DE19614198A1

DE19614198A1 - Diaphragm compressor with compression chamber for pressure boiler

Info

Publication number: DE19614198A1
Application number: DE19614198A
Authority: DE
Inventors: Larrauri Alejandro Sanchez
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-04-10
Filing date: 1996-04-10
Publication date: 1996-10-17
Also published as: ES1030863Y; ES1030863U

Abstract

The compressor has an inlet valve (2) for feeding the surrounding air into the compression chamber (1). It also comprises an outlet valve (3) for further guiding the compressed air from the compression chamber to a collecting chamber (4) which is formed in a cylinder (5). The valves are formed from plastics and are vertically movable from a lower blocking position to an upper open position. The blocking position is due to gravity, and the open position is forced by the pressure of the flowing air. The inlet valve is formed inside a three layered unit which is driven by a connecting rod (6) in a variable vertical movement. The unit has a flexible diaphragm (7) made of neoprene, etc. which lies in the middle, and whose outer periphery is held under compression between the compressor main body (20) and the cylinder.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Membrankompressor der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.The invention relates to a diaphragm compressor Preamble of claim 1 Art.

Derartige, insbesondere tragbare Membrankompressoren liefern Druckluft mit einem maximalen Druck von 3,5 bar bei geringen Durchflußmengen und werden für Bastelarbeiten oder für kleinere handwerkliche Arbeiten (Spritzlackierung, Malerarbeiten und Zierüberzüge sowie Lackierarbeiten und dergleichen) verwendet, wobei zur Kompression der Luft eine Membrantechnik anstelle einer Kolbenverdichtungstechnik verwendet wird, wie sie für Kompressoren mit mittlerer und großer Leistung verwendet wird, und zwar in den meisten Fällen zusammen mit einem Druckluft kessel.Deliver such, in particular portable, membrane compressors Compressed air with a maximum pressure of 3.5 bar at low Flow rates and are used for handicrafts or for smaller ones craft work (spray painting, painting and Decorative covers and painting work and the like) used, using a membrane technique to compress the air a piston compression technology is used, as for Medium and large capacity compressors are used in most cases together with compressed air boiler.

Bekannte Membrankompressoren verwenden für den Einlaß und den Auslaß der Luft in die und aus der Verdichtungskammer Ventile, die durch eine metallische Verschlußklappe oder Lamelle gebildet sind, die freitragend lediglich an einem Teil ihres Umfanges festgelegt ist, gegenüber dem eine klappenartige Bewegung zum Verschließen und Öffnen des Luftdurchganges erfolgt.Known membrane compressors use the inlet and the Outlet of air into and out of the compression chamber valves, which is formed by a metallic closure flap or lamella are unsupported only on part of their circumference is set against which a flap-like movement to The air passage is closed and opened.

Um die Luftdurchsatzmenge zu vergrößern, wurde versucht, derartige Kompressoren mit 3000 Umdrehungen anstatt der üblichen 1500 Umdrehungen zu betreiben.In order to increase the air flow rate, an attempt was made to such compressors with 3000 revolutions instead of the usual To operate 1500 revolutions.

Die bisher erzielten Ergebnisse waren unbefriedigend, und zwar im Hinblick auf Probleme der Überhitzung und des Ermüdungs bruches der aus Metall bestehenden Ventilklappen oder -lamellen. The results achieved so far have been unsatisfactory with regard to overheating and fatigue problems break of the metal valve flaps or lamellae.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Membrankompres sor der eingangs genannten Art zu schaffen, der bei einfachem Aufbau und zuverlässiger langlebiger Betriebsweise eine ver größerte Förderleistung aufweist.The invention has for its object a membrane compression to create sor of the type mentioned at the outset Construction and reliable long-lasting operation a ver has greater capacity.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved by the specified in claim 1 Features resolved.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous refinements and developments of the invention result from the subclaims.

Der erfindungsgemäße Membrankompressor weist einerseits Ventile mit neuartiger Konstruktion auf, die in wirkungsvoller Weise selbst bei 3000 Umdrehungen pro Minute arbeiten und nicht das Problem des Ermüdungsbruches aufweisen, wie dies bei Verwendung von metallischen Klappen- oder Lamellenventilen der Fall war. Andererseits weist der erfindungsgemäße Membrankompressor eine neuartige Gehäuseform auf, die zusammen mit dem Innenaufbau, der zu einer kontinuierlichen metallischen Wärmeleitung führt, in Verbindung mit neuartigen statischen und dynamischen Kühlein richtungen zu einer wirkungsvollen Ableitung der zusätzlichen Wärmeenergie führt, die durch die höhere Betriebsleistung hervorgerufen wird.The membrane compressor according to the invention has valves on the one hand with novel construction that works in an effective way work even at 3000 rpm and not that Have fatigue fracture problem, such as when using of metallic flap or lamella valves was the case. On the other hand, the membrane compressor according to the invention has a innovative housing shape, which together with the internal structure, the leads to a continuous metallic heat conduction, in Combination with new static and dynamic cooling directions for an effective derivation of the additional Thermal energy leads through the higher operating power is caused.

Bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform des Membrankompressors sind das Einlaßventil für den Einlaß der Umgebungsluft in die Verdichtungskammer und das Auslaßventil für die Weiterleitung der Druckluft aus dieser Verdichtungskammer in die in dem Zylinder ausgebildete Druckluftsammelkammer durch Ventile gebildet, die schwimmende Ventilscheiben aus Kunststoff oder dergleichen einschließen, die in Vertikalrichtung zwischen einer unteren Verschlußstellung, die durch die Schwerkraft begünstigt ist, und einer oberen Öffnungsstellung beweglich sind, die durch den Druck der Luftströmung erreicht wird. Das Einlaßventil ist im Inneren einer dreilagigen geschichteten Einheit ausgebil det, die durch die abwechselnde aufwärts und abwärts gerichtete Vertikalbewegung einer Pleuelstange angetrieben wird und die eine in der Mitte liegende flexible Membran aus Neopren oder dergleichen aufweist, deren Umfang unter Abdichtung zwischen dem Körper oder Hauptteil des Kompressors und dem Zylinder einge spannt ist. Diese Membran ergibt den unteren Abschluß für die hinsichtlich ihres Volumens veränderbare Verdichtungskammer.In the embodiment of the membrane compressor according to the invention are the inlet valve for the inlet of the ambient air into the Compression chamber and the outlet valve for the forwarding the compressed air from this compression chamber into the in the Cylinder-shaped compressed air collection chamber through valves formed, the floating valve plates made of plastic or the like include that in the vertical direction between a lower closed position, favored by gravity is, and an upper open position are movable, the is achieved by the pressure of the air flow. The inlet valve is trained inside a three-layered unit det by the alternating upwards and downwards Vertical movement of a connecting rod is driven and the a flexible membrane made of neoprene or the like, the circumference of which is sealed between the Body or body of the compressor and the cylinder turned on is tense. This membrane provides the bottom closure for the compression chamber variable in volume.

Die Membran weist in der Mitte eine Öffnung auf, die den seit lichen Umfang des Ventilhohlraumes des Einlaßventils umgrenzt, wobei die Membran weiterhin zwischen einer ersten Platte, die die Auslaßseite das Einlaßventils mit der Verdichtungskammer verbindet, und einer Kopfplatte der Pleuelstange eingeklemmt ist. Diese Kopfplatte verbindet über einen Luftfilter die Einlaßseite dieses Ventils mit der Umgebungsluft. Die erste Platte und die Kopfplatte sind derart miteinander verbunden, daß sich ein kontinuierlicher metallischer Kontakt und Wärme übergang ergibt. Das Auslaßventil ist in einer zweiten Platte ausgebildet, die mit kontinuierlichem metallischem Kontakt und Wärmeübergang mit der Unterseite der Druckluftsammelkammer ver bunden ist und unter Einfügung einer entsprechenden Dichtung diese Druckluftsammelkammer verschließt und den festen Abschluß der Verdichtungskammer bildet.The membrane has an opening in the middle, which is the bounded circumference of the valve cavity of the intake valve, wherein the membrane continues between a first plate, the the outlet side of the inlet valve with the compression chamber connects, and a head plate of the connecting rod clamped is. This head plate connects the via an air filter Inlet side of this valve with the ambient air. The first The plate and the head plate are connected to each other in such a way that there is continuous metallic contact and heat transition results. The outlet valve is in a second plate trained with continuous metallic contact and Heat transfer to the bottom of the compressed air collection chamber is bound and with the insertion of an appropriate seal this compressed air collecting chamber closes and the solid closure the compression chamber forms.

Im Ergebnis löst das Konzept der Ventile auf der Grundlage von schwimmenden Verschlußscheiben aus Kunststoff aufgrund seiner Eigenart die Probleme von Ermüdungsbrüchen, die bei üblichen Ventilen auf der Grundlage von metallischen Plättchen oder Lamellen auftraten, wobei ein Betrieb mit hohem Wirkungsgrad und minimaler Wartung erreicht und eine sehr einfache und wirt schaftliche Konstruktion erzielt wird. Weiterhin begünstigt die Aufrechterhaltung der Kontinuität der metallischen Berührung und des Wärmeüberganges zwischen dem Zylinder und der ihm benach barten zweiten Platte sowie zwischen der Pleuelstange und der diesem zugeordneten ersten Platte die Ableitung der Wärme, die im Betrieb entsteht.As a result, the concept of valves based on floating plastic sealing discs due to its The problems of fatigue fractures peculiar to the usual Valves based on metallic plates or Slats occurred, operating with high efficiency and minimal maintenance and a very simple and economical economic construction is achieved. Furthermore, the Maintaining the continuity of the metallic touch and the heat transfer between the cylinder and the neighboring him beard second plate and between the connecting rod and the this associated first plate, the dissipation of heat, the arises in operation.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden zur Verbesserung der Wärmeableitung im Betrieb weiterhin Ansauggebläse mit stark vergrößerter Oberfläche der Lüfterschaufeln verwendet, als die, die bisher verwendet wurden. Weiterhin ist zu diesem Zweck die Leitung oder der Sammler für die Druckluft und zu deren Zufüh rungen an Nutzeinrichtungen mit Kühlrippen versehen, die in metallischem Kontakt und in Wärmeübertragungsverbindung mit dem Körper oder Hauptteil des Kompressors stehen. Zusätzlich kann die Einlaßöffnung oder das Einlaßgitter für die Umgebungsluft in den Kompressor unterhalb einer Wand angeordnet sein, die ober halb und unterhalb des Lüftungsgitters konstant oder progressiv in Richtung auf den Hauptkörper des Kompressors geneigt ist. Hierdurch wird eine laminare Luftströmung entlang des Gehäuses für den Teil der Luft erreicht, der nicht in das Ansauggebläse eintritt, wodurch die Ableitung der Wärme begünstigt wird, die in diesem Gehäuse auftritt.According to a preferred embodiment, improvement the heat dissipation in operation continues with strong suction fan larger surface area of the fan blades used than that, that have been used so far. Furthermore, the Line or the collector for the compressed air and for its supply provided on cooling devices with cooling fins metallic contact and in heat transfer connection with the Body or main part of the compressor are standing. In addition can the inlet opening or the inlet grille for the ambient air in the compressor can be arranged below a wall, the upper half and below the ventilation grille constant or progressive is inclined toward the main body of the compressor. This creates a laminar flow of air along the housing reached for the part of the air that is not in the intake fan occurs, which favors the dissipation of heat that occurs in this housing.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Einlaßventil ein hut- oder kappenförmiges Teil auf, das in Axial richtung auf der Kopfplatte der Pleuelstange befestigt ist. Die Oberseite der Krempe oder des Flansches dieses Teils bildet einen Verschlußsitz für die Ventilscheibe, während der obere Abschnitt dieses Teils einen Kern bildet, auf dem die Ventil scheibe gleitend verschiebbar ist, wobei dieser obere Abschnitt gleichzeitig einen Abstand zwischen der Kopfplatte der Pleuel stange und der ersten Platte ausbildet. Dieser Abstand muß nur so groß sein, daß eine ausreichende Amplitude der vertikalen Betriebsbewegung der Ventilscheibe möglich ist.According to a preferred embodiment of the invention, this Inlet valve a hat-shaped or cap-shaped part that in axial direction is attached to the head plate of the connecting rod. The Forms top of the brim or flange of this part a locking seat for the valve disc, while the upper Section of this part forms a core on which the valve disc is slidable, this upper section at the same time a distance between the connecting rod head plate rod and the first plate. This distance only has to be so large that a sufficient amplitude of the vertical Operating movement of the valve disc is possible.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Auslaßventils liegt dessen Ventilscheibe in ihrer oberen Öffnungsstellung gegen die Unterseite einer Scheibe an, die in Axialrichtung auf der zweiten Platte eingebaut ist. Hierbei ist vorgesehen, daß diese Scheibe durch den Flansch oder die Krempe eines hut- oder kappenförmigen Teils gebildet ist, das gleich dem des Einlaß ventils ist, wodurch sich eine konstruktive Vereinfachung aufgrund der Verringerung der Anzahl der unterschiedlichen Teile ergibt.In a preferred embodiment of the exhaust valve the valve disc in its upper open position against the Underside of a disc in the axial direction on the second plate is installed. It is provided that this Slice through the flange or brim of a hat or cap-shaped part is formed, which is equal to that of the inlet valve is, which is a constructive simplification due to the reduction in the number of different Parts results.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wie sie in den Zeichnungen dargestellt sind, wird der Membrankompressor mit einem Doppelkörper, d. h. mit zwei Verdichterkammern und Zylindern ausgebildet, wobei diese Ausführungsform in diesem Bereich am weitesten verbreitet ist. Die Erfindung ist jedoch in gleicher Weise auf einen einzigen Verdichterkörper mit einer einzigen Verdichtungskammer anwendbar, mit der einzigen Aus nahme, daß die Verbindung zwischen der Kammer des Zylinders und dem Schraubanschluß zur Zuführung der Druckluft auf der Außen seite dann lediglich in Form einer Leitung anstatt in Form eines Druckluftsammlers ausgebildet ist.According to a preferred embodiment of the invention as it Shown in the drawings is the diaphragm compressor with a double body, d. H. with two compression chambers and Cylinders formed, this embodiment in this Area is most prevalent. However, the invention is in the same way on a single compressor body with a single compression chamber applicable, with the only off assumed that the connection between the chamber of the cylinder and the screw connection for supplying the compressed air to the outside then only in the form of a line instead of a Compressed air collector is formed.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen noch näher erläutert:Exemplary embodiments of the invention are described below of the drawings explained in more detail:

In der Zeichnung zeigen:The drawing shows:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform eines Membrankompressors mit Doppelkörper gemäß der Erfindung, wobei dieser Kompressor in einem Mittelschnitt dargestellt ist, Fig. 1 is a side view of an embodiment of a diaphragm compressor with a double body according to the invention, said compressor is shown in a middle section,

Fig. 2 eine Seitenansicht von rechts in Fig. 1, Fig. 2 is a side view from the right in Fig. 1,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht, die Einzelheiten des Aufbaus der Einlaß- und Auslaßventile 2, 3 und der Verdichtungskammer 1 zeigt, Fig. 3 is a perspective view which shows details of the construction of the intake and exhaust valves 2, 3 and the compression chamber 1,

Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht der in Fig. 1 mit einem Kreis 25 umgebenen Einzelheit, Fig. 4 is an enlarged view of the area surrounded in Fig. 1 with a circuit 25 detail,

Fig. 5 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit 26, die mit gestrichelten Linien in Fig. 4 umgeben ist, wobei eine Position des Ansaughubes in der Nähe des unteren Totpunktes der Pleuelstange 6 gezeigt ist, Fig. 5 is an enlarged view of detail 26 which is surrounded by dashed lines in Fig. 4, wherein a position of the intake stroke is shown in the vicinity of the bottom dead center of the connecting rod 6,

Fig. 5A eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit 27, die in Fig. 5 mit einem Kreis umgeben ist, Fig. 5A is an enlarged view of detail 27 which is surrounded in Fig. 5 with a circle,

Fig. 6 eine der Fig. 5 ähnliche Ansicht, die sich jedoch auf eine Position während des Verdichtungshubes in der Nähe des oberen Totpunktes bezieht, Fig. 6 is a Fig. 5 similar view but refers to a position on the compression stroke near the top dead center,

Fig. 6A eine der Fig. 5A ähnliche Ansicht, die sich jedoch nunmehr auf Fig. 6 bezieht. FIG. 6A is a view similar to FIG. 5A, but which now refers to FIG. 6.

In diesen Zeichnungen werden die folgenden Bezugsziffern verwendet:In these drawings, the following reference numbers are used used:

BezugszeichenlisteReference list

1 Verdichtungskammer
2 Ventilscheibe oder Ventilklappe des Einlaßventils
3 Ventilscheibe oder Ventilklappe des Auslaßventils
4 Sammelkammer für Druckluft
5 Zylinder
6 Pleuelstange
7 flexible Membran
7a Mittelöffnung der Membran 7 8 erste Platte oder Pleuelstangenplatte
8a Öffnungen in der Platte 8
9 Kopfplatte der Pleuelstange 6
9a Öffnung der Platte 9
10 zweite Platte oder Zylinderplatte
10a Öffnungen der Platte 10
11 Kappen- oder hutförmiges Teil an der Platte 9
11a Flansch des Teils 11
11b oberer Abschnitt des Teils 11
12 Kappen- oder hutförmiges Teil an der Platte 10
12a Flansch der Teils 12 an der Platte 10
13 Filter für Umgebungsluft
13a Filterträger
13b Halteklammer für den Filter
14 Druckluftsammler
15 Kühlrippen des Druckluftsammlers 14
16 Dichtung des Zylinders 5
17 Einlaßgitter für Umgebungsluft
18 Befestigungsschrauben der Platte 8
19 Befestigungsschrauben der Platte 10
20 Kompressorkörper
21 entfernbare Deckel des Kompressors
22 Elektromotor
23 Abtriebswelle
24 Ansauggebläse
25 exzentrische Hülse
26 vergrößerte Einzelheit
27 vergrößerte Einzelheit
28 vergrößerte Einzelheit 1 compression chamber
2 Valve disc or valve flap of the intake valve
3 Valve disc or valve flap of the exhaust valve
4 collecting chamber for compressed air
5 cylinders
6 connecting rod
7 flexible membrane
7 a Central opening of the diaphragm 7 8 first plate or connecting rod plate
8 a openings in the plate 8
9 Connecting rod head plate 6
9 a opening of the plate 9
10 second plate or cylinder plate
10 a openings of the plate 10
11 cap or hat-shaped part on the plate 9
11 a flange of part 11
11 b upper section of part 11
12 cap or hat-shaped part on the plate 10
12 a flange of part 12 on plate 10
13 filters for ambient air
13 a filter carrier
13 b Holding bracket for the filter
14 compressed air collectors
15 cooling fins of the compressed air collector 14
16 Seal of the cylinder 5
17 Inlet grille for ambient air
18 fastening screws of the plate 8
19 plate fastening screws 10
20 compressor body
21 removable covers of the compressor
22 electric motor
23 output shaft
24 suction fans
25 eccentric sleeve
26 enlarged detail
27 enlarged detail
28 enlarged detail

In den beigefügten Zeichnungen ist eine bevorzugte Ausführungs form eine neuartigen tragbaren Membrankompressors dargestellt, der gemäß den vorstehenden Ausführungen und den nachfolgenden Ausführungen bezüglich der Fig. 1 eine Bauart mit einem Doppel körper und damit mit zwei Verdichtungskammern aufweist, wie dies üblich ist. Entsprechend wird nachfolgend lediglich die linke Hälfte des Kompressors beschrieben, da die rechte Hälfte hierzu identisch ist.In the accompanying drawings, a preferred embodiment form of a new portable diaphragm compressor is shown, which according to the above statements and the following statements with reference to FIG. 1 has a type with a double body and thus with two compression chambers, as is common. Accordingly, only the left half of the compressor is described below, since the right half is identical to this.

Der Membrankompressor weist jeweilige Kompressorhauptkörper 20 auf, die in einer Grundkonstruktion eingebaut sind (die die elektrischen Verbindungen sowie die Zuführung der elektrischen Leistung ermöglicht), wobei diese Grundkonstruktion weiterhin einen Elektromotor 22 aufweist, auf dessen Abtriebswelle 23 an deren jeweiligen Enden Ansauggebläse 24 mit großer Schaufel oberfläche sowie über entsprechende exzentrische Hülsen 25 Pleuelstangen 6 befestigt sind, die in jeweiligen Zylindern 5 arbeiten, die mit dem Kompressorhauptkörper 20 unter Einfügung einer geeigneten Dichtung 16 verbunden sind und in ihrem Inneren eine jeweilige Sammelkammer 4 für Druckluft bilden, die mit dem Sammelbehälter 14 oder einer Auslaßleitung in Verbindung stehen, über die die Druckluft dem Benutzer zur Verfügung gestellt wird. Das Gehäuse des Kompressorhauptkörpers 20 ist durch zwei ent fernbare Deckel 21 gebildet, die jeweils von den Außenseiten der Abtriebswelle 23 aus aufgeschoben werden und ein jeweiliges Lüftungsgitter 17 für den Eintritt der Umgebungsluft aufweisen, das dem entsprechenden Ansauggebläse 24 gegenüberliegt.The membrane compressor has respective compressor main bodies 20 which are installed in a basic structure (which enables the electrical connections and the supply of electrical power), this basic structure further comprising an electric motor 22 , on the output shaft 23 of which at their respective ends suction fans 24 with a large blade Surface as well as corresponding eccentric sleeves 25 connecting rods 6 are fixed, which work in respective cylinders 5 , which are connected to the compressor main body 20 with the insertion of a suitable seal 16 and form a respective collecting chamber 4 for compressed air inside, which with the collecting container 14 or are connected to an outlet line via which the compressed air is made available to the user. The housing of the compressor main body 20 is formed by two removable covers 21 , each of which is pushed from the outside of the output shaft 23 and has a respective ventilation grille 17 for the entry of the ambient air, which is opposite the corresponding intake fan 24 .

Wie dies klarer in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist, bestehen die Einlaßventile 2 und die Auslaßventile 3 der Verdichtungs kammer 1 aus einfachen Kunststoffscheiben, die schwimmend befestigt sind, wobei Anschlageinrichtungen vorgesehen sind, die den vertikalen Betriebshub dieser Kunststoffscheiben festlegen.As shown more clearly in FIGS. 3 and 4, there are the intake valves 2 and the exhaust valves 3 of the compression chamber 1 of simple plastic sheets that are secured in a floating, wherein stop means are provided which determine the vertical operating stroke of these plastic discs.

Das Einlaßventil 2 wird durch die abwechselnde Bewegung der Pleuelstange 6 hin- und herbewegt und ist in Form einer aus drei Lagen bestehenden geschichteten Konstruktion ausgebildet, die durch die Kopfplatte 9 der Pleuelstange 6, die flexible Membran 7 und die erste Platte 8 gebildet ist. Die Membran 7 ist zwischen der Kopfplatte 9 und der Platte 8 eingespannt und erfüllt drei Aufgaben: sie liefert die erforderliche Flexibilität, um eine Volumenänderung der Verdichtungskammer 1 bei dem Abwärtshub (Ansaugen von Umgebungsluft) und bei dem Aufwärtshub (Verdichtung der Luft und Weiterleitung in die Kammer 4 des Zylinders 5) zu ermöglichen; sie stellt die untere Abdichtung der Verdichtungskammer 1 sicher, wobei ihr Umfang zwischen dem Zylinder 5 und dem Hauptkörper 20 eingespannt ist; und ihre Mittelöffnung 7a bildet den Ventilhohlraum, in dem sich die Ventilscheibe 2 bewegt. Der Betriebshub dieser Ventilscheibe ist durch den oberen Abschnitt 11b des kappen- oder hutförmigen Teils 11 geführt und verläuft zwischen einer unteren Verschluß stellung mit einem Ventilsitz auf dem Flansch 11a dieses Teils 11 und einer oberen Stellung, in der sich kein Verschluß ergibt und die Ventilscheibe 2 gegen die der Pleuelstange 6 zugeordnete Platte 8 anliegt.The inlet valve 2 is reciprocated by the alternating movement of the connecting rod 6 and is designed in the form of a three-layered structure which is formed by the head plate 9 of the connecting rod 6 , the flexible membrane 7 and the first plate 8 . The membrane 7 is clamped between the head plate 9 and the plate 8 and fulfills three tasks: it provides the flexibility required to change the volume of the compression chamber 1 during the downstroke (suction of ambient air) and during the upstroke (compression of the air and forwarding into the Allow chamber 4 of the cylinder 5 ); it ensures the lower sealing of the compression chamber 1 , its circumference being clamped between the cylinder 5 and the main body 20 ; and its central opening 7 a forms the valve cavity in which the valve disc 2 moves. The operating stroke of this valve disc is guided through the upper section 11 b of the cap-shaped or hat-shaped part 11 and extends between a lower closure position with a valve seat on the flange 11 a of this part 11 and an upper position in which there is no closure and the Valve disc 2 bears against plate 8 assigned to connecting rod 6 .

Das Auslaßventil 3 befindet sich in der zweiten Platte 10, die unter Einfügung einer Dichtung 16 die Unterseite der Druckluft sammelkammer 4 verschließt, die im Inneren des Zylinders 5 aus gebildet ist. Die Ventilscheibe 3 ist betriebsmäßig in der Platte 10 selbst geführt und führt ihren Betriebshub zwischen einer unteren Verschlußstellung in Anlage auf dieser Platte 10 und einer oberen Öffnungsstellung aus, in der die Ventilscheibe gegen den Flansch 12a des Teils 12 anliegt.The outlet valve 3 is located in the second plate 10 , which closes the underside of the compressed air collecting chamber 4 with the insertion of a seal 16 , which is formed in the interior of the cylinder 5 . The valve disc 3 is operationally guided in the plate 10 itself and performs its operating stroke between a lower closed position in contact with this plate 10 and an upper open position in which the valve disc bears against the flange 12 a of the part 12 .

Die Betriebsweise des soweit beschriebenen Membrankompressors ist insbesondere aus den Fig. 5, 5A, 6 und 6A zu erkennen. Beim Abwärtshub oder beim Ansaughub schließt sich aufgrund des in der Verdichtungskammer hervorgerufenen Unterdruckes das Auslaßven til 3, während sich das Einlaßventil 2 öffnet, so daß (Fig. 5 und 5A) die Umgebungsluft, die durch das Ansauggebläse 24 ange saugt wird, den Filter 13 durchläuft und über die jeweiligen Öffnungen 9a, 7a und 8a hindurch in die Verdichtungskammer 1 gelangt. Nachdem der untere Totpunkt erreicht wurde, wird der Aufwärtshub oder Kompressionshub eingeleitet, bei dem (s. Fig. 6 und 6A) das Einlaßventil 2 und das Auslaßventil 3 geschlossen sind, wodurch die Kompression der Luft erfolgt, bis der Druck in der Verdichtungskammer größer als der Druck in der Kammer 4 des Zylinders 5 wird, in dem die Druckluft nach Öffnen des Auslaß ventils gespeist wird, so daß die Druckluft dann dem Benutzer über den Sammler 14 zugeführt wird.The mode of operation of the membrane compressor described so far can be seen in particular from FIGS. 5, 5A, 6 and 6A. On the downward stroke or in the intake stroke, the Auslaßven closes due to the caused in the compression chamber vacuum til 3, while the inlet valve 2 opens, so that (Fig. 5 and 5A), the ambient air is through the suction fan 24 is drawn in, the filter 13 passes through and passes through the respective openings 9 a, 7 a and 8 a into the compression chamber 1 . After bottom dead center is reached, the upward stroke or compression stroke is initiated, in which (see FIGS . 6 and 6A) the inlet valve 2 and the outlet valve 3 are closed, whereby the compression of the air takes place until the pressure in the compression chamber is greater than the pressure in the chamber 4 of the cylinder 5 is in which the compressed air is fed after opening the outlet valve, so that the compressed air is then supplied to the user via the collector 14 .

Es ist festzustellen, daß sich in vorteilhafter Weise eine sehr einfache und wirtschaftliche Konstruktion und nur eine sehr geringe Wartung sowie der Fortfall von Ermüdungsbrüchen ergibt, weil die Ventile 2, 3 mit schwimmenden Ventilscheiben die üblichen aus Metall bestehenden Klappenventile ersetzen.It should be noted that there is advantageously a very simple and economical construction and only a very low maintenance as well as the elimination of fatigue fractures, because the valves 2 , 3 with floating valve disks replace the usual metal flap valves.

Hinsichtlich des Problems der Abfuhr der größeren Wärme, die durch die schnellere Betriebsweise (3000 Umdrehungen des erfindungsgemäßen Kompressors gegenüber 1500 Umdrehungen bei üblichen Kompressoren) erzeugt wird, weist die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Membrankompressors mehrere Maßnahmen auf: eine spezielle aerodynamische Form (Fig. 1) bei der Auslegung der Mündungen oder Eintrittslüftungsgitter 17 für die Umgebungsluft, wodurch diese Umgebungsluft laminar zur Kühlung auf die Oberfläche der Deckel 21 geleitet wird, ohne daß Turbulenzen auftreten; die Verwendung von Kühlrippen 15 auf dem Sammelbehälter 14, die mit dem Hauptkörper des Kompressors 20 in Berührung und Wärmeübertragungsverbindung stehen, wobei diese Kühlrippen zusätzlich zu denen vorgesehen sind, die üblicher weise auf dem Motorgehäuse 22 und auf den Zylindern 5 vorgesehen sind; Aufrechterhaltung eines kontinuierlichen Metallkontakts und einer Wärmeübertragung mit Hilfe der Befestigungsschrauben 18 und 19, wodurch eine wirkungsvolle Ableitung der Wärme in Richtung auf die Kühlrippen bewirkt wird; sowie Vergrößerung der Oberfläche der Schaufeln der Ansauggebläse 24.With regard to the problem of dissipating the greater heat that is generated by the faster mode of operation (3000 revolutions of the compressor according to the invention compared to 1500 revolutions with conventional compressors), the design of the membrane compressor according to the invention has several measures: a special aerodynamic shape ( FIG. 1) the design of the mouths or inlet ventilation grilles 17 for the ambient air, as a result of which this ambient air is guided in a laminar manner for cooling onto the surface of the cover 21 without turbulence occurring; the use of cooling fins 15 on the reservoir 14 which are in contact and heat transfer connection with the main body of the compressor 20 , these cooling fins being provided in addition to those usually provided on the motor housing 22 and on the cylinders 5 ; Maintaining continuous metal contact and heat transfer using the mounting screws 18 and 19 , thereby effectively dissipating the heat towards the cooling fins; as well as increasing the surface area of the blades of the intake fans 24 .

Claims

1. Membrane compressor with a compression chamber, which is provided with inlet and outlet valves for the introduction of ambient air into the compression chamber or for forwarding the compressed air from the compression chamber into a collection chamber, characterized in that the inlet valve ( 2 ) for introducing the Ambient air in the compression chamber ( 1 ) and the outlet valve ( 3 ) for passing the compressed air from the compression chamber ( 1 ) into a compressed air collection chamber ( 4 ) which is formed in a cylinder ( 5 ), in the form of valves with floating valve disks ( 2 , 3 ) made of plastic or the like, which are movable in the vertical direction between a lower closed position, which is favored by gravity, and an upper open position, which is forced by the pressure of the air flowing through, that the inlet valve ( 2 ) inside a three-layer layered unit is formed, which is driven via a connecting rod ( 6 ) in an alternating vertical movement, this unit having a flexible membrane ( 7 ) in the middle made of neoprene or the like, the outer circumference of which is sealed between a compressor main body ( 20 ) and the Cylinder ( 5 ) is fixed so that the elastic membrane ( 7 ) forms the lower end of the compression chamber ( 1 ) which changes in terms of its volume, that the membrane ( 7 ) has a central opening ( 7 a) which, in the lateral direction, the valve cavity of the Inlet valve ( 2 ) limits that the elastic membrane ( 7 ) between a first plate ( 8 ), which connects the outlet side of the inlet valve ( 2 ) with the compression chamber ( 1 ), and a head plate ( 9 ) of the connecting rod ( 6 ) is, which connects the inlet side of the inlet valve ( 2 ) with the ambient air via an air filter ( 13 ) that the first plate ( 8 ) and the Kopfpl atte ( 9 ) are attached to each other to achieve a metallic contact, and that the outlet valve is formed in a second plate ( 10 ) which, while maintaining a metallic contact and inserting a corresponding seal ( 16 ), the underside of the air collection chamber ( 4th ) closes and forms the firm upper end of the compression chamber ( 1 ).

2. Membrane compressor according to claim 1, characterized in that the line or the collecting container ( 14 ) for supplying the compressed air to a consumer is provided with cooling fins ( 15 ) which are in metallic contact with the compressor main body ( 1 ).

3. Membrane compressor according to claim 1 or 2, characterized in that the inlet mouth or the inlet grille ( 17 ) for the ambient air in the compressor is arranged below a wall which above and below this inlet grille ( 17 ) is constant or progressive in the direction of the actual one Compressor body ( 1 ) is inclined.

4. Membrane compressor according to one of the preceding claims, characterized in that the inlet valve ( 2 ) has a part in the form of a cap ( 11 ) which is fastened in the axial direction on the head plate ( 9 ) of the connecting rod ( 6 ) and with the top its flange ( 11 a) forms part of the breech seat of the valve disc ( 2 ), while the upper portion ( 11 b) of this cap forms a core on which the valve disc is slidable to perform the operating stroke, this upper Part defines a distance between the head plate ( 9 ) and the first plate ( 8 ), which are connected to the connecting rod ( 6 ).

5. Membrane compressor according to one of the preceding claims, characterized in that in the outlet valve, the valve disc ( 3 ) in its upper open position can come to rest against the underside of a disc ( 12 a), which in the axial direction on the second plate ( 10 ) is attached.

6. Membrane compressor according to claim 4 and 5, characterized in that the disc ( 12 a) is the flange of a part ( 12 ) in the form of a cap, and that the part ( 12 ) is equal to that on the top plate ( 9 ) is attached.