CS231392B1 - Generátor tlaku, případně vakua - Google Patents

Abstract

Vynález se týká generátoru tlaku případně vakua, jenž je určen ke stlačování plynných médií nebo k vytváření vakua pomocí elektromotoricky se pohybujících membrán nebo písty a dále je určen pro menší zdvihy membrán nebo pístů. Jeho podstata spočívá v tom, že vnější kroužek výstředníkovéhohožiska je opatřen nejméně dvěma bočními rovnoběžnými ploškami, které přiléhají k vnějším kroužkům souose uložených valivých ložisek.

Description

Vynález se týká generátoru tlaku případně vakua, jenž je určen ke stlačování plynných médií nebo k vytvářeni vakua pomocí elektromootoricky se pohybujících membrán nebo písty a dále je určen pro menší zdvihy membrán nebo pístů*

Doposud vyráběné elektromotoricky poháněné bezolejové kompresory jsou většinou řešeny s klasickým klikovým mechanismem, to jest s pomocí klikového hřídele nebo excentru a ojnice, která pohání membrány či písty, V menší míře se používá však i jiných mectenismů na pohon membrán a pístů, □edná se především o pohon pomocí kulisového mechanismu, kde se dá docílit lineární pohyb membrán či pístů. Takovýto lineární pohyb se docílí například pomocí prizmy a trans lačních ložisek. Diná možnost dosažení lineárního pohybu spočívá například ve využití lineárního elektroradtoru. Při použití membránového kompresoru s přímým spřáhnutím ojnice s membránou je nevýhoda v tom, že membránový talíř a tím i celá membrána koná mimo lineárního pohybu, což je pohyb kol mo na membránu, také pohyb kývavý, to jest membránový talíř se naklání na jednu i druhou stranu. Tento pohyb má za následek přehřívání membrán, přičemž se snižuje jejich životnost a membrány mohou být použity pouze při nižších tlacích Další nevýhodou je, že v důsledku kývavého pohybu membrány, musí být zvětšen i prostor mezi membránou a kompresorovou hlavou při vrchním .mrtvém bodě, což má vliv na celkovou účinnost kompresorů. Diná nevýhoda spočívá v tom, že vícestupňové provedení se nedá vyrobit malé a celistvé. Nevýhodou řešení pomocí prizmy a translačníčh valivých ložisek je právě v použití těchto speciálních, jen pro tento případ vyráběných ložisek. Nevýhoda řešení pomocí paralelogramu spočívá zvláště ve složitosti konstrukce, v nemožnosti použití vynálezu jako čerpadla a ve zvýšeném klepání ložisek, což je zapříčiněno spřáhnutím vzájemně protiležicích Stupňů pomocí pružin.

Uvedené nedostatky odstraňuje generátor tlaku, případně

- 2 231 392 vakua, jehož podstata spočívá v tom, že vnější kroužek Výstředníkového ložiska je opatřen nejméně dvěma bočními rovnoběžnými ploškami, které přiléhají k vnějším kroužkům souose uložených valivých ložisek*

Výhody generátoru tlaku případně vakua dle vynálezu spočívají v tom, že membrány konají čistě lineární pohyb a tím¹nedochází k přehřátí membránového materiálu. Oe také možné zmenšit škodlivý prostor na minimum a kompresor (čerpadlo) může pracovat s lepším účinkem. Odpadá, též použiti ťranslačnich ložisek a použití prizmy, což zjednodušuje konstrukci kompresoru respektive čerpadla..

Vytvoření rovnoběžných bočních ploch na vnějším kroužku excentricky uloženého valivého ložiska je možno udělat přímo při výrobě ložiska, případně dodatečným opracováním řadového ložiska. Při použití normálního řadového ložiska je určité omezení v zeslabováni stěny vnějšího kroužku ložiska a tím i v délkách hran rovnoběžných ploch. Z tohoto důvodu jě toto řešení zvlášt vhodné pro menší zdvihy, to jest zvláště pro membránové kompresory a čerpadla. Příkladně při použití ložiska s průměrem vnějšího kroužku 62 mm a jeho zbroušením do hloubky 1 mm z každé strany dostaneme délky hran bočních ploch přibližně 17 mm, což je jen pro použití jédoho ložiska nad každou oběžnou plochou s možností použití pro kompresory a čerpadla až do velikosti zdvihu 16mm. S tímto zeslabením stěny vnějšího kroužku ložiska je však třeba počítat při navrhováni a dimenzování ložiska. Vzhledem k tomu, že alternativa s upraveným normálním řadovým ložiskem má omezeni v délkách hran bočních ploch, hodí se proto pro provedení s použitím po jednom valivém ložisku nad každou oběžnou plochou. Alternativa vícero Souose uložených valivých ložisek nad každou oběžnou plochou si vyžaduje vyrobení zvláštního vnějšího kroužku excentricky uloženého valivého ložiska, to jest kroužků s většími délkami hran bočních ploch. Klopný moment , který vzniká při použití jednoho valivého ložiska nad každou oběžnou plochpu excentricky uloženého valivého ložiska má (při

231 392

- 3 nedodržení ložiskové vůle mezi nově uloženým ložiskem a oběžnou plochou vnějšího kroužku excentricky uloženého ložiska) výhodu v tom, že vzniklá vůle není příčinou klepání kompresoru. Vzhledem k tomu, že ke kompresi i k nasávání plynu dochází v jednotlivých stupních postupně za sebou a to ve směru otáčeni pohonného hřídele, dochází Vnější kroužek s rovnoběžnými plochami do záběru plynule, protože vzniklá vůle a klopný moment dávají možnost vnějšímu kroužku se mírně nfcklánět a tím vymezit vzniklou vůli. Velikost klopného momentu je přímo úměrná zdvihu (exertricitě) a nepřímo úměrná poloměru souose uložených ložisek. Aby nedocházelo k příliš velkému klopnému momentu a aby se zabránilo vzpříčení, je nutné poměr zdvihu k poloměru těchto ložisek ohraničit. Například při použití jednoho ložiska nad každou oběžnou plochou,se může zvolit velikost excentricity až do velikosti poloměru těchto ložisek a přitom nedojde ke vzpříčení ani při dvoustupňovém provedení. Generátor je možno vyrábět ve dvou, čtyř a šestistupňovém provedeni.

Generátor tlaku případně vakua je přehledhě zobrazen na přiložených výkresech, kde na obr. 1 je podélný řez čtyřstupňového provedení, na obr. 2 je příčný řéz čtyřstupňového provedení generátoru a na obr, 3 je schematické znázornění čtyřstupňového provedeni.

V kompresorové skříni 1. je v jejím středu uložen pohonný hřídel s protizávažím a excentricky uloženým valivým ložiskem 4 s paralelními bočními plochami jež je vytvořeno s minimálně dvěma rovnoběžnými bočními plochami na vnějším kroužku. Dle provedení je s výhodou toto excentricky uložené valivé ložisko 4 vytvořeno se čtyřmi, šesti, osmi rovnoběžnými bočními plochami. Tyto paralelní boční plochy ložiska 4 slouží jako oběžné dráhy pro souose uložená valivá ložiska 6, která se opírají Vnějšími kroužky otyto boční plochy. Valivá ložiska 6 jsou umístěna ve vybrání 3 a uchycena pomocí kolíků 8 v držadlech 7 ložisek, která jsou vzájemně neposunutelně a nérozebitatelně spojena článkem 9. Držadla 7 ložisek se spojovacím článkem 9 t-voří třmen 10, přičemž jsou po stranách rozebíratelně spojena s membránovým talířem 11 _% pomocí matky 12, která současně přidržuje i membránu 13. Membrány 13 jsou po obvodu plynotěsně

- 4 231 392 umístěny mezi kompresorovou skříň 1. a kompresorovou hlavu 14. V kompresorové hlavě 14 jsou pomoci ventilové desky 15 upraveny první otvory 16 a druhé otvory 17 pro vstup a výstup plynu, případně vzduchu. Držadla 7 ložisek jsou ukončena dřikem 18 s pravotočivým závinem a membránové talíře 11 jsou ukončeny dřikem 19 s levotočivým závitem a jsou vzájemně spojeny maticí 2. Držadla 7 ložisek vzájemně ležící proti sobě mohou být neposunóvatelně a rozebíratelně spojeny spojovacím článkem 9 pomocí matek 12. Pomoci neposunovatelně uchycených valivých ložisek 6 je vnějšímu kroužku ložiska 4 s paralelními bočními plochami zabráněno se otáčet a rak se otáčivý pohyb mění v čistě lineární pohyb ve směru kolmém na boční plochy ložiska 4 s paralelními bočními plochami pomocí slabého valivého tření, které je vyvoláno valivými ložisky tak, že vnější kroužky se opírají o boční plochy vnějšího kroužku ložiska 4 s paralejiími bočními plochami přičemž jejich pomocí jsou držáky 7 ložisek společně s membránovými talíři 11 ve směru kolmém vyzdvihovány a zdvih je určen velikostí exentricity. Slabé boční síly se za chytávají jen pomocí membrán 13.

Vynález najde uplatněni především tam, kde je potřebné, aby dopravované médium zůstalo bezolejové, např, ve zdravotnictví jako generátor vzduchu potřebný k inhalaci, nebo na pohon zubolékařských souprav atp. Vynález je však možno použít i v laboratořích a potravinářském průmyslu.

Claims (1)

1. Generátor tlaku případně vakua, tvořený jednostranně nebo oboustranně uloženým pohonným hřídelem, který nese výstředníkové ložisko centricky uložené a opírající se o souose uložená valivá ložiska, jež jsou uložena ve vybráních a pevně uchycena kolíky v držadlech ložisek, která jsou upevněna naproti sobě a spojena membránovými talíři nebo písty vyznačující se tím, že vnější kroužek výstředníkového ložiska (4) je opatřen nejméně dvěma bočními rovnoběžnými ploškami, které přiléhají k vnějším kroužkům souose uložených valivých lo žisek (6)x