CS229829B1

CS229829B1 - Generator of the pressure or the vacuum

Info

Publication number: CS229829B1
Application number: CS478582A
Authority: CS
Inventors: Lubomir Gajdos
Original assignee: Lubomir Gajdos
Priority date: 1982-06-25
Filing date: 1982-06-25
Publication date: 1984-06-18
Also published as: PL134717B2; DD230426A3; PL242619A2

Description

Vynález se týká generátoru tlaku, případně vakua, který je určen ke stlačování- plynných médií nebo k vytváření vakua pomocí elektromotoricky se pohybujících membrán nebo pístů, přičemž je určen pro menší zdvihy -membrán nebo pístů.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a pressure generator or a vacuum generator for compressing gaseous media or for generating a vacuum by means of electromotorically moving diaphragms or pistons for smaller strokes of diaphragms or pistons.

Tento vynález -dojde uplatnění především tam, kde je potřebné, aby dopravované médium zůstávalo bezolejové např. ve zdravotnictví jako generátor tlaku vzduchu potřebný k inhalaci, dále jako pohon zubolékařských souprav atp.; Možno jej však využít též v potravinářství. ·The present invention is particularly applicable where it is necessary for the conveyed medium to remain oil-free, for example in the medical field, as an air pressure generator for inhalation, as well as for driving dental units and the like; However, it can also be used in the food industry. ·

Dosud vyráběné elektromotoricky poháněné bezolejové kompresory jsou řešeny s klasickým klikovým mechanismem, tj.^! pomocí klikového hřídele nebo excentrem a ojnicí, která pohání membrány nebo písty. V menší -míře se používá však i jinýoh -mechanismů na pohon -membrán a pístů. Jediná se zvláště o pohon pomocí kulisového mechanismu, -kde se dá docílit lineární pohyb membrán či pístů. Tento lineární pohyb se dociluje pomocí prizimy a translačních valivých ložisek. Jiná možnost -dosažení lineárního pohybu tkví ve využití lineárního- elektromotoru.So far produced electromotive driven oil-free compressors are solved with the classical crank mechanism, ie ^! using a crankshaft or eccentric and connecting rod that drives the diaphragms or pistons. To a lesser extent, however, other mechanisms for actuating the membranes and pistons are also used. This is especially the case by means of a sliding mechanism where linear movement of the diaphragms or pistons can be achieved. This linear movement is achieved by prisms and translational roller bearings. Another possibility - to achieve linear movement is in the use of linear - electric motor.

Při použití membránového kompresoru s přímým -spřáhnutím ojnice s membránou je nevýhodou to, že membránový talíř -a 'tím i membrána koná mimo lineárního pohybu, tj. kolmo na membránu i pohyb kývavý, tj. membránový talíř -sé naklání na jednu i druhou stranu. Toto má za následek přehřívání membrán, čímž se - snižuje jejich životnost a mohou pracovat pouze při nižších tlacích. DaJlší - nevýhoda spočívá v tom, - že v důsledku kývavého pohybu membrány musí být zvětšen i prostor mezi membránou a kompresorovou hlavou qprí vrchním mrtvém bodě a to má vliv na celkovou účinnost kompresoru. - Jinou - . výhodou je, že vícestupňové •-provedení se - nedá vyrobit malé a cejistvé. Nevýhoda řešení pomocí prizmy -a translačních valivých ložisek je právě v použití těchto- speciálních, pouze pro tento případ vyráběných ložisek. Nevýhoda řešení pomocí paralelogramu spočívá zvláště ve složitosti konstrukce, v nemožnosti použít vynálezu jako čerpadla a ve zvýšeném klepání ložisek, což je zapříčiněno spřáhnutím vzájemně protiležících stupňů pomocí pružin.When using a diaphragm compressor with a direct coupling of the diaphragm to the diaphragm, the disadvantage is that the diaphragm plate - and hence the diaphragm - acts out of linear motion, i.e. perpendicular to the diaphragm and oscillating, i.e. the diaphragm plate inclines to one side and the other . This results in overheating of the membranes, thereby reducing their service life and can only operate at lower pressures. A further disadvantage is that, due to the rocking movement of the diaphragm, the space between the diaphragm and the compressor head must also be increased at the top dead-end point, and this affects the overall efficiency of the compressor. - Other - . the advantage is that multistage • implementation cannot be made small and clear. The disadvantage of the prism-and translational roller bearings solution is precisely in the use of these special bearings produced only for this case. The disadvantage of the parallelogram solution is in particular the complexity of the construction, the impossibility of using the invention as a pump and the increased knocking of the bearings, which is caused by the coupling of the opposing stages by means of springs.

Uvedené nedostatky odstraňuje generátor tlaku případně vakua, jehož podstata spočívá v tom, že souose uložená valivá ložiska, opřená vnějšími kroužky o rovnoběžné -boční plodhy prizmy, jsou uložena ve vybrání a pevně uchycena kolíky v -držadlech ložisek, jež jsou uložena proti sobě bezThese drawbacks are eliminated by a pressure or vacuum generator, which is based on the fact that the coaxially mounted roller bearings, supported by the outer rings on parallel prisms, are received in the recess and fixedly fixed by pins in the bearing handles which are aligned against each other without

228829 možnosti posunu a nerozebírátelně a jsou spojena, s mambránovými talíři, přičemž držadla ložisek ukončená dříkem jsou vzájemně spojena, pomocí matice na jedné straně s pravotočivým. a na opačné straně s levotočivým závitem a dříkem, s membránovými talíři. Prizima je’ tvořena minimálně' dvěma bočními rovnoběžnými plochami, s výhodou čtyřmi, šesti, osmi. Souose uložená valivá ložiska jsou spojena rozebíratelně s membránovými talíři a jsou uložena proti sobě rozebíratelně.228829 are displaceably and non-releasably and are connected, with the diaphragm plates, wherein the shaft handles ending with the shaft are connected to each other, by means of a nut on one side with a clockwise rotation. and on the opposite side with left-hand thread and shank, with membrane plates. The prism is comprised of at least two side parallel surfaces, preferably four, six, eight. The coaxially mounted roller bearings are detachably connected to the diaphragm plates and are mounted detachably.

Výhody generátoru tlaku případně vakua podle vynálezu spočívají v tom, že membrána vykonává čistě lineární pohyb a .nedochází к přehřátí membránového materiálu. Je možiné také zmenšit škodlivý prostor na minimum a kompresor resp. čerpadlo může pracovat s lepším účinkem. Odpadá též použití translančních valivých ložisek.The advantages of the pressure or vacuum generator according to the invention are that the membrane performs a purely linear movement and does not overheat the membrane material. It is also possible to minimize harmful space and compressor resp. the pump can work better. There is also no need to use roller bearing bearings.

Klopný .moment, který vzniká zvláště při použití jednoho valivého ložiska nad každou oběžnou plochou prizmy ;má i při ne dodržení ložiskové vůle mezi ložiskem a oběžnou plochou prizmy výhodu v tom, že. .... vzniknuvší vůile není příčinou klepání kompresoru. Vzhledem к tomu, že ke kompresi plynu dochází .v jednotlivých stupních postupně za sebou a to^-ve směru otáčení hřídele pohonu, dostává se prizma do záběru plynule, neboť vzniknuvší vůle a klopný moment dává možnost prizmě se mírně naklá-. · · nět a tím vzniknuvší vůli vymezí. Velikost klopného momentu je přímo úměrná zdvihu resp. exentricitě kompresoru a nepřímo úměrná poloměru valivých ložisek. Aby nedocházelo к příliš velkému klopnému momentu a aby se zabránilo vzpříčení prizmy, je nutno poměr zdvihu ku poměru .ložiska ohraničit. Příkladně při použití jednoho ložitka nad každou oběžnou plochou se může zvolit velikost zdvihu .'resp;. excentricita až . do : velikosti poloměru ložiska,..přičemž nedochází ke vzpříčení prizmy. Generátor je možno vyrábět ve - dvojstupňovém,. čtyřstupňovém a šestistupňovém’provedení..The tilting moment, which arises especially when using a single roller bearing above each prism orbital surface, has the advantage, even if the bearing clearance between the bearing and the prism orbital surface is not maintained. .... the resulting play will not cause the compressor to knock. К Given the fact that the compression of gas occurs .in each stage in succession, and that ^- in the direction of rotation of the drive shaft, gets into the prism engage smoothly formed since the tilting moment and will allows the yarn slightly treat-. · · To define the resulting will. The heeling moment is proportional to the stroke respectively. the eccentricity of the compressor and inversely proportional to the radius of the rolling bearings. In order to avoid too high a tilting moment and to prevent the prism from jamming, the stroke to bearing ratio must be limited. For example, when using one bearing above each running surface, the stroke size may be selected. eccentricity to. to the size of the bearing radius, while avoiding the jamming of the prism. The generator can be produced in two stages. four-stage and six-stage design.

Generátor, tlaku přípádně: vakua · je:, 'přehledně vyobrazen na přiložených výkresech, kde na obr;: 1. jé příčný řez dvojstupňového·, provedení, generátoru: tlaku, na. obr. 2 je. podélný. ·.řez·: dvojstupňového provedení generátoru tlaku,· na.' obr.; .-.a·. je. příčný řez ^r šestistupňového provedení generátoru tlaku se zařízením pro nastavování škodlivého prostoru, na obr. 4 je podélný řez šestistupňového provedení generátoru tlaku se zařízením pro nastavování škodlivého prostoru, na. obr.. 5 je. příčný řez čtyřstupňového provedení generátoru tlaku s přídavným bočním vedením a na obr. 6 je podélný řez čtyřstupňového provedení generátoru tlaku s přídavným bočním vedením..The pressure generator or vacuum is shown in the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a cross-sectional view of a two-stage pressure generator; FIG. longitudinal. Two-stage design of the pressure generator; giant.; .-.and·. Yippee. ^six-y cross-sectional embodiment of a pressure device for adjusting the harmful space, FIG. 4 is a longitudinal section through a six-stage embodiment of a pressure device for adjusting the harmful space on. FIG. 5 is. Fig. 6 is a longitudinal section of a four-stage pressure generator with an additional side guide.

V kompresorové skříni 1 je v jejím stře- . du uložena pohonná hřídel 2. Hřídel 2 nese letmo uloženou kliku 3 s protizávažím, “s'níž je excentricky spojeno valivé ložiskoIn the compressor casing 1, it is in its center. The shaft 2 carries a cantilevered crank 3 with a counterweight.

4. Valivé ložisko 4 je centricky uloženo v prizmě 5 s paralelními bočními plochami, jejichž hrany jsou delší, než je dvojnásobek excentricity kliky. Tyto paralelní boční plochy prizmy 5 slouží jako oběžné dráhy pro valivá ložiska- B, jež se opírají vnějšími kroužky o tyto boční plochy. Ložiska 6 jsou umístěna ve vybrání 26 a -uchycená pomocí kolíků 8 v držadlech 7 ložisek, která vzájemně neposunovatelně a nerozebíratelně jsou spojena spojovacím článkem 9. Držadla 7 ložisek 6 se spojovacím článkem 9 tvoří třmen 10, přičemž jsou po stranách rozebíratelně spojena s membránovým talířem íí, pomocí šroubu 12, jež současně upevňuje i membránu 13. Membrány 13 jsou po obvodu plynotěsně umístěny mezi kompresorovou skříň 1 a kompresorovou hlavou 14. V kompresorové hlavě 14 jsou pomocí ventilové desky 15 upraveny otvory 16 a 17 pro vstup a výstup plynu, případně vzduchu; Držadla 7 ložisek 6 jsou ukončená dříkem 18 s pravotočivým závitem a membránové talíře 11 jsou ukončeny dříkem 19 • opatřeným levotočivým závitem a jsou vzájemně spojeny maticí 20. V případě čtyřstupňového provedení jsou držadla 7 ložisek 6 vzájemně proti sobě ležící a to neposunovatelně a nerozebírátelně, přičemž jsou propojeny spojovacími články 9, což je umožněno pomocí šroubů 21. Dále v držadlech 7 ložisek S nad valivými ložisky 6 jsou uchyceny další přídavná .menší ložiska 22,. přičemž jejich počet nad každou boční plochou, se různí podle provedení a jsou uchycena pomocí kolíků 23 tak, aby mohly být vedeny svými vnějšími kroužky po ploškách 24.4. The roller bearing 4 is centered in the prism 5 with parallel side faces whose edges are longer than twice the crank eccentricity. These parallel side faces of the prism 5 serve as raceways for rolling bearings B supported by the outer rings on these side faces. The bearings 6 are located in the recesses 26 and gripped by pins 8 in the bearing handles 7, which are connected to one another in a non-movable and non-detachable manner by a connecting member 9. The bearing handles 7 with the connecting member 9 form a yoke 10 and detachably connected to the diaphragm The diaphragms 13 are sealed circumferentially between the compressor casing 1 and the compressor head 14. In the compressor head 14, the gas inlet and outlet openings 16 and 17 are provided by means of the valve plate 15 or 17, respectively. air; The bearing handles 7 are terminated by a right-handed threaded shaft 18 and the diaphragm plates 11 are terminated by a left-handed threaded shaft 19 and connected to each other by a nut 20. In the four-stage design, the bearing handles 7 are opposite to each other. They are interconnected by connecting links 9, which is made possible by screws 21. Furthermore, in the bearing handles 7 above the rolling bearings 6, additional additional smaller bearings 22 are mounted. wherein their number above each side surface varies according to the embodiment and is secured by pins 23 so that they can be guided by their outer rings on the pads 24.

Pomocí' neposunovatelně uchycených valivých ložisek 6 je prizmě 5 zabráněno sé otáčet a tak' sé otáčivý pohyb hřídele 2 v důsledku excentricky přeměňuje v čistě lineární pohyb ve směru kolmém na boční plochy prizmy 5 pomocí slabého valivého tření· jež je vyvoláno, valivými ložisky 6 tak, že vnější kroužky se opírají o boční plochy prizmy 5, přičemž jejich pomocí jsou držáky 7 ložisek 6 společně s membránovými talíři 11 ve směru kolmém na boční plochy vyzdvihované a zdvih je určen mírou exčentricíty. Slabé boční síly se zachytávají pouze pomocí .membrán 13.By means of non-displaceably mounted roller bearings 6, the prism 5 is prevented from rotating and thus its rotational movement of the shaft 2 as a result of eccentrically transforms itself into a purely linear movement in a direction perpendicular to the lateral surfaces of the prisms 5 by weak rolling friction. The outer rings are supported on the side surfaces of the prism 5, whereby the bearing holders 7 together with the diaphragm plates 11 are lifted in a direction perpendicular to the side surfaces and the stroke is determined by the degree of eccentricity. Weak lateral forces are only absorbed by the membranes 13.

Claims

SUBJECT

1. A pressure or vacuum generator comprising a single or double-sided drive shaft which supports an eccentric bearing centered in a prism and parallel side surfaces which are supported by the underside of mutually opposed diaphragm plates or pistons, characterized in that mounted antifriction bearings (6) supported by outer rings on parallel side faces of the prism (5) They are housed in a recess (26) and firmly locked by pins (8) in bearing handles (7) facing each other in a non-movable and non-detachable manner; are connected to the diaphragm plates (11), wherein the handles of the inventive bearing (7) terminated with a stem (18) are interconnected by means of a nut (20) on one side with a right-handed thread and on the opposite side with a left-handed thread and a shaft (19) 11).

Pressure or vacuum generator according to claim 1, characterized in that the prism (5) is formed by at least two laterally parallel surfaces, for example four, six or eight.

Pressure or vacuum generator according to Claim 1, characterized in that the coaxially mounted roller bearings (6) are detachably connected to the diaphragm plates (11) and are detachably mounted.