrisch mit ihm sind innen zwei Nuten 16 vorgesehen, und zwar eine an jeder Gehäuse wand. Diese bilden die Führung oder die Kammscheibe 17 für die Rollen 13. Bei der Umdrehung der Nabe 8 mit den Kolben und den Rollen wird jedem Kolben eine

hin und her gehende Bewegung erteilt. Wie ersichtlich, wird die Länge dieser Bewegung doppelt so groß sein wie die Entfernung C; jeder Kolben befindet sich am Ende seiner Einwärtsbewegung, wenn er in seiner höchsten Stellung angekommen ist — diese Stellung ist in Fig. 2 mit W bezeichnet —, und am Ende seiner Auswärtsbewegung, wenn er in seiner tiefsten Stellung angekommen ist. Diese Stellung ist mit Y bezeichnet.

Für den Betrieb der Saugventile finden zweckmäßig nachstehend erwähnte Einrichtungen Verwendung. Eine zugehörige Ventilstange 24 hat ein Gleitstück 19 an seinem Außenende, das mit einem geeigneten Kammstück oder ähnlichen Vorrichtungen für die Öffnung des Ventils in Eingriff kommt, während eine Feder 20 dasselbe stets zu schließen versucht.

Über der Hälfte der Innenfläche des Gehäuses ι und in der Hauptsache konzentrisch damit ist ein Kammstück 18 vorgesehen, das auf das Gleitstück 19 einwirkt, während die andere Hälfte der Gehäuseumfläche keinen Einfluß darauf ausübt, sondern so ausgebildet ist, daß ein Schließen des Ventils durch die Feder 20 möglich' ist. Auf diese Weise werden die Bewegungen des Kolbens und des Saugventils durch verschiedene Mittel bewirkt.

Da die Führungen 17 und 18 mit demselben Mittelpunkt ausgeführt sind, so folgt, daß jede Verschiedenheit im Radius konstant an allen Stellen der Führung sein wird und deshalb das Saugventil 12 um jeden gewünschten festen Betrag während des Umlaufs offen gehalten werden kann. Da die Führung 18 nur die eine Hälfte der Umfläche einnimmt, so bleibt das Saugventil offen bzw. geschlossen während einer halben Umdrehung, wobei seine Bewegung durch die wechselnde Einwirkung der Führung 18 und der Feder 20 hervorgebracht wird. Am Anfang und Ende der Führung 18 erfolgt der Übergang allmählich, wie aus 21 ersichtlich, um Stöße zu vermeiden.

Das Gas tritt in den Kompressor beim Einlaß 22 ein und verläßt denselben aus der Öffnung 23. Ein federbelastetes Auslaßventil 15 ermöglicht der Luft oder dem Gas, die durch die Kolben 11 komprimiert werden, in den zentralen Raum 10 zu gelangen und von hier durch den Führungskanal 26 in der Welle 7 zu einem Ringkanal, der mit der Öffnung 23 in Verbindung steht.

Beim Betrieb, ausgehend von der Stellung W, in der der Kolben seine tiefste Stellung einnimmt, und weitergehend in der Richtung des Pfeiles beginnt der Kolben und das Saugventil,, sich auswärts zu bewegen infolge der Exzentrizität C der Achse der Rotation und der Rollenbahn. Die Radien der Führungen sind so gewählt, daß der Kolben sich um einen bestimmten Betrag weiter nach auswärts bewegt als das Saugventil, woraus das öffnen des Ventils in der Stellung X erfolgt. Wenn die Stellung Y erreicht ist, hat der Kolben seine äußerste Auswärtsbewegung erreicht, und da das Gleitstück 19 nunmehr die Führung 18 an seiner Abschrägung verläßt, schließt sich das Saugventil 12 durch den Einfluß der Feder 20. Auf diese Weise hat sich der Kolben während einer halben Umdrehung mit geöffnetem Saugventil nach außen bewegt, wodurch der Zylinder 9 mit Gas aus dem Innern des Gehäuses gefüllt wird. Von der Stellung Υ aus bis zur Stellung W bewegt sich der Kolben nach innen, während das Saugventil geschlossen bleibt. Das Gas wird dadurch komprimiert, zwingt das Auslaßventil 15, sich zu öffnen, und tritt in die Kammer io ein, aus der es nach der Austrittsöffnung 23 gelangt, die Leitung 26 in der Welle 7 passierend. Durch die Packung 27 wird zwischen der Welle 7 und dem Gehäuse die Dichtung hergestellt. .

Es sei nochmals hervorgehoben, daß eine Auswärts- oder Saugbewegung während einer halben Umdrehung und eine Einwärts- oder Kompressionsbewegung während der anderen halben Umdrehung besteht. Dabei ist der Zylinder einfach wirkend, und da die Bewe- 90, gungen des Kolbens und des Saugventils lediglich durch die Berührung mit den Führungen 17 und 18 hervorgebracht werden, ist ersichtlich, daß die Zahl der Arbeitszylinder beliebig vergrößert werden kann, ohne die Vorrichtung zu komplizieren, wobei jeder Zylinder eine gesonderte und unabhängige Einheit darstellt. Die Zeichnung läßt vier Zylinder erkennen, hauptsächlich um die verschiedenen gegenseitigen Stellungen der Teile an den vier Hauptpunkten des Kreisprozesses wiederzugeben.

Es ist ersichtlich, daß bei hohen Geschwindigkeiten die zentrifugale Kraft von großer Wichtigkeit bezüglich der Wirkung dieser Ma- uk schine sein wird. Das Bestreben wird für die ^^ losen Teile (den Kolben und das Saugventil) sein, sich nach außen gegen die Führungen mit großer Kraft zu pressen, auf diese Weise alle verlorene Bewegung ausgleichend und no einen leichten Gang hervorrufend.

Das Saugventil'.wird an der richtigen Stelle auch wirklich geöffnet und sowohl durch die Feder als auch durch die zentrifugale Kraft geschlossen, wodurch der Mißstand, der den Saugventilen anderer Konstruktionen rasch umlaufender Kompressoren anhaftet, beseitigt wird. Der Raum zwischen den Kolben und dem Boden der Aussparung 9 ist verringert zugunsten eines besseren Wirkungsgrades.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch :
   Schnellaufender Gaskrompressor mit einer beliebigen Zahl radial angeordneter, nach innen arbeitender Zylinder und Kolben, dadurch gekennzeichnet, daß das als Kolbenventil ausgebildete Saugventil durch ein im Gehäuse liegendes Kammstück oder irgendeine andere Vorrichtung sicher geöffnet wird, welche das Ventil in dem richtigen Zeitpunkt radial nach innen aus dem Kolben zwingt, entgegen der Wirkung der Zentrifugalkraft und der Wirkung der für den Abschluß des Ventils vorhandenen Vorrichtung.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.