Neuere Luftcompressoren. (Schluss des Berichtes S. 79 d. Bd.) Mit Abbildungen. Neuere Luftcompressoren. Einen zum Reinigen von Teppichen der Patent Compressed Air Carpet-Cleaning Company dienenden liegenden Zwillingsluftcompressor, welcher von A. Goodwin and Son in Southwark, S.-E., erbaut wurde, zeigen die Engineering vom 31. August 1894 S. 307 entnommenen Abbildungen (Fig. 12 bis 14). Die zum Betreiben der Compressoren dienenden Dampfmaschinen entwickeln je 200 indicirte , und zwar wird ihre Arbeit mittels Zahnräder im Verhältniss 1 : 2 auf die ersteren übertragen. Die auf etwa 5 at Spannung comprimirte Luft gelangt vom Compressor in einen Sammelbehälter und wird aus diesem den einzelnen Reinigungsmaschinen der Fabrik zugeleitet. Dadurch, dass die Compressoren nur mit der halben Geschwindigkeit der Dampfmaschinen arbeiten, lässt sich die Temperatur der comprimirten Luft verhältnissmässig niedrig erhalten. Die Cylinder der Dampfmaschine haben je 559 mm Durchmesser für 1067 mm Kolbenhub. Die hohlen gusseisernen Dampfkolben mit Ringen nach St. John's Patent bewegen sich mit einer Geschwindigkeit von 2,134 m in der Secunde, entsprechend 60 minutlichen Umdrehungen der Maschine, und sind auf den konischen Enden der 82 mm starken, mit den gusseisernen Kreuzköpfen durch Keile verbundenen Kolbenstangen aus Stahl befestigt. Die Kreuzkopf zapfen haben 89, die Kurbelzapfen 127 mm Durchmesser bei 114 bezieh. 152 mm Länge; letztere sind in gusseisernen Scheiben von je 1,448 m Durchmesser befestigt. Die Kurbelwelle hat 241 mm Durchmesser; sie bewegt sich in Lagern von je 203 mm Durchmesser und 305 mm Länge. Das aus zwei Hälften zusammengesetzte Schwungrad von 3,660 m Durchmesser wiegt etwa 6 t. Zur Dampfvertheilung dienen Kolbenschieber, welche ihre abwechselnden Hin- und Herbewegungen mittels entsprechend gestalteter Daumen erhalten, welche, wie Fig. 13 ersichtlich, auf der Kurbelwelle aufgekeilt sind, wobei ihre Spindeln bezieh. die an den Enden derselben sitzenden Rollen durch am Rücken jedes Schieberkastens sitzende Dampfhilfscylinder von je 140 mm Durchmesser in steter Berührung mit den Daumen gehalten werden. Textabbildung Bd. 298, S. 105 Zwillingsluftcompressor der Patent Compressed Air Carpet-Cleaning Comp. Es war ursprünglich beabsichtigt, die Maschinen mit einer Expansionsflachschiebersteuerung zu versehen, und für die normale Leistung derselben eine Füllung von ¼ des Kolbenhubes zu Grunde gelegt. Da indess mit Verwendung der Kolbenschieber und der bereits erwähnten Kolbenringe angenommen werden durfte, dass sich die Reibungsverluste ganz erheblich verringern würden, stellte man die Kolbenschieber auf nur 1/10 Füllung ein. Die mittels Indicators abgenommenen Schaulinien haben denn auch trotz der geringen Füllung ein vortheilhaftes Arbeiten der Maschine ergeben. Die zur Uebertragung der Arbeit von der Dampfmaschine auf die Compressoren dienenden Zahnräder haben etwa 89 mm Theilung; die Zähne sind 254 mm breit. Die aus Stahl gefertigte Compressorwelle von 292 mm Durchmesser bewegt sich in zwei Lagern von je 254 mm Durchmesser und 381 mm Länge. Kurbelzapfen und Kurbelscheiben zeigen dieselben Abmessungen wie bei der Dampfmaschine. Die Compressorkolben von je 635 mm Durchmesser und 1067 mm Hub bewegen sich mit einer Geschwindigkeit von 1,067 m in der Secunde, entsprechend 30 minutlichen Umdrehungen der Compressorwelle. Die Luftcylinder sind von einem Kühlmantel (Fig. 12) umgeben, durch welchen beständig kaltes Wasser fliesst. Die Saugventile von 546 mm Durchmesser haben einen freien Durchgangsquerschnitt von 10 Proc. des Cylinderquerschnittes; ihr schnelles Oeffnen und Schliessen erfolgt beim Hubwechsel mittels der durch ihre Mitten gehenden Kolbenstangen. Die in senkrechter Richtung beweglichen Druckventile von je 152 mm Durchmesser werden durch den Luftdruck bethätigt. Jede Maschine mit zugehörigem Compressor ist auf einer gusseisernen Grundplatte von kastenförmigem Querschnitt befestigt. Zur Regulirung dient ein von der Kurbelwelle aus betriebener Watt'scher Regulator, welcher ein im Dampfzuleitungsrohr liegendes Ventil bethätigt; ferner ist ein Kolbenregulator angeordnet, welcher durch den Druck der im Sammelbehälter aufgespeicherten Luft entsprechend eingestellt wird und seine Wirkung ebenfalls auf ein in die Dampfleitung eingeschaltetes Ventil überträgt. Auf der Ausstellung in Tours (Frankreich) 1892 erregte eine Heissluftmaschine von L. Genty (1891 279 * 4) Aufsehen, welche einestheils zum Betreiben einer Dynamomaschine, anderntheils zum Betreiben eines von der Société des moteurs aérothermiques Genty erbauten Luftcompressors diente. Derselbe arbeitet mit eigenartig construirten Ventilen, welche aus einer grösseren Anzahl kleiner Stahlkugeln bestehen, die in je drei concentrischen Reihen von Sitzen neben einander liegen und namentlich ein schnelles Arbeiten der Maschine ohne jedes Geräusch gestatten. Der schädliche Raum kommt bei diesen Ventilen beinahe gänzlich in Wegfall, wie auch die grosse Schnelligkeit, mit der sie ihre Sitze öffnen und schliessen, eine fast vollkommene Compression der Luft ohne bemerkenswerthe Verluste ermöglicht. Der Compressor setzt sich, wie die Revue industrielle vom 26. November 1892 entnommenen Abbildungen (Fig. 15 und 16) erkennen lassen, aus vier einfach wirkenden Cylindern zusammen, welche, zu je zwei in Tandem neben einander liegend, derart eingerichtet sind, dass nach Belieben eine grosse Druckluftmenge von geringer Spannung oder eine kleine Druckluftmenge von hoher Spannung, auch eine solche von mittlerer Spannung geliefert werden kann. Die Kolben jeder Cylindergruppe sind auf einer gemeinschaftlichen Stange befestigt, die ihre Bewegung von einem durch den Motor betriebenen Balancier ableitet, derart, dass sich die beiden Kolbenstangen entgegengesetzt zu einander bewegen. Um eine grosse Druckluftmenge von geringer Spannung zu erhalten (etwa 4 k/qc), arbeiten beide Cylindergruppen unabhängig von einander; soll die Maschine jedoch eine kleinere Druckluftmenge von hoher Spannung (etwa 15 k/qc) liefern, so bringt man mit Hilfe eines von Hand stellbaren Vertheilers die beiden Cylindergruppen derart mit einander in Verbindung, dass die Luft in der ersten Gruppe auf 4 k, in der zweiten auf 15 k comprimirt wird. Die Durchmesser der vier Cylinder A, B, C und D, deren Kolben denselben Hub haben, sind folgende: Erste Gruppe Zweite Gruppe A = 290 mm C = 160 mm B = 225 mm D = 120 mm Textabbildung Bd. 298, S. 106 Luftcompressor der Société des moteurs aérothermique Genty. Die unteren Cylinder A und C stützen sich auf einen Untersatz, welcher durch eine Scheidewand in zwei luftdichte Kammern getheilt und auf der Grundplatte befestigt ist. In letzterer ist ein vom Motor mittels eines Hebels betriebener Balancier gelagert, an dessen äusseren Enden Lenkstangen angreifen, die mit der gemeinschaftlichen Kolbenstange jeder Cylindergruppe verbunden sind. In Geradführungen im Innern des Untersatzes gleiten mit den Lenkstangen verbundene Kreuzköpfe. Wie Fig. 15 ersichtlich, befindet sich im Deckel eines jeden Cylinders, sowie in jedem Kolben ein mehrsitziges Ventil, aus Stahlkugeln bestehend, für das Ansaugen und Fortschaffen der comprimirten Luft, und zwar sind die Stahlkugeln in folgender Anzahl vorhanden: Unteres Ventil Kolbenventil Oberes Ventil Cylinder A 183 180 108 „ B – 105   54 „ C   56   51   36 „ D –   30   30 Alle diese Kugeln sind in zwei oder drei concentrischen Reihen und in drei sectorenförmigen Gruppen angeordnet. Die frische Luft tritt durch ein Rohr a in die Saugkammer A1 des Untersatzes und wird in Folge Wirkung des Kolbens A durch das zugehörige Fussventil gesaugt, so dass der Cylinder am Ende des Kolbenhubes vollständig mit atmosphärischer Luft angefüllt ist. Beim Niedergange des Kolbens A öffnen die Stahlkugeln des Kolbenventils ihre Sitze und lassen die Luft über den Kolben treten. Beim zweiten Kolbenaufgange strömt diese dann durch die geöffneten Stahlkugeln des mittleren Ventils in den Cylinder B und wird hier, da eine dem Unterschiede beider Cylinderquerscimitte entsprechende Verringerung des Luftvolumens stattfindet, comprimirt. Bewegen sich die Kolben von Neuem abwärts, so strömt die comprimirte Luft durch das Ventil des Kolbens B über denselben, ohne dass sich ihre Spannung wesentlich ändert, um bei der darauf folgenden Aufwärtsbewegung der Kolben weiter comprimirt zu werden, darauf durch das obere Ventil in die ebenfalls wie die Cylinder von einem Kühlmantel umgebene Windkammer E. Letztere liegt über dem Cylinder und steht beständig mit dem Fig. 15 ersichtlichen Kühlapparat G in Verbindung. Derselbe besteht aus einem innen und aussen mit Kühlrippen versehenen Rohr und einem dieses umgebenden Mantel. Das Kühlwasser circulirt in dem Raume zwischen Mantel und Rippenrohr. Nachdem die Druckluft den Kühlapparat passirt hat, strömt sie durch das Rohr h (Fig. 16) in den cylindrischen Vertheiler H, welcher durch einfache Drehung von Hand derart eingestellt werden kann, dass die comprimirte Luft entweder in den Sammelbehälter für niedere Spannung oder in die andere Cylindergruppe gelangt, um auf eine noch höhere Spannung comprimirt zu werden. Der Vertheiler besteht, wie Fig. 17 und 18 erkennen lassen, aus einem kreisförmigen Schieber H, welcher auf der Fläche eines am Untersatz befestigten Gehäuses H1 gleitet. Der Schieber ist mit drei, das Gehäuse mit sechs sectorenförmigen Oeffnungen versehen; von den letzteren stehen vier mit am Umfange des Gehäuses sitzenden Stutzen, an denen Rohre angeflanscht sind, in Verbindung. Inmitten des Gehäuses ist ein Bolzen befestigt, an dessen äusserem Ende ein Griffrad sitzt, um den mittels eines Handgriffes in irgend welche Lage gebrachten Schieber festzustellen. Zur Hubbegrenzung des Schiebers sind Anschlagleisten angeordnet. In der Fig. 17 ersichtlichen oberen Ansicht des Gehäuses ist d die Oeffnung für die aus dem Kühlapparat G durch das Rohr b eintretende und e die Oeffnung zum Austreten der durch das Rohr f nach einem Sammelbehälter strömenden Druckluft von niederer Spannung (4 bis 5 k). Durch d1 gelangt die aus dem Windkessel F der zweiten Cylindergruppe durch den Kühlapparat G1 und das Rohr b1 strömende Luft in das Gehäuse, um durch den unter dem Kanäle b1 liegenden Kanal e1 durch das Rohr f1 in den Hochdruckbehälter zu treten. Die Oeffnung g steht direct mit der Saugkammer A1, die Oeffnung h mit derjenigen C1 des Untersatzes in Verbindung. Die von einander unabhängigen drei Oeffnungen des Schiebers bringen diejenigen des Gehäuses, z.B. die Oeffnung l des Schiebers diejenigen g und h des Gehäuses, mit einander in Verbindung. In diesem Falle kommen die Kammern A1 und C1 des Untersatzes mit einander in Verbindung und erhalten gleichzeitig durch die Saugleitung a frische Luft. Die beiden Cylindergruppen arbeiten dann unabhängig von einander und es gelangt eine grosse Druckluftmenge von geringer Spannung in den Sammelbehälter. Der Cylinder C saugt Luft direct in die Kammer C1, dieselbe wird nachdem im Cylinder D comprimirt und gelangt aus diesem durch die Windkammer F, den Kühlapparat G1, sowie die Leitungen b1d1 in die Höhlung n des Schiebers, welche über der Oeffnung e des Gehäuses steht, so dass die Druckluft durch die Rohrleitung f nach dem Niederdruckbehälter gelangen kann. Durch dieselbe Leitung erhält der Behälter durch bdef auch die Druckluft der ersten Cylindergruppe. Textabbildung Bd. 298, S. 107 Luftcompressor der Société des moteurs aérothermiques Genty. Um Druckluft von hoher Spannung zu erhalten, bringt man den Schieber in die Fig. 19 ersichtliche Lage. Die Oeffnung g9 welche der frischen Luft Eintritt in die Kammer C1 des Untersatzes gestattet, ist jetzt durch den vollen Sector des Schiebers geschlossen, so dass nur der eine grosse Cylinder frische Luft durch das Rohr a ansaugen kann. Aus dem Rohre b des ersten Kühlapparates G tritt die comprimirte Luft dann in die Oeffnung d des Gehäuses, welche vordem mit der Rohrleitung f communicirte, jetzt aber durch den Schieber in Verbindung mit der Oeffnung h gebracht ist, welche in die Saugkammer C1 des grossen Cylinders C der anderen Cylindergruppe ausmündet. Diese erhält demnach die Luft bereits im comprimirten Zustande und drückt sie nach weiterer Spannungserhöhung durch den Kühlapparat G1 in die Leitung f1. Letztere communicirt jetzt nicht mehr mit dem nach dem Niederdruckbehälter führenden Rohre f, sondern mit dem unter b1 liegenden Kanal e1, so dass die Druckluft schliesslich durch die Rohrleitung f1 in den Hochdruckbehälter strömen kann. Um Druckluft von mittlerer Spannung zu erhalten, wird der Cylinder B mit der Saugkammer A1 mit Hilfe eines Rohres O in directe Verbindung gebracht. Letzteres mündet in ein am Cylinder B befestigtes Ventilgehäuse aus. Ist das Ventil geöffnet, so geht, da die angesaugte Luft nun direct in den Cylinder B tritt, der Cylinder A nur noch leer mit und es erfolgt die Compression der Luft nicht mehr in vier, sondern in drei Phasen. Zur Wassercirculation in den Mänteln der Kühlapparate, Cylinder und Windkammern dient eine an der Grundplatte der Maschine befestigte, in der Fig. 16 ersichtlichen Weise betriebene Pumpe p. Dieselbe saugt das Wasser aus einem Behälter an und drückt dasselbe in Richtung von unten nach oben durch die Mäntel. Nach erfolgtem Durchlaufen der Kühlmäntel gelangt das Wasser in den Behälter zurück, um von Neuem benutzt zu werden. Die zur Führung der Kolbenstangen dienenden Stopfbüchsen bestehen aus einer Futterbüchse mit einer Anzahl Scheiben und getheilten Ringen aus Lagermetall; letztere sind aussen mit je einer Rinne versehen, in welche behufs ihrer Zusammenpressung ringförmige Spiralfedern gelegt sind. Zur Schmierung der Einzeltheile der Maschine dient ein inmitten derselben befestigter Behälter R. Einen direct wirkenden Luftcompressor von J. Evans and Sons in Wolverhampton beschreibt Engineering vom 18. Januar 1895. Dampf- und Pumpencylinder sind auf entgegengesetzten Enden eines Zwischenstückes und deren Kolben auf gemeinschaftlicher Stange befestigt. Die Steuerung ist direct wirkend (Tonkin's Patent) und ein Schwungrad nicht vorhanden. Saug- und Druckventil des Compressors haben, wie Fig. 20 erkennen lässt, ihre Sitze in einer gemeinsamen, aussen schwach konisch gestalteten Büchse. Die Compressoren arbeiten mit Kolbengeschwindigkeiten bis zu 1 m in der Secunde. Nach der Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure vom 7. September 1895 S. 1088 empfiehlt sich allgemein, bei Compressoren die Vortheile der Schiebersteuerung, nämlich Betriebssicherheit und hohe Umlaufzahl, also kleine Abmessungen beizubehalten, dagegen den Nachtheil des Druckausgleiches, der nur für Vacuumpumpen wegen des erreichbaren hohen Vacuums zweckmässig erscheint, durch Fortlassung dieses Ausgleiches zu vermeiden und den hohen volumetrischen Wirkungsgrad nur durch Kleinhaltung der schädlichen Räume zu erzielen. Textabbildung Bd. 298, S. 107 Fig. 20.Luftcompressor von Evans and Sons 1 Druckkammer; 2 Lufteinlass. Nach diesen Gesichtspunkten ist der unter Nr. 75230 in Deutschland patentirte Compressor construirt, welcher von den Firmen Pokorny und Wittekind in Bockenheim und Neuman und Esser in Aachen ausgeführt wird. Auf der Weltausstellung in Chicago 1893 hatte unter anderen Firmen auch die Ingersoll-Sergant Drill Company in New York in der Bergbauabtheilung einen eincylindrigen Compressor ausgestellt, welcher zum Füllen eines eisernen Behälters diente, von welchem verschiedene Gesteinsbohrmaschinen mit Druckluft versehen wurden. Die allgemeine Anordnung dieses Compressors ist aus den der Zeitschrift Stahl und Eisen, 1893 Nr. 23, entnommenen Abbildungen (Fig. 21 und 22) zu ersehen. Der Dampfcylinder hat 406, der Luftcylinder 412 mm Durchmesser; der gemeinschaftliche Kolbenhub beträgt 457 mm. Der Compressor liefert bei 120 Umdrehungen, entsprechend einer Kolbengeschwindigkeit von 1,83 m in der Secunde, eine Luftmenge von 14,7 cbm in der Minute. Der Kraftbedarf des Compressors bei voller Leistung beträgt 70 , das Gesammtgewicht desselben 6000 k. Textabbildung Bd. 298, S. 108 Compressor der Ingersoll-Sergant Drill Company. Die Druckventile des Compressors liegen in den Cylinderdeckeln an deren unteren Enden, die Saugventile sind innerhalb des Kolbens angebracht, so dass die Zuströmung der Saugluft durch die Kolbenstange und den Kolben hindurch stattfindet. Das rückwärtige Ende der Kolbenstange ist hohl, für das Ansaugen der Luft bei raschem Gange aber wohl schwerlich ausreichend. Die Ingersoll Company baut auch Hochdruckcompressoren für zweistufige Compression, jedoch jeden Cylinder einfach wirkend. Der Hochdruckcylinder ist hierbei freischwebend auf dem Niederdruckcylinder aufgebaut. Die sonstige Anordnung ist dieselbe, wie Fig. 21 und 22 dargestellt. Eine grosse Verbreitung haben in Nordamerika unter den Luftcompressoren die Maschinen der Band-Drill Company in New York gefunden. Saug- und Druckventile des Compressors sind im Deckel, und zwar erstere unten, letztere oben angebracht. Die Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure, 1893 S. 1057, bringt in einem Berichte von Prof. Riedler weitere Neuerungen an amerikanischen Luftcompressoren. Fr.