CS270116B1 - Generátor tlaku, připadne vákua - Google Patents

Abstract

Cčelom riešenia je zvýšenie účinnosti a jednoduchosti konštrukcie generátorov ' tlaku, připadne vákua. Uvedeného účelu je dosiahnuté tým, že aspoň jedno prvé ložisko je svojim vonkajšim krúžkom uložené s predpatím aspoň na jednej prvej ploché prvého držiaku membrány a zároveň aspoň jedno druhé ložisko je so svojím_vonkajším krúžkom uložené s predpatím aspoň na jednej druhej ploché druhého držiaku membrány Prvý držiak a druhý držiak sú vzájomne nerozoberatelne spojené a každé prvé alebo druhé ložisko je uložené na jednej jemu « pričom plochy zodpovedajúcej prvé druhéhoplochy prvej držiaku prvého alebo sú držiaku navzájom druhej ploché, arovno- druhé běžné.

Description

CS 270 116 B1 1

Vynález sa týká generátore tlaku, připadne vákua, ktorý je určený k vytváraniu vákuaalebo k stlačeniu plynných médií pomocou elektromotoricky sa pohybujúcich membrán resp, ipiestov. Nájde uplatnenie všade tam, kde je potřebné, aby dopravované médium zostávalobezolejové, napr. v zdravotníctve ako generátor tlaku vzduchu potřebný k inhalačnej, dy-chacej, zubolekárskej a inej zdravotnickéj techniky. Ďalej ako generátor vákua potřebnýna chirurgické, sterilizačné a rázné iné laboratorné odsávačky. Možno ho však použit iv iných oblastiach náročného hospodárstva a to napr. v potravinářštve, chemickom a inompriemysle.

Doteraz vyrábané elektromotoricky pohánané plynové čerpadlá a kompresory sú zvačšariešené s klasickým klukovým mechanizmom, t.j, pomocou klukového hriadela a ojnice, kto-rý poháňa membrány alebo piesty. V menšej miere sa však používá i u iných mechanizmov napohon membrán alebo piestov. Jedná sa hlavně o pohon pomocou kulisových mechanizmov, kdesa dá docielit lineárny pohyb membrán a piestov. Lineárny pohyb ..aa dá docielit napr. i po-mocou prizmy a valivých ložisk resp. translačných valivých ložísk, U všetkých týchto prí-padoch sa váčšinou jedná o vzájomné spriahnutie dvoch a dvoch protisebe ležiacich membrá-nových alebo piestových jednotiek. Dalšia možnost dosiahnutia lineárneho pohybu je využi-tím lineárneho elmotora.

Pri použití napr. membránového kompresora s priamym spriahnutím ojnice s membránouje nevýhoda v tom, že membránový tanier a tým i membrána koná okrem linárneho pohybu, t.j.pohybu kolmo na membránu, tiež i pohyb kývavý, t. j. membránový tanier sa naklána ná jednui druhů stranu. Tento pohyb má za následok prehrievanie membrán, pričom sa znižuje iqh ži-votnost a membrány možu byt použité len pri nižších tlakoch. Dalšia nevýhoda je, že v dó-sledku kývavého pohybu membrány musí byt zvečšený i priestor medzi membránou a kompresoro-vou hlavou pri vrchnom mítvom bode, čo má negativný vplyv na celkovú účinnost kompresora.Iná nevýhoda spočívá v tom,· že viacstupňové prevedenie sa nedá robit malé a celistvé. Ne-výhoda riešenia lineárneho pohybu pomocou prizmy a translačných valivých ložísk je právěv použiti týchto špeciálnych, len pre tento případ vyrábaných ložísk,· nevýhoda riešeniaskoro lineárneho pohybu pomocou paralelogramu spočívá hlavně v zložitosti konštrukcie, vnemožnosti použit predmet vynálezu ako generátora vákua a vo zvyšenom klepaní ložisk za-příčiněné tým, že spriahnutie vzájomné protiležiacich stupňov je pomocou válcových pružin.

Uvedené nedostatky odstraňuje generátor tlaku, napr. plynové čerpadlo alebo kompre-sor, podlá vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že z excentricky a súose uloženýchvalivých ložísk sa minimálně jedno ložisko s predpatím opiera svojím vonkajším krúžkomo jedny rovnoběžné plochy jedných spodných dielov držadiel membrán alebo piestov a mi-nimálně jedno ložisko sa s predpatím opiera svojím vonkajším krúžkom o druhé, protise-be ležiace navzájom a prvými plochami rovnoběžné plochy druhých spodných dielov držadielmembrán alebo piestov, vzájomné dvoch a dvoch protisebe ležiacich neposunutelne a nero-zoberatelne spojených a kde každé zo súoše a excentricky uložených valivých ložísk saopiera len o jedny rovnoběžné plochy jedných držadiel membrány. Excentricky uložený po-honný hriadel nesie súoso navzájom od seba oddelene minimálně dve valivé ložiská s výho-dou tri, šest, sedem. Plynové čerpadlo, alebo kompresor je tvořený s minimálně dvorná, svýhodou štyrmi, šiestimi s navzájom dvorná a dvorná proti sebe ležiacimi držadlami membránalebo piestov. V drážkách pooboch stranách ramien držadiel membrán alebo piestov sú nasu-nuté prstence rozoberatelne spájajúce vzájomné vždy dve a dve proti sebe ležiace držadlámembrán alebo piestov. V jednotlivých prstencoch sú uchytené stavitelné skrutky a dotlá-čené na plochy drážiek držadiel membrán slúžiace k nadstaveniu predpátia dotláčania jed-notlivých rovnoběžných ploch na jednotlivé súose a excentricky uložené valivé ložiská.Jednotlivé podpěrné plochy sú urobené prostredníctvom vložiek z tvrdokovu a nalisovanédo telies spodných dielov držadiel membrán vyrobených z iného materiálu. 2 CS 270 116 B1 Výhoda generátore tlaku, připadne vákua podlá vynálezu spočívá v tom, že membránavykonává čisté lineárny pohyb a nedochádza k značnému prehriatiu membránového materiá-lu. Je tu možné změnit škodlivý priestor na minimum a tým kompresor alebo čerpadlo móžepracovat s lepším účinkom. U prevedenia s translačnými ložiskami odpadá použitie týchtošpeciálnych ložísk. Výhoda oproti prevedenies valivými ložiskami a prizmy je v jej znač-nej jednoduchosti, t. j. odpadá tu celkom použitie prizmy.

Plynové čerpadlo alebo kompresor je možné vyrábat v dvojstupňovom (dvojkomorovom,dvojmembránovom), výhodné v. šfivorstupňovom ale i viac stupňovom převedení a vždy dva adva stupně vzájomne spriahnuté. Dvojstupňové prevedenie je možné vyrábat s minimálnědvorná excentricky a súose uloženými valivými ložiskami. K váli ohybovému namáhaniu ex-centrického hriadela je u dvojstupňového provedenia výhodnejšie riešenie s troma a viacsúose uloženými ložiskami, t. j. tak, aby výsledná sila od podopierania sa ložísk nadrážky membrán posobila v jednej ose. Ďalej napr. štvorstupňové prevedenie plynového čer-padla resp. kompresora je možné urobit s minimálně štyrmi valivými ložiskami súose uložený-mi na excentrickom hriadeli, kde vždy jedno ložisko sa.opiera na iný držiak membrán. Výhod-nejšie z hladiska namáhania a konštrukčného usporiadania sú prevedenia štvorstupňovéhoplynového čerpadla resp. kompresora riešené s minimálně 6-timi resp. 7-mimi súose a excen-tricky uloženými valivými ložiskami tak, ako je znázorněné na obr. 4-7.

Takéto dvojstupňové (komorové) a hlavně viacstupňové, napr. štvorkomorové prevede-nie plynového čerpadla alebo kompresora má výhodu i v tom, že sanie a výtlaky jednotli-vých stupňov (komor) je možné medzi sebou jednoducho spájat a to paralelné, (spojeniesaní alebo výtlakov do jedného spoločného) sériové (spojenie sania jedného stupňa s výtla-kom druhého stupňa) alebo sériovo paralelné.· Takýmto rozným spájaním je možné docielit ujedného zariadénia viacero kombinácií plynového čerpadla rozlišených v dosiahnutí maximál-neho podtlaku a rožnej nasávacej výkonnosti a viacero kombinácií kompresora rozlišených vdosiahnutí maximálneho výtlačného tlaku a ráznéj výkonnosti.

Generátor tlaku, napr. plynové čerpadlo alebo kompresor podlá vynálezu je prehladnezobrazený na přiložených výkresoch, kde na obr. 1 je pozdlžny rez dvojstupňového prevede-nia membránového kompresora a dvoma excentricky uloženými valivými ložiskami. Na obr. 2je pozdlžný a na obr. 3 priečný rez dvojstupňového prevedenia membránového kompresoras troma excentricky uloženými valivými ložiskami. Na obr. 4 je pozdlžný a na obr. 5 prieč-ny rez štvorstupňového prevedenia membránového kompresora so šiestimi excentricky uložený-mi valivými ložiskami a s navzájom nerozoberatelnými protiležiacimi držadlami membrán, naobr. 6 pozdlžný a na obr. 7 priečný rez štvorstupňového prevedenia membránového kompresoraso siedmimi excentricky uloženými valivými ložiskami a s navzájom rozoberatelnými protise-be ležiacimi držadlami membrán. Znázorněné prevedenie membránového kompresora podlá obr. 1 - 7 sú urobené s klukou uloženou letmo. Podlá tohoto vynálezu je však možné zostavit iprevedenie plynového čerpadla alebo kompresora s klukou uloženou v dvoch i viacerých mie-stach. V kompresorovéj skrini _1 je v jej střede uložený pohonný hriadel J2. Hriadel 2_ nesieletmo uloženú kluku_3 s protizávažím, na ktoré sú súoso navzájom od seba oddělené a ex-centricky s rovnakou excentricitou uložené prvé, tretie valivé ložiská 4, 2 a druhé,štvrté valivé ložiská 41, 21· Minimálně jedno prvé, tretie ložisko 4,2 sa s predpatímopiera svojím vonkajším krúžkom o prvú, tretiu plochu_5» 2 spodného dielu prvého, tretie-ho držadla membrány 6, 2 a minimálně jedno druhé, štvrté valivé ložisko 41, 71 sa s pred-pátím opiera svojím vonkajším krúžkom navzájom s plochou _5» 2 rovnobežnú druhů, štvrtúplochu 51, 81 protiležiaceho spodného dielu druhého, štvrtého držadla membrány 61, 91.

Tieto rovnoběžné plochy 5, J8 a 51, 81 slúžia ako oběžné dráhy pre vonkajšie krúžky súoseuložených lóžísk 4,2 a 41, 71. Pričom každé z ložísk sa opiera vždy len o jedny rovno-běžné plochy jedného držadla membrány. Dlžka jednotlivých dosadacích ploch 5, JB_a 51, CS 270 116 Bl 3 81 sa rovná; maximálně šírke právě o seba opierajúoich sa valivých ložísk X, J a £1, 12.popřípadě zvačšená o medzeru vytvorenú medzi jednotlivými vedla seba uloženými ložiska-mi 1- 1 a 11 > 21 ·

Vytvořené je to tak, že u telesa epodného dielu držadla membrány χ, χ a £1» £1 j®dosadacia plocha vytvořená vždy len nad práva opierajúcim sa valivým ložiskom (ami) anad ostatnými ložiskami je v telese spodného dielu držadla membrány X, £. a £1, H urobenévybranie. Sirka jednotlivých dosadacích ploch 5j 8. a 51. 81 je vačšia ako dvojnásobok ex-centricity kluky _3 a rovná sa celkovej šírke telesa držadiel membrán X, J a 61, 91,

Dvojstupňové a dvoj ložiskové prevedenie membránového fcomrecora podlá obr. 1 je uro-bené tak, že vonkajSí krúžok prvého valivého ložiska jj. sa s predpatím opiera o prvú plo-chu spodného dielu prvého držadla membrány χ· a vonkajší krúžok druhého ložiska JQ sas predpatím opiera o navzájem s plochou χ rovnoběžně druhů plochu $1 protiležiaceho spod-ného dielu druhého držadla membrány Ji.

Dvojstupňové a trojložiskové prevedenie membránového kompresora podlá obr. 2, 2. je urobené tak, že vonkajší krúžok, v střede ležiacého širšieho prvého ložiska J. sas predpatím opiera o prvú plochu J5. spodného dielu prvého držadla membrány X a vonkajšiekrúžky obidvoch susediacich užších druhýoh ložíek_£ sa a predpatím opierajú o navzájoms plochou _5_rovnoběžné druhé plochy 51 protiležiaceho spodného dielu druhého držadlamembrány 61

Stvorstupňové a šestložiskové prevedenie membránového kompresora podlá obr, 4 a 5je urobené tak, že vonkajší krúžok, jedného širšieho v střede ležiaceho prvého ložiska£ sa s predpKtím opiera o prvú ploohu X epodného dielu prvého držadla membrány X a von-kajšie krúžky obsuaediaeioh s ložiskom Xušlíoh druhých ložíek *sa s predpKtím opierajúo navzájom s prvou plochouχrovnoběžná druhé ploohy Ji protileliaoeho epodného dieludruhého držadla membrány £i.. A Sálej, vonkajli krúžok dallieho lirlieho v střede ležiace-ho tretieho;ložiskaχ sa s predpKtím opiera tretiu plochu X v danom případe kolmú naplochu X spodného dielu tretieho držadla membrány £» vonkajžie králky dvooh obauaedia-cich s valivým ložiskom 7 užžíoh Stvrtýoh valivých ložíek JI sa s predpKtím opierajú onavzájom s plochou χ rovnoběžné štvrté ploohy 81 protiležiaceho spodného dielu štvrtéhodržadla membrány 91.

Stvorstupňové a sedemložiskové prevedenie membránového kompresora podlá obr. 6 a 7je urobené tak, že vonkajší krúžok širšieho v střede ležiaceho prvého ložiska_£ sa s pred-patím opiera o prvú plochu 5 spodného dielu prvého držadla membrány X a jeho dva susedia-ce vonkajšie krúžky úžšich druhých ložísk 41 sa s predpKtím opierajú o navzájom s prvouplochou X rovnoběžně druhé plochy 51 protiležiaceho epodného dielu druhého držadla mem-brány 61 a dalej obidva vonkajšie krúžky od prvého ložiska χobsusediacich třetích ložískJ_ sa s predpatím opierajú o tretie plochy X v danom případe kolmé na prvú plochu X spod-ného dielu tretieho držadla membrány 9 a dalšie dva vonkajšie krúžky obojstranne krajnésúoso uložených štvrtých ložísk 71 sa s predpatím'opierajú o navzájom s tretou plochou Xrovnoběžné štvrté plochy 81 protiležiaceho spodného dielu štvrtého držadla membrány 91 V tomto štvorstupňovom.převedení podlá obr. 6 a 7 aú jednotlivé podpěrné plochy 5. 8 aχΐ, 81 urobené pomooou prvých třetích 10, 11.a druhýoh, štvrtých 101, 111 vložiek z tvr-dokovu zalisovaných do telies spodných dielov prvého, tretieho χ, £a protisebe ležiace-ho druhého, štvrtého 61,;91 držadla membrány vyrobeného z iného materiálu.

Prvé, tretie držadlo membrány χ χje podlá obr. 1 - 5 s protisebe ležiaoim druhým,štvrtým držadlom membrány 61, 91 neposunutelne a nerozoberatelne spojené pomooou prvého,druhého spojovaoieho článku IX JX tvoriacim tak-jeden ceiok, tzv, prvý, druhý strmeň14. Λ v štvorstupňovom převedení podlá obr. 4 a S je prvý strmeň 14 z roztvorenej strany inerozoberatelne usatvorený pomooou vSčšiehc prstene 16, t.j, prvé dršedlo membrány χjeh druhým protlležiaolm držiakom membrány ¢1 navzájom rozoberatelne a s predpKtím prepojene C6 370 1X6 B1 pomocou tohto vačšieho prstenoa 16 oaadenom v prvej drálke 1.7 prvého driadla membrány Ja v druhaj drážka 171 druhého držadla membrány JI na konol roztvorenýoh ramien prvéhostrmena 14 a to tak, že prstenec 16 obchádza telesá spodnýoh dieloov tretieho a Stvrtéhodržadla membrány 9 a 91, t. j. ramená druhého strmena 15. A taktiež 1 druhý strmen 15 iez roztvorenej strany i rozoberatelne uzatvorený pomooou menšieho prstence 18, t. j. tre-tie držadlo membrány 9 je so Stvrtým protiležiacim držadlom 91 navzájom rozoberatelne spredpatím přepojené pomocou menšieho prstenca 18 osadenom v třetej drážke 19 tretiehodržadla membrány _9_ a v Stvrtej drážke 191 Stvrtého držadla membrány 91 na konci roztvo-rených ramien druhého strmeňa 15. Obchá^éenle. ramien prvého strmena 14 menSim prstencom18 tu nie je potřebné, nakolko ramená strmena pod prstenec nezasahuj*!. A v Stvorstupňovom převedeni podlá obr. 6, 7 je prvé držadlo membrány 6 s druhýmprotiležiacim držadlom membrány 61 rozoberatelne a s predpatím spojené pomocou dvochvačšich prstencov 16 osadených v prvých a druhých drážkách 17 a 171 unieetnených po obochkoncoch týchto kratších ramien prvého a druhého držadla membrán 6 a 61 a >to tak, že váčšieprstence 16 obchádzajú dlhSie ramená tretieho a Stvrtého držadla membrány 9 a 91. A tretiedržadlo membrány 9 je so Stvrtým protiležiacim držadlom membrány 91 rozoberatelne a spredpatím spojené pomocou dvoch menších prstencov 18 osadených v třetích a vo š.tvrtýchdrážkách 19 a 191 umiestnených po oboch koncoch týchto dlhSích ramien tretieho a štvrté-ho držadla_9 a 91. Obchádzanie ramien prvého a druhého držadla membrány _6 a 61 menšímprstencom 18 nie je tu potřebné, nakolko ich ramená pod menší prstenec 18 nezasahuji!. V jednotlivých prstencoch 16 a 18 sú uchytenéi stavitelné skrutky 20 a dotláčené na plo-chy drážek 17 a 19. resp. 191 držadiel membrán 6. resp. 61 a 91 slúžiace k nastaveniupredpátia dotláčania jednotlivých ploch _5., 51, 8 a 81 na příslušné súose a excentrickyuložené valivé ložiská J, 41, a 71. U všetkých znázorněných provedení membránových kompresorov podlá vynálezu, c. j.obr. 1 - 7 sú jednotlivé držadlá membrán v osy výslednice podopretia sa ložisk rozobera-telne spojené s membránovými taniermi 21 a to pomocou skrutky 22*a přítlačného taniera 23,ktoré súčasne pridržujú i membránu 24. Jednotlivé membrány 24 sú po obvode plynotesneuchytené medzi kompresorovú skrinu 1 a kompresorové hlavy 25. V kompresorovéj hlavě 25sú vhodné pomocou ventilovej došky 26, napr. s klapkovými ventílmi upravené prvé otvory 27a druhé otvqry 27 určené pre vstup a výstup plynu'lebo vzduchu do, alebo von z kompresnéhopriestoru.

Pomocou takto súose a excentricky uložených valivých ložisk Jj 7 a 41. 71 opierajú-cich sa jednotlivo vonkajšími krúžkami o navzájom rovnoběžné plochy J_a 51, 81 vzájomnedvoch a dvoch protisebe ležiacich držadiel membrán j6, _9 a 61, 91 nerozoberatelne alebo irozoberatelne spojených, sa otáčavý pohyb hriadela _2_v dosledku excentrity premieňa včisté lineárny pohyb a to v smere kolmom na plochy _5., _8_ a 51, 81 - pomocou odvalovaniasa súoso uložených ložisk pri týchto plochách. Zdvih je určený mierou excentricity.

Slabé bočné sily vznikajúce odvalovaním sa ložisk, sa zachytávájú len tuhoslou membrán.

Claims (5)

1. CS 270 116 B1 5 PREDMET VYNALEZU

   1. Generátor tlaku, připadne vákua, tvořený jednostranné alebo dvojstranné uloženým pohon-ným hriadelom, ktorý nesie súose navzájom od seba oddělené a excentricky uložené vali-vé ložiská, koreSpondujúce s držiakmi membrány, vyznačujúci sa tým, že aspoň jedno pr-vé ložisko (4) je Bvojlm vonkajSím krúžkom uložené s predpatím aspoň na jednej prvejploché (5) prvého držiaku (6) membrány (24)· a zároveň aspoň jedno druhé ložisko (41)je svojím vonkajSím krúžkom uložené a predpatím aspoň na jednej druhej ploché (51) dru-hého držiaku (61)'membrány (24),pričom prvý držiak (6) a druhý držiak (61) sú vzájomnenerozoberatelne a neposunovatelne spojené a každé prvé alebo druhé ložisko (4, 41) jeuložené na jednej jemu zodpovedajúcej prvej alebo druhej ploché (5, 51), přičom prvéplochy (5) prvého držiaku (6, a druhé plochy (51) druhého držiaku (61) sú vzájomne rov-noběžné .
2. 2. Generátor tlaku, připadne vákua, podlá bodu 1, vyznačujúci sa tým, že aspoň jedno tre-tie ložisko (7) je svojím vonkajSim krúžkom uložené s predpatím na aspoň jednej tretiejploché (8) tretieho držiaku (9) membrány (24) a zároveň aspoň jedno Stvrté ložisko (71)je svojím vonkajSím krúžkom uložené s predpatím na aspoň jednej Stvrtej ploché (81)štvrtého držiaku (91) membrány (24), pričom treti držiak (9) a štvrtý držiak (91) súvzájomne nerozoberatelne a neposunovatelne spojené a každé tretie alebo Stvrté ložisko(7, 71) je uložené na jednej jemu zodpovedajúcej tretej alebo Stvrtej ploché (8, 81),pričom tretie plochy (8) tretieho držiaku (9) a Stvrté plochy (81, Štvrtého držiaku(91) sú vzájomne rovnoběžné. Generátor tlaku, připadne vákua, podlá bodu 2, vyznačujúci sa tým,držiakov (6, 61, 9, 91) membrán (24, sú vytvořené drážky (17, 171,sú osadené vačšie prstence (16) a menSie prstence (18) rozoberatelne spojujúce vzájomneproti sebe ležiace držiaky (6, 61, 9, 91) membrán (24). že po oboch stranách19, 191), v ktorých
3. 4. Generátor tlaku, připadne vákua, podlá bodu 3, vyznačujúci sa tým; že vačSie prstence(16) a menSie prstence (18) sú opatřené nadstávitelnými skrutkami.
4. 5. Generátor tlaku, připadne vákua, podlá bodu 2, vyznačujúci sa tým, že medzi plochy(5, 8, 51, 81) a vonkajšie krúžky ložisiek (4, 7, 41, 71) sú zalisované vložky(10, 101, 110, 111) z tvrdokovu. 3 výkresy