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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft eine Luftaustrittsstruktur des Zylinders eines Luftverdichters, wobei die Stirnwand des Zylinders des Luftverdichters eine Vielzahl von Luftaustrittslöchern mit einem unterschiedlichen Durchmesser aufweist, durch die die im Zylinder erzeugte Druckluft in den Luftvorratsbehälter fließen kann, wodurch die Lufteintrittsmenge des Luftvorratsraums pro Zeiteinheit erheblich erhöht wird, wobei an den Luftaustrittslöchern jeweils ein Ventilkörper mit einem entsprechenden Durchmesser angeordnet ist, wobei die Ventilkörper eine unterschiedliche Gegenkraft besitzen, wodurch die im Zylinder erzeugte Druckluft stets den Ventilkörper mit einer kleineren Gegenkraft öffnen und durch dieses Luftaustrittsloch in den Luftvorratsraum fließen kann, so dass der Kolben reibungsloser bewegt werden kann.
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Stand der Technik
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Der herkömmliche Luftverdichter weist einen Zylinder auf, in dem ein Kolben hin und her bewegt wird, wodurch die Luft verdichtet wird. Die verdichtete Druckluft öffnet das Ventil im Luftaustrittsloch des Zylinders, wodurch die Druckluft in einen Luftvorratsbehälter (oder Luftvorratsraum) fließen kann. Der Luftvorratsbehälter weist ein Luftaustrittsloch auf, durch das die Druckluft in den aufzupumpenden Gegenstand gefüllt werden kann. Zwischen dem Zylinder und dem Luftvorratsbehälter ist ein einzelnes Luftaustrittsloch vorgesehen, dessen Öffnen und Schließen von dem Ventil gesteuert wird. Das Ventil weist einen Ventilkörper und eine Feder auf. Die im Zylinder erzeugte Druckluft drückt den Ventilkörper gegen die Federkraft der Feder, wodurch die Druckluft in den Luftvorratsbehälter fließt. Die Druckluft im Luftvorratsbehälter erzeugt eine Gegenkraft auf den Ventilkörper, wodurch der Widerstand für die Bewegung des Kolbens erhöht wird, so dass die Geschwindigkeit des Aufpumpens reduziert wird. Zudem kann eine Überwärme oder sogar ein Verbrennen des Motors auftreten. Aus diesem Grund hat der Erfinder die vorliegende Erfindung entwickelt.
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Aufgabe der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Luftaustrittsstruktur des Zylinders eines Luftverdichters zu schaffen, wobei die Stirnwand des Zylinders des Luftverdichter eine Vielzahl von Luftaustrittslöchern aufweist, durch die die im Zylinder erzeugte Druckluft in den Luftvorratsbehälter fließen kann, wodurch die Lufteintrittsmenge des Luftvorratsraums pro Zeiteinheit erheblich erhöht wird.
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Der Erfindung liegt eine weitere Aufgabe zugrunde, eine Luftaustrittsstruktur des Zylinders eines Luftverdichters zu schaffen, wobei die Stirnwand des Zylinders des Luftverdichter eine Vielzahl von Luftaustrittslöchern aufweist, die einen unterschiedlichen Durchmesser haben und an denen jeweils ein Ventilkörper mit einem entsprechenden Durchmesser angeordnet ist, wobei die Ventilkörper eine unterschiedliche Gegenkraft besitzen, wodurch die im Zylinder erzeugte Druckluft stets den Ventilkörper mit einer kleineren Gegenkraft öffnen und durch dieses Luftaustrittsloch in den Luftvorratsraum fließen kann, so dass der Kolben reibungsloser bewegt werden kann. Da die Gegenkraft reduziert wird, wird die Belastung des Motors auch reduziert, wodurch ein Motor mit einer kleineren Arbeitsleistung verwendet werden kann.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine perspektivische Darstellung der Erfindung,
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2 ist eine Explosionsdarstellung der Erfindung,
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3 ist eine Grundrissdarstellung der Luftaustrittslöcher des Zylinders der Erfindung,
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4 ist eine Grundrissdarstellung der Ventilkörper der Luftaustrittslöcher des Zylinders der Erfindung gemäß 3,
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5 ist eine Grundrissdarstellung der Ventilkörper und der Federn der Luftaustrittslöcher des Zylinders der Erfindung gemäß 3,
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6 ist eine Grundrissdarstellung des Positionierelements auf den Ventilkörpern gemäß 5,
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7 ist eine Grundrissdarstellung nach der Verbindung des Luftvorratsbehälters und des Zylinders gemäß 6,
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8 ist eine Grundrissdarstellung betrachtet von der Richtung des Zahnrads gemäß 1,
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9 ist eine Schnittdarstellung entlang der Linie A-A gemäß 8,
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10 ist eine perspektivische Darstellung der Hakenverbindung des Luftvorratsbehälters und des Außenflansches des Zylinders der Erfindung,
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11 ist eine perspektivische Darstellung des Drehens des Luftvorratsbehälters gegenüber dem Zylinder der Erfindung, und
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12 ist eine Explosionsdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung.
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Wege zur Ausführung der Erfindung
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Wie aus 1 ersichtlich ist, weist der erfindungsgemäße Luftverdichter ein Hauptgestell 11 auf, auf dem ein Motor 12 befestigt ist. Der Motor 12 kann ein Zahnrad 13 drehen, das einen Kolben 14 im Zylinder 2 mitbewegt. Durch die Hin- und Herbewegung des Kolbens 14 im Zylinder 2 wird die Luft verdichtet. Die verdichtete Druckluft fließt in einen Luftvorratsbehälter 3. Der Luftvorratsbehälter 3 weist ein oder mehrere Zweigrohre, z.B. ein Zweigrohr 31 zur Verbindung mit dem Druckmesser 30, ein Zweigrohr 33 zur Verbindung mit dem Auslassventil 32 und ein Zweigrohr 34 zur Verbindung mit einem Schlauch (nicht dargestellt), um einen Gegenstand aufzupumpen.
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Wie aus den 2 bis 7 ersichtlich ist, sind die Luftaustrittslöcher des Zylinders 2 anders als in der herkömmlichen Lösung ausgebildet. Der Zylinder 2 weist eine Stirnwand 21 auf, die eine Vielzahl von Luftaustrittslöchern besitzt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind sie Luftaustrittslöcher 4, 5, 6, die einen unterschiedlichen Durchmesser haben (3). Das Luftaustrittsloch 4 hat einen Durchmesser X, das Luftaustrittsloch 5 hat einen Durchmesser Y und das Luftaustrittsloch 6 hat einen Durchmesser Y, wobei X > Y > Z. Das Öffnen und das Schließen der Luftaustrittslöcher werden jeweils von einem Ventil gesteuert. Jedes Ventil weist einen Ventilkörper und eine Feder auf. Die Fläche des Ventilkörpers ist gleich wie der Durchmesser des Luftaustrittsloches. D.h. das Luftaustrittsloch mit einem größeren Durchmesser hat ein Ventil mit einer größeren Fläche. Der Ventilkörper 7 des Luftaustrittsloches 4 hat eine Fläche A. Der Ventilkörper 8 des Luftaustrittsloches 5 hat eine Fläche B. Der Ventilkörper 9 des Luftaustrittsloches 6 hat eine Fläche C, wobei A > B > C. Die Ventilkörper 7, 8, 9 können die Luftaustrittslöcher 4, 5, 6 abdichten (4). Die Feder 71, 81, 91 sind auf den Ventilkörpern 7, 8, 9 angeordnet (5). Ein Positionierelement 15 rastet in die Umfangsfläche 22 des Zylinders 2 ein (6). D.h. die elastischen Rastteile 16 des Positionierelements 15 rasten in die Rastlöcher 23 der Umfangsfläche 22 ein. Das Positionierelement 15 besitzt weiter drei Stäbe 152, 153, 154, die in die anderen Enden der Feder 71, 81, 91 gesteckt werden, wodurch sich die drei Stäbe 152, 153, 154 über den Ventilkörpern 7, 8, 9 befinden. Dadurch wird die Bewegung der Ventilkörper 7, 8, 9 begrenzt, so dass die Lufteintrittsmenge gesteuert werden kann. Wenn die Ventilkörper 7, 8, 9 durch die Federkraft der Federn 71, 81, 91 die Luftaustrittslöcher 4, 5, 6 vollständig abdichtet, kann der Luftvorratsbehälter 3 mit dem Zylinder 2 verbunden werden. Genauer gesagt, der Zylinder 2 weist einen Außenflansch 24 auf, der zwei gegenüberliegende Ausnehmungen 25 besitzt, wie es in 1 dargestellt ist. Durch Drehen des Luftvorratsbehälters 3 können die Haken 25 an den Außenflansch 24 haken, so dass der Luftvorratsbehälter 3 auf dem Zylinder 2 befestigt ist, wie es in 10 dargestellt ist. Da der Luftvorratsbehälter 3 gegenüber dem Zylinder frei gedreht werden kann, wie es in 11 dargestellt ist, kann die Verbindungsrichtung je nach Bedarf verändert werden.
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Wie aus den 8 und 9 ersichtlich ist, wird der Kolben 14 im Zylinder 2 hin und herbewegt, wodurch die Luft verdichtet wird, so dass die Ventilkörper 7, 8, 9 in den Luftaustrittslöchern 4, 5, 6 bewegt werden und die Federn 71, 81, 91 drücken. Die verdichtete Druckluft fließt durch die Luftaustrittslöcher 4, 5, 6 in den Luftvorratsraum 36 des Luftvorratsbehälters 3. An der Anfangsphase des Aufpumpens fließt die Druckluft schnell durch die Luftaustrittslöcher 4, 5, 6 in den Luftvorratsraum 36, wodurch die Lufteintrittsmenge pro Zeiteinheit erheblich steigt. In der Mittelphase bis Endphase des Aufpumpens ist im Luftvorratsraum 36 bereits eine hohe Menge von Druckluft vorhanden, die eine Gegenkraft auf die Ventilkörper 7, 8, 9 erzeugt, die das Öffnen der Ventilkörper 7, 8, 9 verhindert, wodurch der Widerstand für die Bewegung des Kolbens 14 erhöht wird. Da die Luftaustrittslöcher 4, 5, 6 und die Ventilkörper 7, 8, 9 in den Luftaustrittslöchern einen unterschiedlichen Durchmesser haben, werden die Ventilkörper 7, 8, 9 von der Gegenkraft der Druckluft im Luftvorratsraum 36 unterschiedlich belastet, so dass die schließende Gegenkraft der Druckluft im Luftvorratsraum 36 für die Ventilkörper in den Luftaustrittslöchern unterschiedlich ist. Die Druckluft kann den Ventilkörper mit einer kleineren Gegenkraft öffnen. D.h. die im Zylinder 2 erzeugte Druckluft kann stets den Ventilkörper 9 öffnen und in den Luftvorratsraum 36 fließen, wodurch der Kolben 14 reibungsloser bewegt werden kann. Da die Gegenkraft reduziert wird, wird die Belastung des Motors auch reduziert, wodurch ein Motor mit einer kleineren Arbeitsleistung verwendet werden kann.
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Damit die Ventilkörper 7, 8, 9 stabil bewegt werden können, besitzt die Stirnwand des Zylinders 2 Rippen 41, 51, 61, die die Ventilkörper 7, 8, 9 begrenzen und somit führen können, wie es in den 2, 3, 4 und 5 dargestellt ist.
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12 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei in den Luftaustrittslöchern 4, 5, 6 jeweils ein O-Ring 42, 52, 62 mit einem unterschiedlichem Durchmesser angeordnet ist. Die Ventilkörper 7, 8, 9 liegen auf den O-Ringen 42, 52, 62. Die Federn 71, 81, 91 sind mit einem Ende an den Ventilkörpern 7, 8, 9 und mit dem anderen Ende an dem Positionierelement 15 abgestützt. Hierbei entfallen die Rippen 41, 51, 61. Durch die O-Ringe 42, 52, 62, die Ventilkörper 7, 8, 9 und die Federn 71, 81, 91 kann eine Luftdichtheit erreicht werden.
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Zusammenfassend ist festzustellen, dass die Stirnwand 21 des Zylinders 2 in der Erfindung eine Vielzahl von Luftaustrittslöchern 4, 5, 6 mit einem unterschiedlichen Durchmesser aufweist, in denen die Ventilkörper 7, 8, 9 mit einem unterschiedlichen Durchmesser angeordnet sind, wodurch die Lufteintrittsmenge des Luftvorratsraums 36 pro Zeiteinheit erheblich erhöht wird. Da die Ventilkörper 7, 8, 9 in den Luftaustrittslöchern 4, 5, 6 eine unterschiedliche Gegenkraft besitzen, kann die im Zylinder 2 erzeugte Druckluft stets den Ventilkörper 9 mit einer kleineren Gegenkraft öffnen und durch das Luftaustrittsloch 6 in den Luftvorratsraum 36 fließen, wodurch der Kolben 14 reibungsloser bewegt werden kann. Da die Gegenkraft reduziert wird, wird die Belastung des Motors auch reduziert, wodurch ein Motor mit einer kleineren Arbeitsleistung verwendet werden kann.
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Die Erfindung betrifft somit eine Luftaustrittsstruktur des Zylinders eines Luftverdichters, wobei die Stirnwand des Zylinders des Luftverdichters eine Vielzahl von Luftaustrittslöchern mit einem unterschiedlichen Durchmesser aufweist, durch die die im Zylinder erzeugte Druckluft in den Luftvorratsbehälter fließen kann, wodurch die Lufteintrittsmenge des Luftvorratsraums pro Zeiteinheit erheblich erhöht wird, wobei an den Luftaustrittslöchern jeweils ein Ventilkörper mit einem entsprechenden Durchmesser angeordnet ist, wobei die Ventilkörper eine unterschiedliche Gegenkraft umfassen, wodurch die im Zylinder erzeugte Druckluft stets den Ventilkörper mit einer kleineren Gegenkraft öffnen und durch das Luftaustrittsloch in den Luftvorratsraum fließen kann, so dass der Kolben reibungsloser bewegt werden kann.
