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DE1403953A1 - Kolbenverdichter - Google Patents

Kolbenverdichter

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Publication number
DE1403953A1
DE1403953A1 DE19631403953 DE1403953A DE1403953A1 DE 1403953 A1 DE1403953 A1 DE 1403953A1 DE 19631403953 DE19631403953 DE 19631403953 DE 1403953 A DE1403953 A DE 1403953A DE 1403953 A1 DE1403953 A1 DE 1403953A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pressure
line
piston
relief
container
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19631403953
Other languages
English (en)
Inventor
Norlin Knut Bertil
Akerman Iwan Ernst Roland
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Atlas Copco AB
Original Assignee
Atlas Copco AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Atlas Copco AB filed Critical Atlas Copco AB
Publication of DE1403953A1 publication Critical patent/DE1403953A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/22Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by means of valves
    • F04B49/225Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by means of valves with throttling valves or valves varying the pump inlet opening or the outlet opening
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B25/00Multi-stage pumps
    • F04B25/005Multi-stage pumps with two cylinders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/22Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by means of valves
    • F04B49/24Bypassing

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Compressor (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)

Description

Essen, den 10. Mai 1968 (19 590/Ha-)
Patentanmeldung der Firma
Atlas Copco Aktiebolag
Nacka / Schweden
Kolbenverdichter
Kolbenverdichter sind in verschiedenen Ausführungen bekannt und dienen zumeist für die Speisung von Behältern mit gasförmigen Arbeitsmedien. Eine bekannte Ausführungsform eines Kolbenverdichters besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus den in einem Gehäuse angeordneten Arbeit szylindern, den darin arbeitenden Kolben zur Verdichtung des gasförmigen Arbeitsmediums sowie den Ein- und Auslaßkammern mit den darin angeordneten Ein- und Auslaßventilen. Weiterhin sind solche Kolbenverdichter mit nachgeschalteten Behältern zur Aufnahme des verdichteten Arbeitsmediums über entsprechende Zufuhrleitungen verbunden, in die zur Verhinderung eines Bückstromes vom Behälter zur Verdichtungskammer entsprechende Ventile eingebaut sind.
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unterlagen κ·.; *-
Bekannt ist ferner, den Kolbenverdichtern Anlaßentlastungsvorrichtungen zuzuordnen, damit die Antriebsmaschinen der Kolbenverdichter nicht überlastet werden. Bei einer bekannten Äusführungsforfli (vgl. die deutsche Patentschrift 843 135) ist die Anlaßvorrichtung so ausgebildet, daß ein Saugventil im Kolbenkopf durch eine Feder beim Stillstand bzw. Anlassen geöffnet ist. Sobald die Antriebsmaschine schneller läuft, steigt der Verdichtungsdruck im Arbeitszylinder und das Ventil schließt. Eine andere Ausführungsform (vgl. die deutsche Patentschrift 939 829) sieht eine Saugventilplatte vor, welche beim Anlassen durch den Anker eines Elektromagneten solange offengehalten wird, bis die Antriebsmaschine mit voller Leistung arbeitet.
Darüberhinaus ist es erforderlich, bei Erreichen des vorgeschriebenen Druckes in de-α mit dem Kolbenverdichter verbundenen Behälter die Antriebsmaschine des Kolbenverdichters stillzusetzen bzw. bei entsprechender Ausbildung der Eegelorgane den Kolbenverdichter auf Leerlauf zu schalten. Dazu ist die Verdichtungskammer über ein Entlastungsventil und eine Entlastungsleitung an die Einlaßkammer angeschlossen. Bei den bekannten Ausführungsformen ist voß Nachteil, daß das Entlastungsventil als Überdruckventil ausgebildet ist und jeweils erst bei Erreichen des über den Behälterdruck hinausgehenden Arbeitsdruckes im Verdichter abbläst. Dadurch wird im Leerlauf erhebliche Verdichtungswärme , erzeugt , wodurch entsprechende Leerlaufverluste entstehen.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Entlastungsvorrichtung für den Leerlauf eines Kolbenverdichters zu gestalten, bei der praktisch dieselbe Menge des gasförmigen Mediums zwischen Verdichtungskanuier, Entlastungsleitung und Einlaßkammer zirkulieren kann, wobei im Entlastungsfall das Entlastungsventil ständig geöffnet sein soll.
Die Erfindung betrifft einen Kolbenverdichter, bestehend aus in einem Gehäuse angeordneten Arbeitszylinaern, Kolben zur Verdichtung eines gasförmigen Arbeitsmediums, einer Einlaßkammer für das Arbeitsmedium, einer teilweise durch die Kolben begrenzten Verdichtungskammer zur abschließenden Verdichtung des Arbeitsmediums im Hochdruckarbeitszylinder, einem nachgeschalteten Behälter zur Aufnahme des verdichteten Arbeitsmediums, einer Zufuhrleitung für das verdichtete Arbeitsmedium von der abschließenden Verdichtungskammer zum Behälter, Ventilen in der Zufuhrleitung zur Verhinderung eines Rückstromes vom Behälter zur Verdichtungskammer sowie einer von der Verdichtungskammer zur Einlaßkammer führenden Entlastungsleitung, einer Entlastungsöffnung als Verbindung zwischen der Verdichtungskammer und der Ent las tungs leitung, und einem die .Entlastungsöffnung steuernden Entlastungsventil im Gehäuse. Die Erfindung besteht darin, daß im Gehäuse ein Differential-Steuerzylinder mit darin bewegbarem Differentialkolben angeordnet ist und der Differentialkolben den Entlastungsventilteller trägt sowie von einer Feder der Differentiälkolben derart belastet ist, daß bei Betrieb des Kolbenverdichters unter Last durch das Entlastungsventil die Entlastungsöffnung geschlossen ist, daß ferner auf dem Differentialkolben gegenüber der Schraubenfeder eine kreisring-
förmige Fläche ausgebildet ist und eine Steuerleitung den Behälter mit dem Differential-Steuerzylinder verbindet, durch welche einem Eaum unter der kreisringförmigen Fläche des Differentialkolbens entgegen dem Federdruck ein Druckmittel zuführbar ist, wobei über dieses Druckmittel entgegen dem Druck der Schraubenfeder der Differentialkolben verstellbar ist und damit die EntlastungsSffnung zu öffnen ist, wenn im Behälter ein bestimmter Druck erreicht ist, wodurch die Verdichtungskammer entlastbar ist. Eine besondere Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse wenigstens einen Niederdruck- und einen Hochdruck-Arbeitszylinder aufweist,, die miteinander verbunden sind, daß Kolben zur zwangsläufigen Verdichtung eines gasförmigen Arbeitsmediums vorgesehen sind, ferner ein Einlaßventil und eine Einlaßleitung zur Einlaßkammer des Niederdruck-Afcbeitszylinders führen, daß die abschließende Verdichtungskammer im Hochdruck-Arbeitszylinder ausgebildet ist und daß die Ehtlastungskammer im Differential-Steuerzylinder über die Entlastungsleitung mit der Einlaßleitung verbunden ist, wobei die Entlastungsöffnung bei Erreichen eines bestimmten Druckes im Behälter öffnet und ein Arbeitsmittel-Strom praktisch derselben Masse mit niedrigem Druck durch die Entlastungsleitung, die Einlaßleitung, die Einlaßkammer und den Niederdruck- und Hochdruckarbeitszylinder umwälzbar ist. Dabei ist es vorteilhaft, daß an der Verbindungsleitung zwischen dem Niederdruck- und dem Hochdruck-Arbeitszylinder Kühleinrichtungen vorgesehen sind. Weiterhin sieht die Erfindung vor, daß an der Entlastungsleitung Kühleinrichtungen vorgesehen sind, um den Kreislauf des Arbeitsmediums im Leerlauf zu kühlen.
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Nach Lehre der Erfindung ist bei einer vorteilhaften Ausführungsform eine zur Einlaßkammer des Niederdruok-Arbeitszylinders führende Einlaßleitung vorgesehen, in dieser Einlaßleitung ein Drosselventil und eine auf den festgelegten Druck im Behälter ansprechende Anordnung, um dieses Drosselventil in Drossellage zu bewegen und dadurch die Menge des durch die Einlaßleitung strömenden Arbeitsmediums bei Erreichen des festgelegten Druckes im Behälter zu reduzieren, wobei die Entlastungsleitung in Richtung der Strömung zwischen Einlaßfilter und Drosselventil an die Einlaßleitung angeschlossen ist. Durch die Drosselung der Menge des umlaufenden Arbeitsmediums wird eine noch weitergehende Minderung der Leerlaufverluste erreicht. Schließlich ist bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Entlastungsvorrichtung der Differentialkolben aus einer Kolbenstange mit einem großen Kolben am einen Ende, einem den ISntlastungsventilteller bildenden Ventilkörper am anderen Ende und einem kleinen Kolben an einer Zwischenstelle g&bildet, wobei die Kolbenstange zwischen diesen Kolben von einem kreisringförmigen Raum umgeben .ist, wobei dieser kreisringförmige Raum die Verbindung mit dem Behälter über die Steuerleitung bildet, in welcher ein druckempfindliches Steuerventil sitzt, um diese Steuerleitung bei Erreichen des festgelegten Druckes im Behälter zu öffnen.
Die durch die Erfindung erreichten Vorteile bestehen vor allem darin, daß durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Entlastungsvorrichtung im Leerlauf des Kolbenverdichters praktisch dieselbe Menge des gasförmigen Mediums zwischen Verdichtungskammer, Entlastungsleitung und Einlaß-
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kammer zirkuliert, wobei das gasförmige Arbeitsmedium im Hochdruck-Arbeitszylinder keine weitere Verdichtung erfährt. Weiterhin ist gewährleistet, daß beim Leerlauf keine Verschmutzungen innerhalb des Kolbenverdichters auftreten, und ebenso kann keine Verölung außerhalb desselben durch in die freie Atmosphäre geblasenes Arbeitsmedium erfolgen .
Im folgenden wird anhand einer lediglich ein Beispiel darstellenden Zeichnung die Erfindung näher erläutert; es zeigen:
Figur 1 einen erfindungsgemäßen Kolbenverdichter in Seitenansicht bzw. Teilschnitt,
Figur 1a ein Detail der Figur 1 im Schnitt in vergrössertem Maßstabe,
Figur 2 ' einen Schnitt durch das Entlastungsventil in vergrößertem Maßstäbe, und
Figur 3 einen Schnitt durch eine abgeänderte Einlaßleitung mit einem Drossel-Ventil.
Der dargestellte Kolbenverdichter ist als luftgekühlter Zweistufen-Kolbenverdichter ausgebildet, welcher durch eine Verbrennungskraftmaschine oder einen anderen beliebigen passenden Antrieb betrieben werden kann. Der Kolbenverdichter besteht aus einem Gehäuse 1, auf dem zwei Arbeitszylinder für die Niederdruck- bzw. Hochdruckverdichtung aufgesetzt sind. Der Niederdruck-Arbeitszylinder 2 besitzt
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einen Zylinderkopf 4, welcher über eine Einlaßleitung 5 mit einem Einlaßfilter 6 verbunden ist, über welches die Luft in den Niederdruck-Arbeitszylinder 2 einströmt und einen Niederdruckkolben 20. Der Zylinderkopf 4.ist mit einem Einlaßventil 7 und einem Auslaßventil 8 in einer Einlaß&ammer 9 und einer Auslaßkammer 10 ausgerüstet, wobei die letztere über eine Leitung 11, welche einen luftgekühlten Zwischenkühler bildet, mit einer Einlaßkammer 12 in einem Zylinderkopf 13 des Hochdruckzylinders 3 mit dem Eochdruckkolben 21 verbinden ist. Der Zylinderkopf 13 besitzt außerdem eine Auslaßkammer 14, von welcher eine Zufuhrleitung 15 das verdichtete gasförmige Arbeitsmedium einem Behälter 16 zuführt. In dem Zylinderkopf 13 d*s Hochdruck-Arbeit sZylinders 3 ist ein Einlaßventil 17 und ein Auslaßventil 18 angeordnet. Der Niederdruckkolben 20 und der Hochdruckkolben 21 sind über Pleuelstangen 22, 23 an eine Kurbelwelle 24 abgelenkt, welche durch eine Verbrennungskraftmaschine oder eine andere zur Verfügung stehende Antriebsmaschine über eine nicht dargestellte Kupplung in Drehung versetzt wird.
In einer Bohrung des Zylinderkopfes 13 des Hochdruck-Arbeitszylinders 3 ist ein Entlastungsventil 25 vorgesehen. Dieses Entlastungsventil 25 besteht aus einem Differentialzylinder 30, 31, einem Differentialkolbea£6, 27, gebildet auß einem kleinen Kolben 27, einem großen Kolben 26, verbindender Kolbenstange 28 und Entlastungsventilteller Auf den großen Kolben 26 drückt eine Schraubenfeder 34, welche in einer Bohrung 35 eines entsprechend ausgebildeten Schraubstopfens 36 eingesetzt ist und normalerweise den Entlastungsventilteller 29 während des Betriebes auf se'inem Sitz
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entgegen dem Verdichtungsdruck innerhalb einer Verdichtungskammer 32 festhält. Ein kreisringförmiger Raum 37, welcher um die Kolbenstange 28 zwischen dem großen Kolben 26 und dem kleinen Kolben 27 ausgebildet ist, bildet über eine Bohrung 38 und eine Steuerleitung 39 eine Verbindung mit einem Steuerventil 40, welches direkt auf dem Behälter 16 angeordnet oder mit diesem über eine Leitung 70 verbunden ist. Dieses Ventil 40 kann in beliebiger Herkömmlicher Art ausgebildet sein und wird weiter unten beschrieben.
Ein kreisringförmiger Baum 41 um die Kolbenstange 28 zwischen dem kleinen Kolben 27 und einer Entlastungsöffnung stellt eine Verbindung über eine Bohrung 42 und eine Entlastungsleitung 43 mit der Einlaßleitung 5 dar, welche das Einlaßfilter 6 mit der Einlaßkammer 9 des Niederdruck-Arbeitszylinders 2 verbindet. Vom Behälter 16 führt eine Leitung 44 das gasförmige Arbeitsmedium zu den einzelnen Verbraucherstellen.
Das Steuerventil 40 (Figur 1a) ist mit dem Behälter 16 über eine Verschraubung 71 und die Leitung 70 verbunden. Über eine Verbindung 72 und die Steuerleitung 39 ist es mit dem Entlastungsventil 25 im Zylinderkopf 13 verbunden. Das eigentliche Regelteil besteht aus einem federbelasteten Ventilteil 73, welches sich in seiner untersten Position abdichtend auf einen Ventilsitz 74 und in seiner oberen Position auf einen Ventilsitz 75 setzt. Während der Verdichtungsperioden des Kolbenverdichters bleibt dieses Ventilteil 73 in seiner unteren Position. Der Druck einer Feder 76, welcher auf einen Ventilschaft 77 einwirkte reicht
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in diesem Falle aus, den Luftdruck am Boden des Ventilteiles 73 zu überwinden. Ein Anschlußstück 72 für die Steuerlöitung 39 zum Entlastungsventil 25 ergibt eine Verbindung in die freie Atmosphäre, entlang dem Durchlaß am Ventilschaft 77 und über ein Entlüftungsloch 78 in einer Einstellschraube 79.
Wenn der Druck im Behälter 16 und infolgedessen unter dem Ventilteil 73 einen festgelegten Wert erreicht, wird der Druck der Feder 76 überwunden und das Ventilteil 73 in die obere Position angehoben. In diesem Augenblick wird das Entlastungsventil 25 betätigt, da die Entlüftung in die freie Atmosphäre unterbrochen ist und die Steuerleitung mit dem Behälter 16 über den schmalen Durchlaß zwischen dem Ventilteil 73 und einer Bohrung 81 im Ventilgehäuse in Verbindung gebracht wird. Infolgedessen wird das Entlastungsventil 25 durch das verdichtete gasförmige Arbeitsmedium, welches auf die breite Unterfläche des großen Kolben 26 einwirkt, geöffnet und offen gehalten, so daß der Kolbenverdichter leerläuft.
Sobald der Druck im Behälter 16 auf einen bestimmten Wert herabsinkt, fällt das Ventilteil 73 aufgrund des Druckes der Feder 76 wieder in seine untere Position zurück. Das Entlastungsventil 25 wird dadurch über die Steuerleitung und die Entlüftungsbohrung 78 mit der freien Atmosphäre in Verbindung gebracht, so daß der Kolbenverdichter wieder belastet wird. Die Differenz zwischen dem Entlastungs- und dem Belastungsdruck wird durch den Hub des Ventilteils 73 festgelegt und kann durch Messingscheiben 82 verschiedener Stärke eingestellt werden, welche zwischen dem Ventilgehäuse 80, der Verschraubung 71 und einer Buchse 83 eingesetzt werden.
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Die Tor beschriebene Entlastungsvorrichtung arbeitet folgendermaßen:
Es soll angenommen werden, daß der Kolbenverdichter zunächst stillsteht und der Behälter 16 leer ist. Daraufhin wird der Kolbenverdichter angelassen und liefert das gasförmige Arbeitsmedium in den Behälter 16, in welchem allmählich ein entsprechender Druck aufgebaut wird. Während dieses Arbeitsganges ist das Entlastungsventil 25 geschlossen, da der Kolbenverdichter zu Beginn praktisch ohne jeglichen Widerstand arbeitet. Wenn der Kolbenverdichter allmählich schneller läuft, steigt der Druck im Behälter 16 an, und erreicht den Wert, auf welchen das Steuerventil eingestellt ist. Wenn dieser Druck erreicht ist, öffnet sich das Steuerventil 40 und der maximale Behälterdruck wird über die Steuerleitung 39 dem kreisringförmigen Raum 37 und der Unterfläche des großen Kolbens 26 zugeleitet, welches entgegen dem Druck der Schraubenfeder 34 verschoben wird, so daß der Entlastungsventilteller 29 abhebt. Die EntlastungsÖffnung 33 öffnet dabei den Durchgang von der Verdichtungskammer 32 über den kreisringförmigen Kaum 41, die Bohrung 42 und die Entlastungsleitung 43 zur Einlaßleitung 5, so daß der Kolbenverdichter entlastet wird. Das Auslaßventil 18 oder ein besonderes Regelventil 19 oder beide zusammen verhüten, daß das gasförmige Arbeitsmedium vom Behälter 16 in die Verdichtungskammer 32 und den Hochdruck- Arbeitszylinder zurückschlägt.
Während der Entlastungs- oder Leerlaufperiode drückt der Niederdruckkolben 20 das Arbeitsmedium über die gekühlte Leitung 11 in den Hochdruck-Arbeitszylinder, welches dann
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U03953
ohne wesentliche Kompression durch die Entlastungsleitung 43, der Lufteinlaßleitung 5 und die Einlaßkammer 9 wieder in den Niederdruck-Arbeitszylinder zurückströmt. Infolgedessen zirkuliert dieses Arbeitsmedium durch den Kolbenverdichter, die gekühlte Leitung 11 und die Entlastungsleitung 43 praktisch mit dem Druck, der in der Einlaßkammer 12 herrscht, wobei praktisch kein neues Arbeitsmedium in diesen Umlauf durch das Einlaßfilter 6 gesaugt wird, solange der Kompressor leerläuft, so daß sich keine neue Feuchtigkeit oder irgendwelcher Schmutz in diesem Umlauf ansammeln kann. Infolge der Kühlwirkung der Leitung 11 wird die Temperatur des zirkulierenden Arbeitsmediums sehr niedrig gehalten.
Bei der in Figur 3 dargestellten abgewandelten Ausführung der Erfindung ist zwischen Einlaßfilter 6 und Einlaßleiturg 5 ein Gehäuse 46 eingesetzt, in welchem ein Drosselventil 45 beweglich angeordnet ist. Die Entlastungsleitung 43 vom Entlastungsventil 25 wird an eine Einlaßkammer 47 des Gehäuses 46 zwischen dem Einlaßfilter 6 und dem Drosselventil 45 angeschlossen. Eine Auslaßkammer 48 des Gehäuses 46 bildet eine Verbindung mit der Einlaßleitung 5.
Das Drosselventil 45 wird durch das gasförmige Medium betätigt, welches über eine an die Steuerleitung 39 angeschlossene Leitung 49 zugeführt wird, so daß das Drosselventil 45 gleichzeitig mit dem Entlastungsventilteller 29 en^gen der Wirkung einer Feder 50 betätigt wird. Die Leitung 49 ergibt eine Verbindung mit einer Kammer 51, in welcher ein kolbenartiges Ende 52 des Ventilschaftes 53 des Drosselventils 45 beweglich ist.
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Eine Drosselung der während des Leerlaufes in die Einlaßkammer einströmenden Menge des Arbeitsmediums verdünnt das Arbeitsmedium in der Einlaßkammer 9 beträchtlich, so daß nur eine sehr geringe Menge des gasförmigen Arbeitsmediums durch das.Entlastungsventil 25 und die Entlastungsleitung 43 zirkuliert und diese Teile entsprechend klein gehalten werden können, während gleichzeitig der Energieverbrauch während des Leerlaufes des Kolbenverdichters stark vermindert wird. Das Drosselventil 45 dient gleichzeitig dazu, einen starken Ruckstram durch das Einlaßfilter 6 auszuschalten, welcher sonst das Öl bei Ölbadfiltern herausblasen könnte.
Ansprüche
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Claims (6)

  1. Ans prü ehe
    Kolbenverdichter, bestehend aus in einem Gehäuse1 angeordneten Arbeitszylindern, Kolben zur Verdichtung eines gasförmigen Arbeitsmediums, einer Einlaßkammer für das gasförmige Arbeitsmedium, einer teilweise durch die Kolben begrenzten Verdientungskammer zur abschließenden Verdichtung des Arbeitsmediums im Hochdruck-Arbeitszylinder, einem nachgeschalteten Behälter zur Aufnahme des verdichteten Arbeitsmediums, einer Zufuhrleitung -für das verdichtete Arbeitsmedium von der abschließenden Verdichtungokammer zum Behälter, Ventilen in der Zufuhrleitung zur Verhinderung eines Rückstromes vom Behälter zur Verdichtungskammer sowie einer von der Verdichtungskammer zur Einlaßkammer führenden Entlastungsleitung, einer Entlastungsöffnung als Verbindung zwischen der Verdichtungskammer und der Entlastungsleitung, und einem die Entlastungsöffnung steuernden Entlastungsventil im Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (1) ein Differential-' Steuerzylinder (30, 31) mit darin bewegbarem Differentialkolben (26, 27) angeordnet ist und der Differentialkolben (26, 27) den Entlastungsventilteller (29) trägt sowie von einer Feder (34) der Differentialkolben (26, 27) derart belastet ist, daß bei-Betrieb des Kolbenverdichters unter Last durch das Entlastungsventil (25) die Entlastungsöffnung (33) geschlossen ist, daß ferner auf dem Differentialkolben (26, 27) gegenüber der Schraubenfeder (34) eine kreisringförmige Fläche ausgebildet ist und eine
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    Steuerleitung (39) den Behälter (16) mit de.ή Differential-Steuerzylinder (30, 3D verbindet, durch welche einem Raum (37) unter der kreisringförmigen Fläche des Differentialkolbens (26, 27) entgegen dem Federdruck ein Druckmittel zuführbar ist, wobei über dieses Druckmittel entgegen dem Druck der Schraubenfeder der Differentialkolben (26, 27) verstellbar und damit die Entlastungsöffnung (33) zu Öffnen ist, wenn im Behälter (16) ein bestimmter Druck erreicht ist, wodurch die Verdichtungskammer (32) entlastbar ist.
  2. 2) Kolbenverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) wenigstens einen Niederdruck- (2) und einen Hochdruck-Arbeitszylinder (3) aufweist, die miteinander verbunden sind, daß Kolben (20, 21) zur zwangsläufigen Verdichtung eines gasförmigen Arbeitsmediums vorgesehen sind, ferner ein Einlaßfilter (6) und eine Einlaßleitung (5) zur Einlaßka liner (9) des Niederdruck-Arbeitszylinders (2) führen, daß die abschließende Verdichtungskammer (32) im Hochdruck-Arbeitszylinder (3) ausgebildet ist und daß die Entlastungskammer (41) im Differential-Steuerzylinder (30, 31) über die Entlastungsleitung (43) mit der Einlaßleitung (5) verbunden ist, wobei die Entlastungsöffnung (33) bei Erreichen eines bestimmten Druckes im Behälter (16) öffnet und ein Arbeitsmittel-Strom praktisch derselben Masse mit niedrigem Druck durch die Entlastungsleitung (43), die Einlaßleitung (5), die Einlaßkammer (9) und den Niederdruck- (2) und Hochdruck-Arbeitszylinder (3) umv/älzbar ist.
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  3. 3) Kolbenverdichter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Verbindungsleitung (11) zwischen dem Niederdruck- (2) und deai Hochdruck-Arbeitszylinder (3) Kühleinrichtungen vorgesehen sind.
  4. 4) Kolbenverdichter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Entlastungsleitung (43) Kühleinrichtungen vorgesehen sind, um den Kreislauf des Arbeitsmediums im Leerlauf zu kühlen.
  5. 5) Kolbenverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine zur Einlaßkammer (9) des iüederdruck-Arbeitszylinders führende Einlaßleitung (5) vorgesehen ist, in dieser Einlaßleitung (5) ein Drosselventil (45) und eine auf uen festgelegten Druck im Behälter (16) ansprechende Anordnung (50, 51), um dieses Drosselventil (45) in Drosselage zu bewegen und dadurch die Menge des durch die Einlaßleitung (5) strömenden Arbeitsmediums bei Erreichen des festgelegten Druckes im Behälter (16) zu reduzieren, wobei die Entlastungsleitung (43) in Dichtung der Strömung zwischen Einkaßfilter (6) und Drosselventil (45) an die Einlaßleitung (5) angeschlossen ist. Durch die Drosselung der Menge des umlaufenden Arbeitsmediums wird eine noch weitergehende Minderung der Leerlaafverluste erreicht.
  6. 6) Kolbenverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekenne zeichnet, daß der Differentialkolben (26)27) aus einer Kolbenstange (28) mit einem großen Kolben (26) am einen Ende, einem den Entlastungsventilteller (29) bildenden Ventilkörper am anderen Ende und einem kleinen Kolben ('27)
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    an einer Zwischenstelle besteht, wobei die Kolbenstange (28) zwischen diesen Kolben von einem kreisringförmigen Raum (37) umgeben ist und dieser kreisringförmige Baum (37) die Verbindung mit dem Behälter (16) über die Steuerleitung (39) bildet, in welcher ein druckempfindliches Steuerventil (40) sitzt, um diese Steuerleitung (39) bei Erreichen des festgelegten Druckes im Behälter (16) zu ■öffnen.
    PAe Dr. Andrejewski, Dr. Honke
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DE19631403953 1962-07-06 1963-07-05 Kolbenverdichter Pending DE1403953A1 (de)

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