DE202017100220U1 - Luftaustrittsstruktur eines Zylinders eines Luftverdichters - Google Patents

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Abstract

Luftaustrittsstruktur eines Zylinders eines Luftverdichters, der einen Zylinder (2) mit einem Kolben (14) und ein Hauptgestell (11) aufweist, an dem ein Motor (12) befestigt ist, wobei der Zylinder (2) an einem Ende eine Öffnung (20) für den Kolben (14) und an dem anderen Ende eine Stirnwand (21) mit wenigstens einem Luftaustrittsloch besitzt, wobei, wenn der Motor (12) gedreht wird, der Kolben (14) im Zylinder (2) hin und her bewegt wird, wodurch Luft verdichtet wird, wobei die verdichtete Druckluft durch das Luftaustrittsloch der Stirnwand (21) in einen Luftvorratsraum (36) eines Luftvorratsbehälters (3) fließt, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (2) und das Hauptgestell (11) aus Kunststoff einteilig hergestellt sind und die Stirnwand (21) des Zylinders (2) eine Vielzahl von Luftaustrittslöchern (4, 5, 6) besitzt.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft eine Luftaustrittsstruktur eines Zylinders eines Luftverdichters, wobei der Zylinder des Luftverdichters eine Vielzahl von Luftaustrittslöchern aufweist, wobei der einen Kolben aufweisende Zylinder und das Hauptgestell, an dem der Motor befestigt ist, aus Kunststoff einteilig hergestellt sind, wobei die im Zylinder erzeugte Druckluft durch die Luftaustrittslöcher in einen Luftvorratsraum eines Luftvorratsbehälters fließen kann, wodurch die Lufteintrittsmenge in den Luftvorratsraum pro Zeiteinheit im gesamten Pumpvorgang erheblich erhöht wird, sodass die Druckluft durch die Luftaustrittslöcher schnell 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 eine 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 einen 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. Beim Pumpvorgang wird das Öffnen des Ventilkörpers von dieser 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 in Brand geraten. 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 eines Zylinders eines Luftverdichters zu schaffen, bei welcher der Zylinder des Luftverdichters eine Vielzahl von Luftaustrittslöchern aufweist, wobei der einen Kolben aufweisende Zylinder und das Hauptgestell, an dem der Motor befestigt ist, aus Kunststoff einteilig hergestellt sind.
  • Der Erfindung liegt als weitere Aufgabe zugrunde, eine Luftaustrittsstruktur für den Zylinder eines Luftverdichters zu schaffen, bei welcher der Zylinder des Luftverdichters eine Vielzahl von Luftaustrittslöchern aufweist, wobei die im Zylinder erzeugte Druckluft durch die Luftaustrittslöcher in einen Luftvorratsraum eines Luftvorratsbehälters fließen kann, wodurch die Lufteintrittsmenge in den Luftvorratsraum pro Zeiteinheit im gesamten Pumpvorgang erheblich erhöht wird.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt eine perspektivische Darstellung der Erfindung,
  • 2 zeigt eine weitere perspektivische Darstellung der Erfindung,
  • 3 zeigt eine Explosionsdarstellung der Erfindung,
  • 4 zeigt eine Grundrissdarstellung der Luftaustrittslöcher des Zylinders gemäß der Erfindung,
  • 5 zeigt eine Grundrissdarstellung der Ventilkörper der Luftaustrittslöcher des Zylinders gemäß der Erfindung aus 4,
  • 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 3,
  • 9 zeigt eine Explosionsdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung,
  • 10 zeigt eine Grundrissdarstellung der O-Ringe an den Luftaustrittslöchern gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 11 zeigt eine Grundrissdarstellung des Federblatts an den Luftaustrittslöchern gemäß dem Ausführungsbeispiel aus 10,
  • 12 zeigt eine Grundrissdarstellung noch eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung, wobei die Luftaustrittslöcher des Zylinders einen unterschiedlichen Durchmesser haben,
  • 13 zeigt eine Grundrissdarstellung des Federblatts an den Luftaustrittslöchern gemäß dem Ausführungsbeispiel aus 12.
  • Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung
  • Wie aus den 1 bis 3 ersichtlich ist, weist der erfindungsgemäße Luftverdichter einen Zylinder 2 mit einem Kolben 14 und ein Hauptgestell 11 auf, auf dem ein Motor 12 befestigt ist. Der Zylinder 2 und das Hauptgestell 11 sind aus Kunststoff einteilig hergestellt. Der Zylinder 2 besitzt an einem Ende eine Öffnung 20 für den Kolben 14 und weist am anderen Ende eine Stirnwand 21 mit Luftaustrittslöchern auf. Das Hauptgestell 11 besitzt ein oberes Rundloch 111 und ein unteres Rundloch 112. Im oberen Rundloch 111 kann der Motor 12 befestigt sein. Im unteren Rundloch 112 kann ein Zahnrad 13 befestigt sein. Der Motor 12 kann das Zahnrad 13 zur Drehung antreiben, wobei das Zahnrad 13 den Kolben 14 im Zylinder 2 mitbewegt. Durch eine Hin- und Herbewegung des Kolbens 14 im Zylinder 2 wird die im Zylinder 2 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 1 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 (4). Das Luftaustrittsloch 4 hat einen Durchmesser X, das Luftaustrittsloch 5 hat einen Durchmesser Y und das Luftaustrittsloch 6 hat einen Durchmesser Z, wobei X = Y = Z ist. Das Öffnen und das Verschließen der Luftaustrittslöcher 4, 5, 6 wird jeweils durch ein Ventil gesteuert. In einem Ausführungsbeispiel weist jedes Ventil einen Ventilkörper und eine Feder auf. Die Ventilkörper 92, 93, 94 können die Luftaustrittslöcher 4, 5, 6 abdichten (5). Die Federn 82, 83, 84 sind auf den Ventilkörpern 92, 93, 94 angeordnet (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, wie es in den 1 und 2 dargestellt ist. Von der Innenseite des Luftvorratsbehälters 3 erstreckt sich eine Vielzahl von beabstandeten Stäben 37, 38, 39 nach unten (3). Der Luftvorratsbehälter 3 weist zwei gegenüberliegende Haken 35 auf, die in die Nut 222 des Zylinders 2 eingreifen können. Wie aus 8 ersichtlich ist, werden die Stäbe 37, 38, 39 des Luftvorratsbehälters 3 in das andere Ende der Federn 82, 83, 84 eingesteckt. Dadurch haben die Enden der Stäbe 37, 38, 39 einen kleinen Abstand von den Oberseiten der Ventilkörper 92, 93, 94. Dadurch wird eine Bewegung der Ventilkörper 92, 93, 94 beim Öffnen und Verschließen begrenzt, sodass die Lufteintrittsmenge gesteuert werden kann. Wenn die Ventilkörper 92, 93, 94 die Luftaustrittslöcher 4, 5, 6 durch eine Federkraft der Federn 82, 83, 84 vollständig abdichten, kann der Luftvorratsbehälter 3 mit dem Zylinder 2 verbunden werden, wie es in den 6 und 8 dargestellt ist.
  • Wie aus den 7 und 8 ersichtlich ist, wird der Kolben 14 im Zylinder 2 hin und her bewegt, wodurch eine Luftverdichtung erfolgt, sodass die Ventilkörper 92, 93, 94 in 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 erheblich steigt. In der Mittelphase und bis zur Endphase des Aufpumpvorgangs ist im Luftvorratsraum 36 bereits eine hohe Menge an Druckluft vorhanden, die eine auf die Ventilkörper 92, 93, 94 wirkende Gegenkraft erzeugt, die das Öffnen der Ventilkörper 92, 93, 94 verhindert, wodurch der Widerstand für die Bewegung des Kolbens 14 erhöht wird. Die Ventilkörper 92, 93, 94 in 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.
  • Anstelle der Ventilkörper 92, 93, 94 aus 3 sind in einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung O-Ringe 41, 51, 61 und ein Federblatt 7 auf den Luftaustrittslöchern 4, 5, 6 angeordnet (9 bis 11). Das Federblatt 7 besitzt eine Wurzel 70, von der sich Federblattäste 72, 73, 74 für die Luftaustrittslöcher 4, 5, 6 erstrecken, die in der Radialrichtung gleichmäßig verteilt sind. Das heißt, dass jeder O-Ring 41, 51, 61 an einem Luftaustrittsloch 4, 5, 6 anliegt. Die Wurzel 70 des Federblatts 7 besitzt ein Positionierloch 71, durch das das Federblatt an einem Positionierstück 24 auf der Stirnwand 21 des Zylinders 2 befestigt ist. Dadurch liegt der Federblattast 72 auf dem O-Ring 41, während der Federblattast 73 auf dem O-Ring 51 liegt und der Federblattast 74 auf dem O-Ring 61 liegt, sodass die Federblattäste 72, 73, 74 die Luftaustrittslöcher 4, 5, 6 abdichten, wie es in 11 dargestellt ist. Die Fläche der Federblattäste 72, 73, 74 entspricht derjenigen der Luftaustrittslöcher 4, 5, 6.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel gemäß 12 weist die Stirnwand 21 des Zylinders 2 eine Vielzahl von Luftaustrittslöchern 42, 52, 62 auf, die einen unterschiedlichen Durchmesser haben. Die Luftaustrittslöcher 42, 52, 62 haben einen Durchmesser A, B, C, wobei A > B > C ist. Das Öffnen und das Verschließen der Luftaustrittslöcher wird jeweils durch ein Ventil gesteuert. Jedes Ventil weist einen O-Ring und eine Feder auf. Die Ventile weisen ferner ein gemeinsames Federblatt 75 auf. Das Federblatt 75 weist eine Wurzel 750 auf, von der sich die Federblattäste 752, 753, 754 für die Luftaustrittslöcher 42, 52, 62 erstrecken, wodurch eine Baumform ausgebildet ist. Wie aus 13 ersichtlich ist, ist die Wurzel 750 des Federblatts 75 an einem Positionierstück 25 auf der Stirnwand 21 des Zylinders 2 befestigt, sodass die Federblattäste 752, 753, 754 die Luftaustrittslöcher 42, 52, 62 abdichten. Die Fläche der Federblattäste 752, 753, 754 entspricht derjenigen der Luftaustrittslöcher 42, 52, 62. Das heißt, dass der Federblattast 752 für das Luftaustrittsloch 42 eine Fläche R hat, wobei der Federblattast 753 für das Luftaustrittsloch 52 eine Fläche M hat und der Federblattast 754 für das Luftaustrittsloch 62 eine Fläche N hat, wobei R > M > N ist. Die Federblattäste 752, 753, 754 können die Luftaustrittslöcher 42, 52, 62 abdichten (13).
  • Zusammenfassend ist festzustellen, dass die Stirnwand 21 des Zylinders 2 eine Vielzahl von Luftaustrittslöchern 4, 5, 6 besitzt. In den Luftaustrittslöchern ist jeweils ein Ventil angeordnet. Dadurch wird die Lufteintrittsmenge in den Luftvorratsraum 36 pro Zeiteinheit erheblich erhöht. Die Druckluft kann schnell durch die Luftaustrittslöcher des Zylinders 2 in den Luftvorratsraum 36 fließen, sodass die Arbeitseffizienz des Kolbens 14 erhöht wird. Die Erfindung betrifft somit zusammenfassend eine Luftaustrittsstruktur eines Zylinders 2 eines Luftverdichters, wobei der Zylinder 2 des Luftverdichters eine Vielzahl von Luftaustrittslöchern 4, 5, 6 aufweist, wobei der einen Kolben 14 aufweisende Zylinder 2 und das Hauptgestell 11, auf dem ein Motor 12 befestigt ist, aus Kunststoff einteilig hergestellt sind, wobei die im Zylinder 2 erzeugte Druckluft durch die Luftaustrittslöcher 4, 5, 6 in einen Luftvorratsraum 36 eines Luftvorratsbehälters 3 fließen kann, wodurch die Lufteintrittsmenge in den Luftvorratsraum 36 pro Zeiteinheit im gesamten Pumpvorgang erheblich erhöht wird, sodass die Druckluft schnell durch die Luftaustrittslöcher 4, 5, 6 in den Luftvorratsraum 36 fließen kann. Daher kann sich der Kolben 14 reibungslos bewegen und die Arbeitseffizienz des Luftverdichters kann erhöht werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 11
    Hauptgestell
    111
    oberes Rundloch
    112
    unteres Rundloch
    12
    Motor
    13
    Zahnrad
    14
    Kolben
    2
    Zylinder
    20
    Öffnung
    21
    Stirnwand
    22
    Kragen
    221
    Außenflansch
    222
    Nut
    24, 25
    Positionierstück
    3
    Luftvorratsbehälter
    30
    Druckmesser
    31
    Zweigrohr
    32
    Auslassventil
    33, 34
    Zweigrohr
    35
    Haken
    36
    Luftvorratsraum
    37, 38, 39
    Stab
    4, 5, 6
    Luftaustrittsloch
    41, 51, 51
    O-Ring
    42, 52, 62
    Luftaustrittslöcher
    7
    Federblatt
    70
    Wurzel
    71
    Positionierloch
    72, 73, 74
    Federblattast
    75
    Federblatt
    750
    Wurzel
    752, 753, 754
    Federblattast
    82, 83, 84
    Feder
    92, 93, 94
    Ventilkörper

Claims (7)

  1. Luftaustrittsstruktur eines Zylinders eines Luftverdichters, der einen Zylinder (2) mit einem Kolben (14) und ein Hauptgestell (11) aufweist, an dem ein Motor (12) befestigt ist, wobei der Zylinder (2) an einem Ende eine Öffnung (20) für den Kolben (14) und an dem anderen Ende eine Stirnwand (21) mit wenigstens einem Luftaustrittsloch besitzt, wobei, wenn der Motor (12) gedreht wird, der Kolben (14) im Zylinder (2) hin und her bewegt wird, wodurch Luft verdichtet wird, wobei die verdichtete Druckluft durch das Luftaustrittsloch der Stirnwand (21) in einen Luftvorratsraum (36) eines Luftvorratsbehälters (3) fließt, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (2) und das Hauptgestell (11) aus Kunststoff einteilig hergestellt sind und die Stirnwand (21) des Zylinders (2) eine Vielzahl von Luftaustrittslöchern (4, 5, 6) besitzt.
  2. Luftaustrittsstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftaustrittslöcher (4, 5, 6) einen Durchmesser X, Y, Z haben, wobei die Luftaustrittslöcher (4, 5, 6) einen gleichen Durchmesser haben, sodass X = Y = Z ist.
  3. Luftaustrittsstruktur nach Anspruch 1, 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 Ende des Zylinders (2) eine Nut (222) ausgebildet ist, wobei der Luftvorratsbehälter (3) zwei gegenüberliegende Haken (35) aufweist, wobei sich eine Vielzahl von beabstandeten Stäben (37, 38, 39) von der Innenseite des Luftvorratsbehälters (3) nach unten erstreckt, wobei die Haken (35) des Luftvorratsbehälters (3) mit der Nut (222) des Zylinders (2) in Eingriff gebracht werden können.
  4. Luftaustrittsstruktur nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in den Luftaustrittslöchern (4, 5, 6) jeweils ein Ventil angeordnet ist, wobei jedes Ventil einen Ventilkörper und eine Feder aufweist, wobei die Ventilkörper (92, 93, 94) die Luftaustrittslöcher (4, 5, 6) abdichten können, wobei die Federn (82, 83, 84) auf den Ventilkörpern (92, 93, 94) angeordnet sind, wobei die Stäbe (37, 38, 39) des Luftvorratsbehälters (3) in das andere Ende der Federn (82, 83, 84) eingesteckt werden, wodurch die Enden der Stäbe (37, 38, 39) einen kleinen Abstand von den Oberseiten der Ventilkörper (92, 93, 94) haben und die Bewegung der Ventilkörper (92, 93, 94) beim Öffnen und Verschließen der Luftaustrittslöcher (4, 5, 6) begrenzt wird, sodass die Lufteintrittsmenge gesteuert werden kann, wobei die Ventilkörper (92, 93, 94) die Luftaustrittslöcher (4, 5, 6) durch die Federkraft der Federn (82, 83, 84) vollständig abdichten.
  5. Luftaustrittsstruktur nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in den Luftaustrittslöchern (4, 5, 6) jeweils ein Ventil angeordnet ist, wobei jedes Ventil einen O-Ring und eine Feder aufweist, wobei die Ventile ein gemeinsames Federblatt (7) aufweisen, wobei das Federblatt (7) eine Wurzel (70) besitzt, von der sich Federblattäste (72, 73, 74) für die Luftaustrittslöcher (4, 5, 6) erstrecken, die in der Radialrichtung gleichmäßig verteilt sind, wobei jeder O-Ring (41, 51, 61) an einem Luftaustrittsloch (4, 5, 6) anliegt, wobei die Wurzel (70) des Federblatts (7) ein Positionierloch (71) besitzt, durch das das Federblatt (7) an einem Positionierstück (24) auf der Stirnwand (21) des Zylinders (2) befestigt ist, wodurch die Federblattäste (72, 73, 74) auf den O-Ringen (41, 51, 61) liegen, sodass die Federblattäste (72, 73, 74) die Luftaustrittslöcher (4, 5, 6) abdichten, wobei die Fläche der Federblattäste (72, 73, 74) derjenigen der Luftaustrittslöcher (4, 5, 6) entspricht.
  6. Luftaustrittsstruktur nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Ventil einen O-Ring und eine Feder aufweist, wobei die Ventile ein gemeinsames Federblatt (75) aufweisen, wobei das Federblatt (75) eine Wurzel (750) aufweist, von der sich die Federblattäste (752, 753, 754) für die Luftaustrittslöcher (42, 52, 62) erstrecken, wodurch eine Baumform ausgebildet ist, wobei die Wurzel (750) des Federblatts (75) an einem Positionierstück (25) auf der Stirnwand (21) des Zylinders (2) befestigt ist, sodass die Federblattäste (752, 753, 754) die Luftaustrittslöcher (42, 52, 62) abdichten, wobei die Fläche der Federblattäste (752, 753, 754) derjenigen der Luftaustrittslöcher (42, 52, 62) entspricht.
  7. Luftaustrittsstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnwand (21) des Zylinders (2) eine Vielzahl von Luftaustrittslöchern (42, 52, 62) aufweist, wobei die Luftaustrittslöcher (42, 52, 62) einen Durchmesser A, B, C haben, wobei die Luftaustrittslöcher (42, 52, 62) einen unterschiedlichen Durchmesser haben,, wobei A > B > C ist.
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