Titel: | Neuere Compressoren und Gebläsemaschinen. |
Fundstelle: | Band 305, Jahrgang 1897, S. 7 |
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Neuere Compressoren und
Gebläsemaschinen.
Mit Abbildungen.
Neuere Compressoren und Gebläsemaschinen.
1) Compressoren.
Die Cylinder der von der Philadelphia Engineering Company,
Limited, in Philadelphia erbauten Compressoren für Luft oder Gas sind nach
Industries and Iron vom 10. Januar 1896 S. 25 mit
einem Mantel für Wasserkühlung versehen. Um die schädlichen Räume möglichst
herabzumindern, sind die Ein- und Auslassventile als Corliss-Schieber ausgebildet
und, wie Fig. 1 und 2 ersichtlich, in die
Cylinderdeckel eingebaut; sie werden zwangläufig bewegt und bieten der Luft u.s.w.
einen genügend grossen Ein- bezieh. Ausströmquerschnitt dar, so dass sich dieselbe
frei und ungehindert bewegen kann. Hierdurch werden Verluste, die andernfalls bei
der Verdichtung eines elastischen Fluidums auftreten, vermieden.
Das Kühlwasser tritt von unten an dem einen Ende in das Gehäuse des
Compressorcylinders, umspült diesen, wie auch die zugehörigen Deckel und strömt am
anderen Ende aus.
Die Einlasschieber werden unter Zwischenschaltung einer Schwingscheibe von einem
Excenter unmittelbar geöffnet und geschlossen. Die Auslasschieber werden ebenfalls
von der genannten Schwingscheibe aus geschlossen und öffnen sich, wenn der
Druck im Innern des Compressorcylinders denjenigen in der Kammer des Auslasschiebers
erreicht hat.
Zu dem Zwecke steht jeder Auslasschieber mit einem Fig. 1 ersichtlichen
Hilfsapparat in Verbindung, der aus zwei Cylindern von verschiedener Bohrung
besteht, in denen sich ein Doppelkolben hin und her bewegt. Derselbe ist durch eine
Stange mit einem auf der Spindel jedes Auslasschiebers befestigten Hebel d verbunden, auf dessen Nabe ein zweiter, durch eine
kurze Lenkstange c mit der Schwingscheibe verbundener
Hebel e frei beweglich ist; letzterer hat eine
Auskragung mit verstellbarem Anschlag, gegen welchen ein Arm des erstgenannten
Hebels stösst.
Der grössere Cylinder des Hilfsapparates steht mit dem Compressorcylinder, der
kleinere mit der Kammer der Auslasschieber durch je ein Rohr a bezieh. b in Verbindung.
Textabbildung Bd. 305, S. 6
Im Cylinderdeckel eingebaute, als Corliss-Schieber ausgebildete Ein- und
Auslassventile.
Herrschen im Compressorcylinder und in der Auslassschieberkammer gleiche Spannungen,
so wird der Doppelkolben zufolge ungleicher Wirkung der verdichteten Luft auf seine
Aussenflächen nach rechts verschoben und damit der Auslasschieber geöffnet. Zur
Vermeidung von Schlägen münden die Rohre a und b in die Cylinder in einiger Entfernung vom Boden
derselben, so dass, wenn der eine oder andere Kolben vor Beendigung seines Hubes das
Rohr a oder b
verschliesst, noch Luft in dem betreffenden Cylinder vorhanden ist, welche bei der
Weiterbewegung des Kolbens verdichtet wird und ein Luftkissen bildet, welches den
Kolben allmählich aufhält. Zur Regulirung der Kolbenbewegung sind die Cylinder mit
Seitenkanälen versehen, welche in die Rohre a bezieh.
b einmünden und durch Stellschrauben mehr oder
weniger geschlossen werden können.
Bewegt sich in Fig. 1 der
Kolben im Compressorcylinder von rechts nach links, so verdichtet er die vordem
angesaugte Luft auf der linken Cylinderseite. Die Schwingscheibe verdreht dabei
mittels angreifender Lenkstange nur den frei beweglichen Hebel des zugehörigen
Auslasschiebers, während dieser selbst geschlossen bleibt. Wenn aber die Spannung
der im Cylinder verdichteten Luft die Grösse derjenigen in der Auslasschieberkammer
erreicht hat, wird, wie vorstehend erläutert, durch den Doppelkolben der
Auslasschieber rasch geöffnet. Da derselbe wegen gleicher Pressungen auf beiden
Seiten entlastet, ist nur eine geringe Kraft zum Oeffnen desselben erforderlich.
Ehe der Doppelkolben seinen Hub nach rechts vollendet hat, nimmt der Hebel d, der inzwischen in entgegengesetzter Richtung gedreht
wurde, durch die Auskragung den Hebel e mit. Dadurch
wird der Doppelkolben wieder nach links hin bewegt und der betreffende
Auslasschieber geschlossen.
Die Eingangs genannte Erbauerin lieferte zwei Compressoren der besprochenen Bauart
von je 660 mm Cylinderdurchmesser an die Mc Clure Coke
Company in Scottdale, Pa.; dieselben werden von einer
Zwillingsdampfmaschine, System Corliss, mit Cylindern
von je 610 mm Durchmesser für 1219 mm Kolbenhub betrieben.
Der American Machinist vom 31. December 1896 beschreibt
einen neueren liegenden Luftcompressor der Ingersoll-Sergeant Drill Company in New York für mittlere Spannungen und
Luftmengen.
Zufolge Verwendung einer dreifach gekröpften Kurbelwelle ist die Maschine ohne todte
Punkte, so dass sie, vorausgesetzt, dass der Dampf mit einer genügenden Spannung auf
die Kolben der Arbeitscylinder wirken kann, stets von selbst in Gang kommt. Die zum
Betreiben der inmitten der Maschine liegenden Compressorcylinder dienende Kurbel
bildet mit den Kurbeln der beiden aussenliegenden Dampfmaschinen einen solchen
Winkel, dass, entgegengesetzt der gewöhnlichen Art des Betriebes derartiger
Compressoren, dem grössten Widerstände des Luftkolbens auch der grösste effective
Druck auf die beiden Dampfkolben entspricht. Diese Anordnung gestattet die
Anbringung eines selbsthätigen Druckregulators, welcher die Geschwindigkeit des
Compressors dem jeweiligen Verbrauche an Druckluft entsprechend derart regelt, dass
die Maschine langsamer läuft oder aber stehen bleibt, wenn die Spannung der
Druckluft steigt, und wieder in Gang kommt, sobald die Spannung der Druckluft
sinkt.
Die Dampfcylinder auf jeder Seite der Maschine haben 178 mm Durchmesser für 229 mm
Kolbenhub; ihre Kolben sind mit den um 90° gegenseitig versetzten Aussenkurbeln der
Schwungradwelle verbunden. Zur Steuerung dienen gewöhnliche Flachschieber, welche
unter Zwischenschaltung von Schwinghebeln von je einem Excenter bethätigt werden.
Der mit dem Druckluftbehälter in Verbindung stehende Regulator ist in die
Dampfleitung, kurz bevor sich dieselbe nach beiden Dampfcylindern hin theilt,
eingeschaltet.
Zwei in Tandem hinter einander liegende doppelt wirkende Verbundcompressorcylinder
sind inmitten und am hinteren Ende der Maschine aufgestellt. Die zum Betreiben
derselben dienende, zwischen den beiden Schwungrädern sitzende Kurbel schliesst mit
den Aussenkurbeln einen Winkel von je 135° ein. Hierdurch werden nicht nur die
Widerstände den Kraftäusserungen der Dampfkolben möglichst angepasst, sondern es
gleichen sich auch die Gewichte der Kurbeln bei ihrer Umdrehung nahezu aus.
Die Compressorcylinder haben 184 bezieh. 311 mm Durchmesser und denselben Hub wie die
Dampfcylinder. In den grösseren oder Niederdruckcylinder, am hinteren Ende der
Maschine, tritt die Luft durch die Kolbenstange und die innerhalb des Kolbens
angebrachten Saugventile (1895 298 * 108). Die senkrecht
beweglichen Druckventile liegen auf dem oberen Theile des Cylinders. Beide Cylinder
sind, wie auch die zugehörigen Cylinderdeckel, von einem Mantel umgeben, in welchem
Kühlwasser circulirt. Nach Verdichtung der Luft im ersten Cylinder geht dieselbe
durch einen röhrenförmigen Zwischenkühler, um dann behufs weiterer Verdichtung in
den zweiten Cylinder, schliesslich in einen Accumulator zu strömen.
Der besprochene Compressor soll mit einer Dampfspannung von 6,33 at und 150
minutlichen Umdrehungen in der Minute 4,956 cbm Luft auf 5,27 at Spannung
verdichten. Für andere Spannungen der Druckluft sind die Verhältnisse der
Luftcylinder entsprechend zu wählen.
Die Dampfmaschine kann auch nach dem Verbundsystem arbeiten.
Abbildung und Beschreibung eines grösseren liegenden, von den Risdon Iron Works in San Francisco, Cal., für den Leonard-Schacht der Boston and Montana Company in Butte, Mont., erbauten
Luftcompressors bringt The Engineering and Mining
Journal vom 5. December 1896 S. 537.
Der Compressor liefert die zum Betreiben von 20 in dem genannten Schacht
aufgestellten Bohrmaschinen erforderliche Druckluft. Die nach dem Verbundsystem
arbeitende Dampfmaschine setzt sich aus einem Hoch- und Niederdruckcylinder mit
Corliss-Steuerung zusammen, deren Kolben die unmittelbar hinter ihnen aufgestellten
Luftcylinder direct bethätigen. Letztere haben nur ein einziges Saugringventil,
Patent Risdon, in jedem Deckel.
Zur Abkühlung sind doppelte Leitungen von Wasser vorhanden, so dass eine Circulation
des letzteren in den Mänteln der Cylinder und den Deckeln derselben stets
ununterbrochen und in wirksamster Weise stattfindet.
Textabbildung Bd. 305, S. 7
Compressor der Maschinenfabriken Pokorny & Wittekind und Neumann &
Esser.
Bei den von den Maschinenfabriken Pokorny und Wittekind
in Bockenheim und Neuman und Esser in Aachen
ausgeführten Compressoren steuert, wie Fig. 3 und 4 ersichtlich, ein
Kolbenschieber das Saug- bezieh. Druckende des Cylinders, indem die entsprechende
Schieberkante die Saug- bezieh. Drucköffnung nach Beendigung des Kolbenhubes
absperrt. Ebenso erfolgt die Eröffnung des Saugsowohl wie Druckraumes S bezieh. D zu Beginn des
Kolbenhubes. Das Ansaugen, sowie das Portdrücken der Luft kann deshalb während des
ganzen Hubes erfolgen und regelt sich nach der Spannung im Behälter, auf welche zu
comprimiren ist.
Um zu verhüten, dass die Luft bei Beginn des Kolbenhubes aus der Druckleitung
zurückschiesst, bevor die Luft im Cylinder auf die Behälterspannung comprimirt ist,
sind unter Wirkung von Schraubenfedern stehende Rückschlagventile B angeordnet, welche sich selbsthätig öffnen, sobald
die Luft im Cylinder auf einen gewissen Ueberdruck comprimirt ist. Während aber
selbsthätige Ventile bei einem Hubwechsel des Kolbens durch die zurückströmende Luft
auf ihren Sitz geschleudert werden, hat hier der Schieber den Druckkanal
abgeschlossen – es strömt also keine Luft zurück – und die Ventile werden in Folge
dessen nur durch die Federn zugedrückt. Sie schliessen deshalb selbst bei höchsten
Umlaufzahlen der Maschine sehr sanft. Dieser sanfte Schluss wird noch besonders
dadurch bedingt, dass sich der Kolbenschieber nach jedem Hubwechsel gegen das
betreffende Ventil bewegt; während es sich also unter dem Federdruck schliessen will,
verdrängt der Schieber noch die unter dem Ventil befindliche Luft und verhindert
damit ein hartes Aufsetzen desselben.
Die Verdrängung der Luft unterhalb des Ventiles durch den Schieber ist noch insofern
von Vortheil, als, da dieselbe bei Wiedereröffnung des Druckkanales nicht, wie es
bei anderen Schiebercompressoren der Fall, in den Cylinder zurücktritt, auch kein
Gegendruck, welcher einen Arbeitsverlust bedingt, erzeugt werden kann.
Die hierdurch – gegenüber den Compressoren mit Ausgleich – erzielte Arbeitsersparniss
wird auf etwa 20 Proc. angegeben, während der volumetrische Wirkungsgrad gleich hoch
ist.
Ein besonderer constructiver Vorzug des beschriebenen Compressors liegt noch darin,
dass die Rückschlagventile nicht, wie es bei den Constructionen mit
Rückschlagventilen auf dem Rücken des Schiebers der Fall ist, die Bewegung des
letzteren mitmachen. Ferner braucht man, um an die Rückschlagventile zu kommen,
keinen Schieberkastendeckel abzuheben und wieder aufzudichten, vielmehr sind die
Rückschlagventile leicht zugänglich. Die Gleitflächen des Schiebers sind entlastet,
trotzdem der Schieber eine nutzbare Arbeit leistet, nutzen sich also auch wenig ab.
Gegen Rückströmen von Luft aus der Druckleitung und dem Cylinder bietet die
Construction doppelte Sicherheit, da alle Luft, welche Undichtheiten des Schiebers
passiren könnte, erst durch das Rückschlagventil müsste. Dies ist bei den
Flachschieberconstructionen nicht der Fall, da die Luft im Schieberkasten den ganzen
Schieber umspült, also durch Undichtheiten des Schiebers unmittelbar in den Cylinder
gelangen kann. Damit ist dann eine ungünstige Beeinflussung der Saugleistung und des
Arbeitsaufwandes verbunden.
(Schluss folgt.)