DE202017100184U1 - Luftaustrittsstruktur für einen Zylinder eines Luftverdichters - Google Patents

Luftaustrittsstruktur für einen Zylinder eines Luftverdichters Download PDF

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Abstract

Luftverdichter mit einer Luftaustrittsstruktur für den Zylinder, der ein Hauptgestell (11) aufweist, an dem ein Motor (12) befestigt ist, wobei der Motor (12) ein Zahnrad (13) zur Drehung antreiben kann, das einen Kolben (14) im Zylinder (2) mitbewegt, wobei durch die Hin- und Herbewegung des Kolbens (14) im Zylinder (2) die darin enthaltene Luft verdichtet wird, wobei die verdichtete Druckluft in einen Luftvorratsbehälter (3) fließt, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (2) und das Hauptgestell (11) aus Kunststoff einteilig hergestellt sind, wobei der Zylinder (2) eine Stirnwand (21) aufweist, die eine Vielzahl von Luftaustrittslöchern (4, 5, 6) mit einem Durchmesser X, Y, Z besitzt, die einen gleichen Durchmesser haben, sodass X = Y = Z ist.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft eine Luftaustrittsstruktur für einen Zylinder eines Luftverdichters, wobei der Zylinder des Luftverdichters eine Vielzahl von Luftaustrittslöchern mit dem gleichen Durchmesser aufweist, wodurch die Lufteintrittsmenge in den Luftvorratsraum pro Zeiteinheit im gesamten Pumpvorgang erheblich erhöht wird, sodass die Druckluft schnell durch die Luftaustrittslöcher in den Luftvorratsraum fließen kann. Daher kann der Kolben reibungslos bewegt und die Arbeitseffizienz des Luftverdichters erhöht werden.
  • Stand der Technik
  • Ein Luftverdichter weist einen Zylinder auf, in dem ein Kolben angeordnet ist. Durch die Hin- und Herbewegung des Kolbens wird Druckluft erzeugt. Die Druckluft tritt durch ein in einem Luftaustrittsloch angeordnetes Ventil aus und fließt in den Luftvorratsraum eines Luftvorratsbehälters. Der Luftvorratsbehälter (oder Lufttank) weist ein Luftaustrittsloch auf, durch das die Druckluft in den aufzupumpenden Gegenstand fließen kann. Die Wand zwischen dem Zylinder und dem Luftvorratsbehälter besitzt nur ein Luftaustrittsloch. Das Öffnen und das Verschließen dieses Luftaustrittslochs wird durch ein Ventil gesteuert. Das Ventil besitzt einen Ventilkörper und eine Feder. Die Druckluft fließt durch das Luftaustrittsloch in den Luftvorratsraum des Luftvorratsbehälters. Die Druckluft im Luftvorratsbehälter erzeugt eine auf den Ventilkörper wirkende Gegenkraft. Im Pumpvorgang wird das Öffnen des Ventilkörpers durch diese Gegenkraft beeinflusst. Das heißt, dass für die Bewegung des Ventilkörpers ein Widerstand erzeugt wird. Dadurch wird die Geschwindigkeit des Aufpumpens reduziert, sodass eine Überhitzung des Motors des Luftverdichters auftreten kann. Daher wird die Arbeitseffizienz des Motors reduziert und der Motor kann sogar durchbrennen. Aus diesem Grund zielt der Erfinder darauf ab, eine Luftaustrittsstruktur für den Zylinder eines Luftverdichters zu schaffen, die die oben genannten Nachteile überwinden kann.
  • Aufgabe der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Luftaustrittsstruktur für den Zylinder eines Luftverdichters zu schaffen, wobei der Zylinder des Luftverdichters eine Vielzahl von Luftaustrittslöchern aufweist, durch die die im Zylinder erzeugte Druckluft in den Luftvorratsbehälter fließen kann, wodurch die Lufteintrittsmenge in den Luftvorratsraum pro Zeiteinheit erheblich erhöht wird.
  • Der Erfindung liegt als weitere Aufgabe zugrunde, eine Luftaustrittsstruktur für den Zylinder eines Luftverdichters zu schaffen, wobei der Zylinder des Luftverdichters eine Vielzahl von Luftaustrittslöchern mit dem gleichen Durchmesser aufweist, wodurch die Lufteintrittsmenge in den Luftvorratsraum pro Zeiteinheit im gesamten Pumpvorgang erheblich erhöht wird, sodass die Druckluft schnell durch die Luftaustrittslöcher in den Luftvorratsraum fließen kann. Daher kann sich der Kolben reibungslos bewegen und die Arbeitseffizienz des Luftverdichters kann erhöht werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Luftverdichters,
  • 2 zeigt eine Explosionsdarstellung des erfindungsgemäßen Luftverdichters,
  • 3 zeigt eine Grundrissdarstellung der Luftaustrittslöcher des Zylinders gemäß der Erfindung,
  • 4 zeigt eine Grundrissdarstellung der Ventilkörper der Luftaustrittslöcher des Zylinders gemäß der Erfindung aus 3,
  • 5 zeigt eine perspektivische Darstellung des Luftvorratsbehälters gemäß der Erfindung,
  • 6 zeigt eine Grundrissdarstellung des Zylinders und des Luftvorratsbehälters gemäß der Erfindung,
  • 7 zeigt eine Schnittdarstellung entlang der Linie A-A aus 6,
  • 8 zeigt eine Grundrissdarstellung gemäß dem Ausführungsbeispiel aus 1,
  • 9 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, wobei die Ventile keine Federn besitzen.
  • Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung
  • Wie aus den 1 und 2 ersichtlich ist, weist der erfindungsgemäße Luftverdichter ein Hauptgestell 11 auf, an dem ein Motor 12 befestigt ist. Der Motor 12 kann ein Zahnrad 13 zur Drehung antreiben, das einen Kolben 14 im Zylinder 2 mitbewegt. Durch die Hin- und Herbewegung des Kolbens 14 im Zylinder 2 wird die darin enthaltene Luft verdichtet. Die verdichtete Druckluft fließt in einen Luftvorratsbehälter 3. Der Luftvorratsbehälter 3 weist ein oder mehrere Zweigrohre auf, z.B. ein Zweigrohr 31 zur Verbindung mit einem Druckmesser 30, ein Zweigrohr 33 zur Verbindung mit einem Auslassventil 32 und ein Zweigrohr 34 zur Verbindung mit einem Schlauch (nicht dargestellt), um einen Gegenstand aufzupumpen.
  • Wie aus den 2 bis 7 ersichtlich ist, sind die Luftaustrittslöcher des Zylinders 2 anders als in der herkömmlichen Struktur ausgebildet. Der Zylinder 2 weist eine Stirnwand 21 auf, die eine Vielzahl von Luftaustrittslöchern besitzt. Der Zylinder 2 und das Hauptgestell 11 sind aus Kunststoff einteilig hergestellt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel haben die Luftaustrittslöcher 4, 5, 6 einen gleichen Durchmesser (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 Verschließen der Luftaustrittslöcher 4, 5, 6 wird jeweils durch ein Ventil gesteuert. Die Ventile weisen jeweils einen O-Ring, eine Feder und ein gemeinsames Federblatt auf. Das Federblatt 7 besitzt eine Wurzel 70, von der sich die Blätter 72, 73, 74 für die Luftaustrittslöcher 4, 5, 6 erstrecken. Das heißt, dass ein O-Ring 41 an dem Luftaustrittsloch 4 angeordnet ist. Ein O-Ring 51 ist an dem Luftaustrittsloch 5 angeordnet. Ein O-Ring 61 ist an dem Luftaustrittsloch 6 angeordnet. Die Wurzel 70 des Federblatts 7 besitzt ein Positionierloch 72, durch das das Federblatt an einem Positionierstück 24 an der Stirnwand 21 des Zylinders 2 befestigt ist. Dadurch liegt das Blatt 72 an dem O-Ring 41 an, das Blatt 73 liegt an dem O-Ring 51 an und das Blatt 74 liegt an dem O-Ring 61 an, sodass die Blätter 72, 73, 74 die Luftaustrittslöcher 4, 5, 6 abdichten (4 und 7). Die Federn 82, 83, 84 stehen mit einem Ende auf den Blättern 72, 73, 74 (2 und 7). Der Zylinder 2 weist an einem Ende einen Kragen 22 auf, der einen Außenflansch 221 besitzt. Zwischen dem Außenflansch 221 und dem Ende des Zylinders 2 ist eine Nut 222 ausgebildet. Der Luftvorratsbehälter 3 weist zwei gegenüberliegende Haken 35 auf (5). Die Haken 35 besitzen jeweils einen kurzen Abschnitt 351, der sich von dem Luftvorratsbehälter 3 erstreckt, und einen L-förmigen Hakenabschnitt 352, der sich von dem freien Ende des kurzen Abschnitts 351 erstreckt. Von der Innenseite des Luftvorratsbehälters 3 aus erstreckt sich eine Vielzahl von beabstandeten Stäben 37, 38, 39 nach unten. Die Stäbe 37, 38, 39 besitzen jeweils eine untere Stufe 371, 381, 391, eine mittlere Stufe 372, 382, 392 und eine obere Stufe 373, 383, 393, die einen unterschiedlichen Durchmesser haben. Die L-förmigen Hakenabschnitte 352 der Haken 35 des Luftvorratsbehälters 3 können in die Nut 222 des Zylinders 2 eingreifen. Wie aus 8 ersichtlich ist, werden die Stäbe 37, 38, 39 in das andere Ende der Federn 71, 81, 91 eingesteckt. Die Federn 71, 81, 91 umschließen die mittleren Stufen 372, 382, 392 der Stäbe 37, 38, 39 und liegen an den unteren Stufen 371, 381, 391 an, wodurch die Enden der Stäbe 37, 38, 39 einen kleinen Abstand von den Blättern 72, 73, 74 haben. Dadurch kann die Bewegung der Blätter 72, 73, 74 beim Öffnen und Schließen der Luftaustrittslöcher begrenzt werden, sodass eine elastische Ermüdung durch den Druck der Druckluft vermieden werden kann. Die Blätter 72, 73, 74 können durch die Federkraft der Federn 82, 83, 84 die Luftaustrittslöcher 4, 5, 6 vollständig abdichten, wie es in 7 dargestellt ist.
  • Wie aus den 7 und 8 ersichtlich ist, wird der Kolben 14 im Zylinder 2 hin und herbewegt, wodurch die Luft darin verdichtet wird, sodass die Blätter 72, 73, 74 an den Luftaustrittslöchern 4, 5, 6 bewegt werden und gegen die Federn 82, 83, 84 drücken. Die verdichtete Druckluft fließt durch die Luftaustrittslöcher 4, 5, 6 in den Luftvorratsraum 36 des Luftvorratsbehälters 3. In der Anfangsphase eines Aufpumpvorgangs fließt die Druckluft schnell durch die Luftaustrittslöcher 4, 5, 6 in den Luftvorratsraum 36, wodurch die Lufteintrittsmenge pro Zeiteinheit groß ist. In der Mittelphase und der Endphase des Aufpumpvorgangs ist im Luftvorratsraum 36 bereits eine hohe Menge an Druckluft vorhanden, die eine auf die Blätter 72, 73, 74 wirkende Gegenkraft erzeugt, die das Öffnen der Blätter 72, 73, 74 verhindert, wodurch der Widerstand für die Bewegung des Kolbens 14 erhöht wird. Die Blätter 72, 73, 74 auf den Luftaustrittslöchern 4, 5, 6 der Stirnwand 21 des Zylinders 2 werden zwar mit dieser Gegenkraft belastet, jedoch kann die im Zylinder 2 erzeugte Druckluft, wenn die Gegenkraft reduziert wird, schnell durch die Luftaustrittslöcher 4, 5, 6 in den Luftvorratsraum 36 fließen, wodurch der Kolben 14 reibungsloser bewegt werden kann, sodass die Geschwindigkeit des Aufpumpens erhöht wird.
  • Wie aus 2 ersichtlich ist, stehen die Federn 82, 83, 84 auf den Blättern 72, 73, 74. Durch die Rückstellkraft der Federn 82, 83, 84 können die Blätter 72, 73, 74 schneller geschlossen werden. Selbstverständlich können die Federn 82, 83, 84, wie es in 9 dargestellt ist, weggelassen werden, wobei die Blätter 72, 73, 74 dann durch deren eigene Rückstellkraft eine Abdichtung der Luftaustrittslöcher 4, 5, 6 gewährleisten.
  • Zusammenfassend ist festzustellen, dass die Stirnwand 21 des Zylinders 2 eine Vielzahl von Luftaustrittslöchern 4, 5, 6 besitzt, die einen gleichen Durchmesser haben. In den Luftaustrittslöchern 4, 5, 6 sind Ventilkörper 7, 8, 9 angeordnet. Dadurch wird die Lufteintrittsmenge in den Luftvorratsraum 36 pro Zeiteinheit erheblich erhöht. Die Druckluft kann schnell durch die Luftaustrittslöcher 4, 5, 6 in den Luftvorratsraum 36 fließen, sodass die Arbeitseffizienz des Kolbens 14 erhöht wird.
  • Die Erfindung betrifft somit zusammenfassend eine Luftaustrittsstruktur für einen Zylinder eines Luftverdichters, wobei der Zylinder des Luftverdichters eine Vielzahl von Luftaustrittslöchern aufweist, wodurch die Lufteintrittsmenge in den Luftvorratsraum pro Zeiteinheit im gesamten Pumpvorgang erheblich erhöht wird, sodass die Druckluft schnell durch die Luftaustrittslöcher in den Luftvorratsraum fließen kann. Daher kann sich der Kolben reibungslos bewegen und die Arbeitseffizienz des Luftverdichters erhöht werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 11
    Hauptgestell
    12
    Motor
    13
    Zahnrad
    14
    Kolben
    2
    Zylinder
    21
    Stirnwand
    22
    Kragen
    221
    Außenflansch
    222
    Nut
    24
    Positionierstück
    3
    Luftvorratsbehälter
    30
    Druckmesser
    31
    Zweigrohr
    32
    Auslassventil
    33, 34
    Zweigrohr
    35
    Haken
    351
    kurzer Abschnitt
    352
    L-förmiger Abschnitt
    36
    Luftvorratsraum
    37, 38, 39
    Stab
    371, 381, 391
    untere Stufe
    372, 382, 392
    mittlere Stufe
    372, 383, 393
    obere Stufe
    4, 5, 6
    Luftaustrittsloch
    41, 51, 61
    O-Ring
    7
    Federblatt
    70
    Wurzel
    71
    Positionierloch
    72, 73, 74
    Blatt
    82, 83, 84
    Feder

Claims (4)

  1. Luftverdichter mit einer Luftaustrittsstruktur für den Zylinder, der ein Hauptgestell (11) aufweist, an dem ein Motor (12) befestigt ist, wobei der Motor (12) ein Zahnrad (13) zur Drehung antreiben kann, das einen Kolben (14) im Zylinder (2) mitbewegt, wobei durch die Hin- und Herbewegung des Kolbens (14) im Zylinder (2) die darin enthaltene Luft verdichtet wird, wobei die verdichtete Druckluft in einen Luftvorratsbehälter (3) fließt, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (2) und das Hauptgestell (11) aus Kunststoff einteilig hergestellt sind, wobei der Zylinder (2) eine Stirnwand (21) aufweist, die eine Vielzahl von Luftaustrittslöchern (4, 5, 6) mit einem Durchmesser X, Y, Z besitzt, die einen gleichen Durchmesser haben, sodass X = Y = Z ist.
  2. Luftverdichter mit einer Luftaustrittsstruktur für den Zylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in den Luftaustrittslöchern (4, 5, 6) jeweils ein Ventil angeordnet ist, wobei die Ventile jeweils einen O-Ring, eine Feder und ein gemeinsames Federblatt aufweisen, wobei das Federblatt (7) eine Wurzel (70) besitzt, von der sich die Blätter (72, 73, 74) für die Luftaustrittslöcher (4, 5, 6) erstrecken, wobei die O-Ringe (41, 51, 61) an den Luftaustrittslöchern (4, 5, 6) angeordnet sind, wobei die Wurzel (70) des Federblatts (7) ein Positionierloch (72) besitzt, durch das das Federblatt an einem Positionierstück (24) an der Stirnwand (21) des Zylinders (2) befestigt ist, wodurch die Blätter (72, 73, 74) an den O-Ringen (41, 51, 61) anliegen, sodass die Blätter (72, 73, 74) die Luftaustrittslöcher (4, 5, 6) abdichten, wobei der Luftvorratsbehälter (3) zwei gegenüberliegende Haken (35) aufweist, wobei die Haken (35) jeweils einen kurzen Abschnitt (351), der sich von dem Luftvorratsbehälter (3) erstreckt, und einen L-förmigen Hakenabschnitt (352) besitzen, der sich von dem freien Ende des kurzen Abschnitts (351) erstreckt.
  3. Luftverdichter mit einer Luftaustrittsstruktur für den Zylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (2) an einem Ende einen Kragen (22) aufweist, der einen Außenflansch (221) besitzt, wobei zwischen dem Außenflansch (221) und dem zugewandten Ende des Zylinders (2) eine Nut (222) ausgebildet ist, wobei die Federn (82, 83, 84) mit einem Ende auf den Blättern (72, 73, 74) stehen, wobei sich von der Innenseite des Luftvorratsbehälters (3) aus eine Vielzahl von beabstandeten Stäben (37, 38, 39) nach unten erstreckt, wobei die Stäbe (37, 38, 39) jeweils eine untere Stufe (371, 381, 391), eine mittlere Stufe (372, 382, 392) und eine obere Stufe (373, 383, 393) besitzen, die einen unterschiedlichen Durchmesser haben, wobei die L-förmigen Hakenabschnitte (352) der Haken (35) des Luftvorratsbehälters (3) in die Nut (222) des Zylinders (2) eingreifen, wobei die Stäbe (37, 38, 39) in das andere Ende der Federn (82, 83, 84) eingesteckt werden, wobei die Federn (82, 83, 84) die mittleren Stufen (372, 382, 392) der Stäbe (37, 38, 39) umschließen und an den unteren Stufen (371, 381, 391) anliegen, wodurch die Enden der Stäbe (37, 38, 39) einen kleinen Abstand von den Blättern (72, 73, 74) haben, sodass die Bewegung der Blätter (72, 73, 74) beim Öffnen und Schließen der Luftaustrittslöcher (4, 5, 6) begrenzt wird, sodass eine elastische Ermüdung durch den Druck der Druckluft vermieden werden kann, wobei die Blätter (72, 73, 74) durch die Federkraft der Federn (82, 83, 84) die Luftaustrittslöcher (4, 5, 6) vollständig abdichten können.
  4. Luftverdichter mit einer Luftaustrittsstruktur für den Zylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in den Luftaustrittslöchern (4, 5, 6) jeweils ein Ventil angeordnet ist, wobei die Ventile jeweils einen O-Ring und ein gemeinsames Federblatt aufweisen, wobei das Federblatt (7) eine Wurzel (70) besitzt, von der sich die Blätter (72, 73, 74) für die Luftaustrittslöcher (4, 5, 6) erstrecken, wobei die O-Ringe (41, 51, 61) an den Luftaustrittslöchern (4, 5, 6) angeordnet sind, wobei die Wurzel (70) des Federblatts (7) ein Positionierloch (72) besitzt, durch das das Federblatt an einem Positionierstück (24) an der Stirnwand (21) des Zylinders (2) befestigt ist, wodurch die Blätter (72, 73, 74) an den O-Ringen (41, 51, 61) anliegen, sodass die Blätter (72, 73, 74) die Luftaustrittslöcher (4, 5, 6) abdichten.
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