DE102011121307A1

DE102011121307A1 - Kompressor

Info

Publication number: DE102011121307A1
Application number: DE201110121307
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-12-19
Filing date: 2011-12-19
Publication date: 2013-06-20

Abstract

Die Erfindung betrifft eine spezielle Elemente Anordnung zum Generieren und Weiterleiten von Kräften nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Description

Die Erfindung betrifft eine spezielle Elemente-Anordnung zum Generieren und Weiterleiten von Kräften nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Die Idee geht von prozessphasensynchronisierten Arbeitstakten definierter Bauelemente (insbesondere Aktions- und Reaktionskräften) aus. Im Falle von Arbeitsmaschinen ergeben sich hierdurch erhebliche Vorteile zum allgemeinen bzw. sonstigen Stand der Technik. Vor allem die erfindungsgemäße sehr günstige Kraftausnutzung ergibt ein deutliches Verbesserungspotenzial bzgl. des resultierenden Nutzwirkungsgrades.
Aufgabe der Erfindung ist es auch, dass – im Falle der Ausführung als Arbeitsmaschine – der Prozessablauf örtlich und zeitlich derart optimiert wird, dass bei einer gegebenen Anzahl von Arbeitszyklen pro Zeiteinheit, besonders für die resultierende Energie, maximale Werte erreicht werden können.
Die Aufgaben werden erfindungsgemäß und im Wesentlichen dadurch gelöst, dass im Gegensatz zum Stand der Technik, eine Maschine realisiert werden kann, welche im Kerngedanken, insbesondere aus aufeinander abgestimmten sowie optimierten Bauelementen besteht, die in ihrer Kombination aus geometrischen Größen und Anordnungen die gewünschten vorteilhaften Eigenschaften aufweist.
Bei der erfindungsgemäßen Maschine wird eine optimale Betriebsart erreicht, insbesondere auch durch eine passende Art der Steuerung des Prozessablaufes. Der Bedingung einer optimalen Energieübertragung wird die Ausbildung von speziellen Wirkflächen bzw. -körpern vorausgesetzt, welche zusammen mit ggf. zusätzlichen Koppelelementen den Prozess räumlich und zeitlich vorgeben, wobei über die Formgebung und räumliche Platzierung hinausgehend bei Bedarf auch das Ausmaß von Bewegungsbahnen bzw. weiterer Einflussgrößen anderer angeschlossener weiterer Systeme berücksichtigt werden kann.
Im Wesentlichen besteht der erfindungsgemäße Grundgedanke im Zusammenspiel von wenigstens einem Rotor und antriebstechnisch in und an diesem speziell angekoppeltem Formkörper.
Darüber hinaus wird eine physikalische Zusammenarbeit von wenigstens einem, als Kompressor mit mechanischen Eigenschaften aufgebautem Element, erreicht.
Die Erfindung wird nunmehr an einem bevorzugten Beispiel in 1 beschrieben. Darüber hinaus und mittels der Patentansprüche wird diese weiter ausformuliert bzw. offenbart.
1: Gezeigt ist ein im Wesentlichen kreisförmiges Gehäuse 1, in dem sich eine Scheibe 2 in Pfeilrichtung um das Zentrum Z dreht und als kinematischer Körper mit dem kinematischen Körper 3a bzw. hier 3b in Antriebsverbindung steht. Letztere sind als Formkörper in spezieller Art und Weise ausgebildet und dienen neben ihren mechanischen Eigenschaften auch als Teilsysteme eines Kompressorsystems. Dabei stellen die Teile 3a und/oder 3b erfindungsgemäß Kompressionskolben dar (symmetrischer dünnerer Zylinder) bzw. 3b (mit 3a gekoppelter symmetrischer dickerer Zylinder). In der Scheibe 2 befinden sich Öffnungen 5, in denen das Element 3a aufgenommen und verschieblich ist. Eine Lagerung am Gehäuse 1 wird durch Wälzkörper 6 erreicht. Das Bauteilelement 7 dient dem An- bzw. Abtrieb.
Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung als Kompressor dienen die Elemente 4a und 4b (bevorzugt Flatterventile) als Arbeitsmediums Zu- bzw. Abfuhr. Diese befinden sich im Wesentlichen im Element 2 und vornehmlich in den Totpunktbereichen des Kolbens 3a bzw. 3b.
Nach dem Starten der Einrichtung mit einem Hilfsmittel wird durch die generierte hohe Drehzahl der Scheibe 2 eine Fliehkraft für und durch das Element 3a (3b) erzeugt. Die durch die Elemente 3a und 3b verursachte Nutzenergie kann nötigenfalls teilweise wieder dem System zugeführt werden. Auf jeden Fall ist eine Abstimmung der wirkenden Kräfte bzw. Energien erforderlich. Hierzu können bestimmte elektronische Bauteile erforderlich werden. (nicht Gegenstand dieser Beschreibung).
Das Element 2 kann alternativ auch kreuz- oder dreiecksförmig konstruiert sein.
Zur Unterstützung des Zieles der Erfindung können auch (nichtgezeigte) Federn in der Umgebung des Elementes 3a bzw. 3b eingesetzt werden.
Eine hier nicht zum Gegenstand werdende (Drehzahl-)Regulierungseinheit bestimmt das Arbeitsverhalten der erfindungsgemäßen Maschine.
Bedingt durch die geometrischen und kinematischen vorteilhaften Eigenschaften der erfindungsgemäßen Maschine ist diese bereits gut ausgewuchtet. Die Einrichtung lässt eine sehr hohe Energiedichte zu, ist relativ leicht, sehr wartungsarm und bleibt dennoch sehr kostengünstig.
Durch die bessere Energieausnutzung kann auch ein sinnvolles Frequenz- bzw. Drehzahlniveau angestrebt werden, was sich positiv auf die Lebensdauer der Erfindung auswirkt.
In der Summe betrachtet ergibt sich insgesamt eine Einrichtung, welche im Ergebnis kostengünstig und einfach in der Herstellung ist sowie effektive und saubere Nutzenergie zur Verfügung stellen kann.

Claims

Kinematische Bauteilgruppe mit einem Gehäuse 1 und einem exzentrischen Drehzentrum Z um das sich wenigstens ein Element 2 infolge direkter oder indirekter Krafteinwirkung in Pfeilrichtung bewegt, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens das Element 2 existiert, welches wenigstens ein verschiebliches Element 3a und/oder 3b aufnimmt bzw. führt und einerseits im Wesentlichen mit dem Gehäuse 1 in Antriebsverbindung steht und andererseits wenigstens als ein wesentliches Teil eines Kolbens als Hub- und/oder Drehkolben-Kompressors für Medien in Wechselwirkung konstruiert ist, wobei obige Kraft im Wesentlichen infolge Fliehkraft des Elements 3a und/oder 3b wirksam ist und so das Element lineare oder gebogene Hübe ausführen kann und die Elemente 3a und/oder 3b im Bauteil 2 wenigstens einen Raum wechselnden Volumens bildet/bilden.
Kinematische Bauteilgruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Element 2 im Wesentlichen scheiben-, kreuz- oder dreiecksförmig ausgebildet ist und Öffnungen 5 enthält.
Kinematische Bauteilgruppe nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kolben 3a und/oder 3b vorhanden ist/sind, welcher im Wesentlichen zylinder- bzw. kastenförmig ausgeführt ist.
Kinematische Bauteilgruppe nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für das Element 3a und/oder 3b eine Gleit- bzw. Rollenlagerung 6 besteht.
Kinematische Bauteilgruppe nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse 1 im Wesentlichen gebogen bzw. kreisförmig ausgeführt ist.
Kinematische Bauteilgruppe nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Funktionselement besteht, welches über ein Start-/Stop- sowie Regeleinrichtung verfügt.
Kinematische Bauteilgruppe nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die für die erfindungsgemäße Ausbildung als Kompressor dienenden Elemente 4a und 4b (bevorzugt Flatterventile) als Arbeitsmediums Zu- bzw. Abfuhr funktionieren und sich im Wesentlichen im Element 2 und vornehmlich in den Totpunktbereichen des Kolbens 3a bzw. 3b befinden.
Kinematische Bauteilgruppe nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem System ein regelbarer Elektromotor angefügt ist.
Kinematische Bauteilgruppe nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, dass die Teile 3a und/oder 3b erfindungsgemäß Kompressionskolben darstellen (symmetrischer dünnerer Zylinder) bzw. 3b (mit 3a gekoppelter symmetrischer dickerer Zylinder).
Kinematische Bauteilgruppe nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem System weitere Maschinen antriebs- und/oder prozesstechnisch gekoppelt sind.