Der Handkompressor zum Verdichten von Gasen
Die Benutzer von kleinen Druckgasflaschen kennen das Problem, das kleine Flaschen weniger Inhalt fassen können, als die großen Druckgasflaschen. Weil nicht immer ein maschineller Kompressor vorhanden ist, wird oft umgefüllt. Leider sinkt der Druck durch das Umfüllen. Um das zu vermeiden, muss der fehlende Restdruck, 200 bar sind üblich, nachgedrückt werden.
Weil ich den vorhandenem Flaschendruck verwende, habe ich ein anderes Verdichtungsverhältnis, als wenn ich den atmosphärischen Umgebungsdruck erst hochdrücken muss.
Das Verdichtungsverhältnis ist das Verhältnis zwischen Anfangsdruck zum Enddruck. Möchte ich aus einer Flasche mit 100 bar Gasdruck eine andere auf 200 bar auffüllen, so werde ich zunächst ganz normal überströmen lassen, bis Druckgleichheit an beiden Flaschen vorhanden ist. Erst dann kommt der Handkompressor zum Einsatz. Das Verdichtungsverhältnis eines Handkompressors hängt vom Hub ab.Mit einem Zylinder ist maximal ein Verdichtungsverhältnis von 1:10 machbar. Zu diesen Wert bin ich experimentell gekommen.
Auf diesem Bild links ist mein selbstgebauter Handkompressor zu sehen. Der Hub ergibt sich automatisch aus den Verhältnissen der wirkenden Kräfte. Ich muss etwa 1000 kg drücken, um 200 bar zu erreichen. Das geht nur mit verlängerten Hebelkräften. Fehlende Kraft muss durch Weg wettgemacht werden.
Mit diesem Handkompressor fülle ich Preßluft um, und drücke die Preßluft auf meine 200 bar. Diesen Handkompresor verwende ich nicht bei Sauerstoff. Dazu müsste ich die ganze Einheit einmal eine Druckprüfung auf Ausbrennsicherheit unterzeihen, und auch bei dem damit hochgedrückten Sauerstoff umfangreiche toxikologische Untersuchengen machen. Insbesondere muss untersucht werden, ob von dem PTFE Dichtring toxische Bestandteile, verursacht durch die adiabatischen Erwärmung, entstanden sind. Ist der erwärmte Sauerstoff mit dem PTFE - Dichtmaterial eine Verbindung eingegangen, aus desssen Folge sich giftige Bestandteile entwickelt haben?
Hier ist der lange Hebel zu sehen, mit dessen Hilfe ich in der Lage bin, am richtigen Punkt etwa 1000 kg zu erzeugen. Dabei komme ich ins schwitzen, aber mein überflüssiges Körperfett wird so auch abgebaut. Damit drücke ich meine kleine 2 Liter Druckgasflasche bis auf ca. 240 bar. Dann erhitzt sich das Gas sehr stark, nach dessen Abkühlen erreiche ich wieder 200 bar Druck.
Wie zu sehen ist, muss ich bis ganz auf dem Boden drücken. Dabei muss ich jedesmal kräftige Kniebeuge machen. Eine bessere Methode, überflüssiges Körperfett ab zu bauen, gibt es nicht.
Dieser Handkompressor ist nur sinnvoll einzusetzen, wenn umgefüllt werden soll,und ein Druck von 40 bar nicht unterschritten wird. Nach meinen Experimenten war es nicht möglich, von ein Flaschendruck mit 20 bar noch auf 200 bar in einer vernünftigen Zeitspanne zu kommen. Ich habe einen Hub von 6 cm, dieser ergibt sich aus den Hebelverhältnissen. Mit 6 cm Hub kann ich nicht über 200 bar drücken. Das Verdichtungsverhältnis erlaubt es mir nicht.
Deutlich ist auf dem linken Bild die metallische Rohrverschraubung aus Messing zu sehen, darin ist ein Kupferrohr mit 3 mm verschraubt.
Diese hochwertige Rohrverschraubungen für drehmomentfreies, heliumleckdichtes Abdichten erfolgt rein axial und somit verspannungsfrei zum Rohr. Diese metallische Abdichtung aus dem Hause
gewährleistet höchste Anforderungen bezüglich Sauerstoffreinheit.
Der Verdichterkolben ist mit einem Dichtstoff versehen, welcher bei der Bundesanstalt für Materialprüfung ( BAM ) in Berlin Druckstöße von Sauerstoff stand halten musste.:
Genau so wichtig wie eine Prüfung auf Ausbrennsicherheit bei adiabatischen Sauerstoffdruckstössen ist die toxikologische Unbedenklichkeit des PTFE - Dichtmaterials. Sauerstoff, der zum Schweißen verwendet wird, die Qualität des technischen Sauerstoff besitzt, verursacht keine gesundheitliche Beeinträchtigungen, wenn darin giftige Bestandteile vorhanden sind. Es braucht nicht näher gesagt werden, das bei Schweißarbeiten generell für eine geeignete Absaugung zu sorgen ist. Hingegen wenn Sauerstoff für menschliche Atmung verwendet wird, muss auch eine toxikologische Unbedenklichkeit bezüglich der Beimischungen zum Sauerstoff garantiert werden. Bei jeder Art von Umfüllen des Sauerstoff besteht die Gefahr einer Verunreinigung. Wird medizinischer Sauerstoff ohne geprüfte Qualitätssicherung umgefüllt, verliert das Umfüllgut die Bezeichnung medizinischer Sauerstoff.
Es gibt dann noch die Qualität des Luftfahrtsauerstoff. Hierzu ist anzumerken, das dieser zwar kein medizinischer Sauerstoff ist, aber auch Luftfahrtsauerstoff hat seine Besonderheiten. Weil in der Luftfahrt Sauerstoff in offenen Kabinen in großen Höhen eingesetzt wird, muss dabei die Temperatur berücksichtigt werden. Wenn Feuchte im Sauerstoff enthalten ist, dann gefriert das Ventil zu, und Sauerstoff kann nicht mehr frei strömen. Das ist tödlich, weil der Flieger es kaum merkt, das er sauerstoffunterversorgt ist. Es hat diesbezüglich bereits viele Tote gegeben. Luftfahrtsauerstoff ist besonderst getrockneter Sauerstoff, im Gegensatz zum medizinischen Sauerstoff. Bei dem medizinischen Sauerstoff wird sogar eine gewisse Feuchte gewünscht, und diese Feuchte ist auch im medizinischen Sauerstoff enthalten. Medizinischer Sauerstoff darf in der Fliegerei bei Flügen in großen Höhen nicht eingesetzt werden, das kann wegen der Gefahr des einfrierens tödliche Folgen haben.
Der Zylinder des Kompressor besteht aus ein Messingrohr. Die Rauhtiefe liegt nicht über 4 tausendstel mm. Die Bohrung wurde gehont und poliert.