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Luftpumpe Die Erfindung betrifft eine motorbetriebene luftgekühlte
Pumpe mit einer in einem Pumpenkörper angeordneten Pumpen kammer, in der ein bewegliches
Pumpenglied einen Saughub zum Ansaugen von Luft in die Pumpenkammer und einen Auslasshub
zum Komprimieren dieser Luft und zum Ausstossen der komprimierten Luft aus der Pumpenkammer
ausführt.
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Ein üblicher Typ einer Pumpe zum Pumpen eines kompressiblen Gases
wie Luft zu einem geschlossenen System ist eine Membran- und Kolben-Pumpe. Bei dieser
Art von Pumpen verdrängen eine wechselseitig wirkende Membran und ein Kolben das
Gas während des Auslasshubes des Kolbens vollständig.
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aus einem Zylinder. Gewöhnlich haben diese Pumpen eine geringe Kapazität
und sind im wesentlichen einfach wirkend und luftgekühlt. Die Membranen und Kolben
werden üblicherweise in wechselnder Richtung durch einen Nocken, eine Kurbelwelle
und einen Nockenstössel-Verbindungsstangen Mechanismus oder eine äquivalente Anordnung
bewegt, deren Bewegung von einer Antriebsquelle wie einem Elektromotor abgeleitet
wird. Nach dem Komprimieren wird das Gas durch Ventile auagestossen, die auf geringe
Differenzdrücke schnell öffnen. Im folgenden wird der Begriff "Luftpumpe" gattungsmässig
benutzt, um diese und andere Gaskompresso ren, Vakuumpumpen und ähnliches zu beschreiben.
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Die Kompression eines Gases wie Luft in ein kleineres Volumen ergibt
eine Vermehrung der Aufgaben bei der Konstruktion derartiger Pumpen. Ein Hauptproblem
bei der Konstruktion von Luftpumpen ist beispielsweise die Notwendigkeit, die Kompressionswärme
von dem pumpenden Element abzuleiten.
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Die Beseitigung dieser während des Kompressionsvorganges erzeugten
Kompressionswärme war immer eine Aufgabe, welche die Zuverlässigkeit, die Langlebigkeit
und die Leistungsfähigkeit von Luftpumpen beeinflusst. Dieses Wärmeableitungsproblem
ist besonders e st bei Pumpen oder Kompressoren mit biegsamen Membranen, da die
erzeugte Hitze eine übermässige Versprödung der Membran und folglich eine wesentlich
verminderte Schwingungslebensdauer bewirkt.
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Ehemals wurden bei luftgektihlten Flüssigkeitspumpen Wärmeabstrahltungsrippen
verwendet, die einstückig mit dem Pumpenkörper gegossen waren, um eine zusätzliche
Abstrahlungsfläche zum Abführen der Kompressionshitze zu liefern. Der Gebrauch dieser
Kühlrippen war nur bis zu einem gewissen Grad zur Lösung dieses Wärmeabstrahlungsproblems
erfolgreich.
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Zum Beispiel haben diese Rippen keine ausreichende Kühlung der Bauteile
erzeugt, um die L; Schwingungslebensdauer der Membranen in den Pumpen hinreichend
auszudehnen. Folglich wurden die Membranen zu schnell abgenutzt, was kostspielige
Wartungsprobleme und eine wesentlich verminderte Leistungsfähigkeit der Pumpen ergab.
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Ein zusätzliches, langanstehendes Problem bei der Konstruktion von
Luftpumpen, und speziell Luftkompressoren, ist die Verminderung des durch die Ventilbetätigung
während der Kompression von Gas erzeugten Geräuschpegels. Bisher wurde keine vollständig
hinreichende und wirtschaftliche Lösung vorgeschlagen, um den von der Luft getragenen
Geräuschpegel zu vermindern, der durch das Komprimieren und Ausstossen von Gas in
einem Luftkompressor hervorgerufen wird.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Luft pumpe, insbesondere
eine Vacuumpumpe oder einen Kompressor zu schaffen, bei dem das Problem der Ableitung
von Kompressionswärme behoben ist. Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht,
dass an der Aussenfläche des Pumpenkörpers KUhlluft-Einlass- und Auslassöffnungen
angeordnet sind und von den Kühllufteinlassöffnungen Luftkanäle ausgehen, die ununterbrochene
Durchgänge innerhalb des Pumpenkörpers rund um die Pumpenkammer bilden und zu den
Auslassöffnungen fuhren, und dass innerhalb des Pumpenkörpers Einrichtungen vorgesehen
sind, welche die Kühlluft in den Pumpenkörper hinein und durch die Kanäle saugen,
um die Pumpenkammer, das darin befindliche Pumpenglied und den Motor durch den Luftstrom
zu kühlen. Eine derartige luftgekühlte Pumpe ist leistungsfähiger, benötigt æniger
Zeit für kostspielige Wartung und ihre Membran weist eine wesentlich verlängerte
Schwingungslebensdauer auf.
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Gemäss einer Ausbildung nach der Erfindung setzt sich das Pumpenglied-aus
einem Kolben und einer Membran zusammen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Pumpe entweder als
Luftkompressor oder als Vakuumpumpe ausgebildet.
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Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf eine
vorteilhafte Ausbildung eines Luftkompressors, bei dem zumindest ein Ventil zur
Steuerung des Zustromes und des Abflusses der Luft in die bzw. aus der Pumpenkammer
vorgesehen ist und bei dem das Pumpenglied Dämpfungselemente zur Verminderung des
beim Betätigen des Ventiles auftretenden Geräusches aufweist. Ein solcher Luftkompressor
arbeitet wesentlich leiser.
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Gemäss einer Ausbildung nach der Erfindung wird das Dämpfungselement
durch einen Hohlraum im Kolbenkörper gebildet,
der-mit einem zelligen
Material gefüllt ist, das als charakteristische Eigenschaft auf Grund seiner inneren
Arbeit in Abhängigkeit von mechanischen Vibrationen einen hohen Energieverlust auSweist,
und ist der Hohlraum so ausgebildet, dass die in den Hohlraum eintretende Luft durch
das zellige Material hindurchströmen muss, wobei die Schallwellen in Abhängigkeit
des durch das zellige Material bewirkten akustischen Widerstandes hochgradig gedämpft
werden.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das dämpfende
Material im Kolbenkopf eingeschlossen.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung ist der Kolbenkopf so ausgebildet,
dass die Luft in den Hohlraum eingezogen wird, das dämpfende Material durchdringt
und aus dem Hohlraum ausgelassen wird.
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Eine weitere Ausbildung der Erfindung sieht vor, dass das dämpfende
Material als charakteristische Eigenschaft die Fähigkeit aufweist, die Energie eines
fliessenden Luftstromes zu vermindern.
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Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen beschrieben, in denen zeigen:
Fig. 1 die erfindungsgemässe Luftpumpe in Form eines Luftkompressors, in räumlicher
Darstellung; Fig. 2 einen Schnitt durch den Luftkompressor entlang der Linie 2-2
in Fig. 1; Fig. 3 einen Schnitt durch die Kolben- und Schubstangenanordnung des
Luftkompressors nach Fig. 1, die den Hohlraum im Kolbenkörper und das darin enthaltene
zellige Material zeigt; Fig. 4 schematische Darstellungen der Wirkungsweise des
Luftkompressors nach Fig. 1 während des Saughubes und des Auslasshubes des Kolbens;
Fig.
5 einen Schnitt durch den Kopf einer Vakuumpumpe, der den gestrichelt umrandeten
Zylinderkopf 5 in Fig. 2 ersetzt; Fig. 6 schematische Darstellungen der Wirkungsweise
einer Vakuumpumpe mit einem Pumpenkopf nach Fig. 5 während des Saughubes und des
Auslasshubes des Kolbens.
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In Fig. 1 ist als bevorzugte Ausbildung der Erfindung ein Luftkompressor
lo dargestellt. Dieser weist ein Gehäuse 12, eine vorderseitige Abdeckplatte 14,
ein rückseitiges Rotorgehäuse 16 und einen Zylinderkopf 18 auf. Diese wesentlichen
Teile sind durch gebräuchliche Mittel, wie Schrauben, Bolzen oder ähnliches, zusammengebaut
und bilden den Luft kompressor lo. Die vorliegende Ausführung des Kompressors lo
ist als tragbare Einheit ausgebildet. Zum Anbringen eines verstellbaren Handgriffes
(nicht dargestellt) ist ein Befestigungsteil 20 vorgesehen, so dass der Kompressor
lo leicht transportiert werden kann. Falls es erwünscht ist, kann der Kompressor
lo jedoch auch stationär befestigt werden. An den äusseren Gehäuseflächen des Kompressors
lo sind Rippen 21 angebracht.
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Zum Kühlen eines Zylinders bzw. einer Pumpenkammer 22 sind im Gehäuse
12 Vorkehrungen getroffen, damit kühle Luft über die Aussenfläche des Zylinders
22 streichen kann und die innerhalb des Zylinders 22 erzeugte Kompressionswärme
wirksam abgeführt wird. Im einzelnen ist eine Mehrzahl von oeffnungen 24, an der
Aussenfläche des Zylinderkopfes 18 angeordnet, um Einlässe zum Eintritt der Kühlluft
in das Gehäuse 12 zu schaffen. Die Öffnungen 24 im Zylinderkopf 18 stehen mit Kanälen
bzw. Durchgängen 26 im Gehäuse 12 in Verbindung. Dadurch kann über die oeffnungen
24 Luft in den Kompressor lo einströmen, wie es durch die Pfeile a, b und c in Fig.
1 gezeigt ist. Die Kühlluft zirkuliert dann in den
Kanälen 26 an
der Aussenfläche des Zylinders 22 im Gehäuse 12. Weiterhin sind in der Ventilatorkammer
17 innerhalb des Rotorgehäuses 16 entsprechende Durchgänge angeordnet, so dass ein
ununterbrochener Flusspfad von den Einlassöffnungen 24 durch das Gehäuse 12 und
das Rotorgehäuse 16 zu den Auslassöffnungen 28 vorgesehen ist.
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Ferner sind zur Kühlung eines Motors 30 im Kompressor 1o Vorkehrungen
getroffen, damit dieser von Kühlluft umströmt werden kann. Hierzu sind zusätzliche
Kühllufteinlassöffnungen 32 in der Grundplatte.des Gehäuses 12 vorgesehen. Diese
oeffnungen 32 sind mit'den Kanälen 26 des Gehäuses 12 verbunden. Die durch diese
oeffnungen 32 eintretende Luft vereinigt sich mit der in den Kanälen 26 fliessenden
Luft, die durch die oeffnungen 24 eingetreten ist. Dieser vereinigte Luftstrom bewirkt
die Kühlung der Lager und Wicklungen des Motors 30, wenn die tauft am Motor 30 vorbei
und durch das Rotorgehäuse 16 strömt, bevor sie durch die Auslassöffnungen 28 hinausgestossen
wird. Diese Kühlung des Motors 30 und der Motorlager unterstützt eine verlängerte
Lebensdauer der Lager und erhöht die Leistungsfähigkeit des Motors wesentlich.
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Wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich, ist im Rotorgehäuse 16 nahe
den Auslassöffnungen 28 ein Ventilator 34 vorgesehen, der den gewünschten Luftstrom
im und durch den Kompressor lo zustandebringt. Der Ventilator 34 ist mit dem Motor
30 gekoppelt und saugt tauft in den Kompressor lo durch die oeffnungen 24 und 32
und bewirkt, dass diese Lurt in den im Kompressor lo vorgesehenen Kanälen 26 zirkuliert.
Zusätzlich drückt der Ventilator 34 die Luft aus dem Kompressor lo durch die Auslassöffnungen
28 hinaus, nachdem die Luft das Pumpengehäuse durchströmt hat.
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Aus Fig. 2 ist weiterhin ersichtlich, dass der Luftkompressor lo von
einem Motor 30 angetrieben wird, der in einem von
dem Gehäuse 12
und dem Rotorgehäuse 16 gebildeten Raum angebracht ist. Der Motor 30 ist mit dem
Ventilator 34 im Rotorgehäuse 16 durch eine Welle 36 und Lager 38 gekoppelt.
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Aus dem gegenüberliegenden Ende des Motors 30 ragt eine Welle 40 heraus,
die mit einer Schubstange 42 verbunden ist, die rechtwinklig zur Achse der Welle
40 senkrecht nach oben ragt. Diese Verbindung ist in gebräuchlicher Weise hergestellt,
wie z.B. durch die Kugellager 43 und 44 und einen Exzenter 46, um die Bewegung auf
die Schubstange 42 zu übertragen. Die dadurch erzielte Bewegung kann im wesentlichen
charakterisiert werden als reziproke Bewegung in einer zur Achse der Welle 4o parallelen
Ebene und als eine schwach schwingende oder wellenförmige Bewegung in einer zu dieser
Achse senkrechten Ebene.
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Das obere Ende der Schubstange 42 ist nach aussen verbreitert und
bildet ein kolbenähnliches Teil 48, das innerhalb eines Pumpenzylinders oder einer
Kammer 50 im Gehäuse 12 angeordnet ist. Gemäss Fig. 3 ist innerhalb des Kolbens
48 ein Hohlraum oder eine Kammer 52 angeordnet, die durch eine topfförmige Hülse
54 begrenzt ist. Der Hohlraum 52 ist oben offen und mittels einer Deckplatte 56
verschlossen. Die Deckplatte 56 ist am Kolben 48 durch Schrauben 55 befestigt.
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In der Deckplatte 56 ist eine Auslassöffnung 57 vorgesehen, die oberhalb
der Mitte des Hohlraumes 52 angeordnet ist.
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Die Auslassöffnung 57 ist an ihrem oberen Ende durch ein gebräuchliches
Ventilverschlussglied 58, wie z.B. ein Federventil, ein Zungenventil oder ähnliches,
verschlossen. Im Boden der Hülse 54 sind Bohrungen 60 vorgesehen, die den Eintritt
von Luft in den Hohlraum 52 gestatten.
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Zur Verminderung des bei der Bestätigung der Ventile beim Kompressions-
und Auslassvorgang des Kompressors 1o auftretenden
Geräusche wird
zelliges Material 62 verwendet.
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Hierzu enthält der Hohlraum 52 ein zelliges Material 62, welches die
charakteristische Eigenschaft aufweist, aufgrund seiner inneren Arbeit, die von
den mechanischen Vibrationen herrührt, einen grossen Anteil von Energie aufzuzehren.
Beispiele von gebräuchlichem zelligen Material mit diesen Eigenschaften sind verschiedene
Weichplastikwerkstoffe, Elastomere, Zellulose, Schaumgummi und ähnliches-.
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Während der Betätigung tritt durch die Bohrungen 60 Luft in den Hohlraum
52 ein und durchdringt das zellige Material 62 bevor sie durch die Auslassöffnung
57 und das Ventil 58 aus dem Hohlraum 52 ausgestossen wird. Daher werden die Schallwellen
in hohem Grade gedämpft infolge des akutischen Widerstandes des zelligen Materiales
62, das keine Vibrationen überträgt. Dieser Dämpfungseffekt der Schallwellen ergibt
einen wesentlich verminderten von der Luft getragenen Geräuschpegel und daher eine
ruhigere Ventilbetätigung.
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Demgemäss bildet der Hohlraum 52 mit dem Material 62 eine Dämpfungskammer,
die das Ventilgeräusch vermindert und daher ein ruhigeres Arbeiten des Kompressors
sichert.
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Eine ringförmige biegsame Membran 64 aus gebräuchlichem elastischen
Werkstoff wie z.B. Gummi ist auf der Stirnseite des Kolbens 48 durch die Deckplatte
56 und die Schrauben 55 befestigt. Der äussere Rand der Membran 64 ist zwischen
der Oberkante des Pumpenzylinders 50 und dem Zylinderkopf 18 als Dichtung eingespannt.
Der Zylinderkopf 18 ist an der Oberkante des Zylinders 50 durch Bolzen befestigt.
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Der Zylinderkopf 18 enthält einen umgekehrt topfähnlichen Körper 68,
der an seinem inneren Ende durch eine Auslass-oder Ventilplatte 70 verschlossen
ist. Dadurch wird zwischen der Deckplatte 56 und der Auslassplatte 70 eine Kompressionskammer
72 gebildet. Eine zentrale Auslassöffnung 74 führt durch die Auslassplatte 70 und
steht mit der Kompressionskammer 72 in Verbindung. Die Auslassöffnung 74 ist oben
durch
ein gebräuchliches Ventilverschlussglied 76, wie z.B.
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ein Federventil, ein Zungenventil oder ähnliches, verschlossen und
verbindet die Kompressionskammer 72 mit einer Hochdruckkammer 78. Eine Auslassöffnung
80 verbindet die Hochdruckkammer 78 mit einer gebräuchlichen Auslassleitung 82,
um die komprimierte tauft unmittelbar zu einem Druckluftbehälter zu leiten.
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Die vordere Abdeckplatte 14 ist mit einer Einlassöffnung 84 versehen,
durch welche Luft in den Kompressor 1o eintreten kann. Die oeffnung 84 ist durch
einen abnehmbaren Filter 85 z.B. aus porösem Filz oder ähnlichem abgedeckt. Eine
perforierte Metallplatte 86 hält das Filtermaterial 85 fest.
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Dieser Filter 85 filtert die in den Kompressor durch die Öffnung 84
eintretende Luft, um alle unerwünschten Verunreinigungen auszuscheiden, bevor die
Luft in den Hohlraum 52 des Zylinders 48 durch die Bohrungen 6o eintritt und später
in die Kompressionskammer 72 gelangt.
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Die Wirkungsweise des Kompressors lo ist in den Figuren 4(a), 4(b),
4(c) und 4(d) erläutert, in denen bestimmte Bewegungsstellungen des Kompressors
dargestellt sind.
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Während des Saughubes (Fig. 4a) des Kolbens 48, wenn sich dieser und
die Membran 64 nach unten bewegen, tritt vom Filter 85 Luft in das Gehäuse 12 ein
und wird durch die Bohrungen 6o in den Hohlraum 52 eingesogen. Dabei geht die Luft
durch das zellige Material 62. Das Ventil 58 ist aufgrund der Druckdifferenz zwischen
dem Hohlraum 52 und der Kompressionskammer 72 offen. Dadurch strömt die Luft durch
die Auslassöffnung 57 und in die Kompressionskammer 72.
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Wenn der abwärtsgerichtete Saughub endet und der Auslasshub beginnt,
wechselt die Richtung des Kolbens 48 und der Membran 64 und sie beginnen sich aufwärts
zu bewegen. An
einem bestimmten Punkt während dieses aufwärtsgerichteten
Auslasshubes (Fig. 4b) gleichen sich der Druck im Hohlraum 52 und der Druck in der
Kompressionskammer 72 annähernd aus und das Ventil 58 schliesst. Dadurch wird die
Luft in der Kompressionskammer 72 eingeschlossen. Die Luft kann weder in den Hohlraum
52 entweichen, weil das Ventil 58 geschlossen ist, noch kann die Luft in die Hochdruckkammer
78 strömen, weil die Druckdifferenz zwischen der Kompressionskammer 72 und der Hochdruckkammer
78 so ist, dass das Ventil 76 geschlossen ist.
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Der Kolben 48 setzt seinen aufwärtsgerichteten Auslasshub rort (Fig.
4c) und der Druck der in der Kompressionskammer 72 eingeschlossenen Luft erhöht
sich, weil diese durch den Kolben 48 zusammengedrückt wird. Der Druck der Luft in
der Kammer 72 steigt solange an, bis ein Punkt erreicht ist, an dem die Druckdifferenz
zwischen der Kompressionskammer 72 und der Hochdruckkammer 78 so ist, dass das Ventil
76 öffnet. Dann strömt die komprimierte Luft von der Kompressionskammer 72 durch
die Auslassöffnung 74 in die Hochdruckkammer 78 und von da aus durch die Auslassöffnung
80 in die Auslassleitung 82.
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Darauffolgend beginnt der Kolben 48 wieder seinen abwärtsgerichteten
Saughub. An einem bestimmten Punkt während dieses abwärtsgerichteten Saughubes (Fig.
4d) wird die DruckdirSerenz zwischen der Hochdruckkammer 78 und der Kompressionskammer
72 so, dass das Ventil 76 schliesst und die Einheit dadurch fast wieder in ihre
Startstellung zurückgeführt wird, in welcher die Ventile 58 und 76 geschlossen sind.
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Wenn der Kompressor weiterarbeitet, wird anschliessend der oben geschilderte
Vorgang fortlaufend wiederholt.
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In einer weiteren Ausbildung der vorliegenden Erfindung sind die erfindungsgemässen
Luftpumpen als Vakuumpumpen
ausgebildet. Der Aufbau und die Wirkungsweise
der Vakuumpumpen sind im wesentlichen ähnlich wie bei dem anhand der Fig. 1 bis
4 beschriebenen Lurtkompressor. Das Gehäuse 12, die vorderseitige Abdeckplatte 14
und das rückseitige Rotorgehäuse 16 sowie die darin enthaltenen wesentlichen Elemente
sind die gleichen wie oben beschrieben. Jedoch ist der in der eingerahmten Zone
5 in Fig. 2 enthaltene Zylinderkopf 18 des Kompressors lo durch einen Vakuumpumpenkopf
88 ersetzt, der in Fig. 5 dargestellt ist.
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Der Vakuumpumpenkopf 88 weist einen umgekehrt topfähnlichen Körper
9o mit einer zentral angeordneten Rippe 92 auf. Der Körper 9o ist an seinem inneren
Ende durch eine Ventilplatte 94 verschlossen. Beim Zusammenbau wird das untere Ende
der Rippe 92 mit der Ventilplatte 94 dicht verbunden, wodurch zwei getrennte Kammern
96 und 98 innerhalb des Körpers 9o gebildet werden. Die Kammer 96 ist eine Einlasskammer
und die Kammer 98 ist eine Auslasskammer.
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Zwischen der Ventilplatte 94 und einer Deckplatte 56 - entsprechend
der in den Figuren 2 und 3 gezeigten Deckplatte 56 im Gehäuse 12 - wird eine Kompressionskammer
72 gebildet, ähnlich der Kompressionskammer 72 des Kompressors lo. In der Ventilplatte
94 sind eine Einlassöffnung loo und eine Auslassöffnung 102 vorgesehen. Die Einlassöffnung
loo verbindet die Einlasskammer 96 mit der Kompressionskammer 72 und die Auslassöffnung
102 verbindet die Kompressionskammer 72 mit der Auslasskammer 98. Die Einlassöffnung
loo ist an ihrer Unterseite innerhalb der Kompressionskammer 72 mit einem gebräuchlichen
Ventil 104 versehen, und die Auslassöffnung 102 ist an ihrer Oberseite innerhalb
der Auslasskammer 98 mit einem ähnlichen Ventil 106 versehen. Die gebräuchlichen
Ventile 104 und 106 können als Federventile, Zungenventile oder ähnliches ausgebildet
sein. Die Ventile 104 und 106 werden durch Ventilschrauben 108 und Ventilhalter
llo in ihrer Stellung festgehalten.
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Eine Einlassöffnung 112 verbindet eine gebräuchliche Einlassleitung
114 mit der Einlasskammer 96 zur Einleitung von Luft in den Kopf 88. Diese Luft
strömt anschliessend durch die Einlassöffnung loo in der Ventilplatte 94 in die
Kompressionskammer 72. Nach der Kompression wird die komprimierte Luft vom Pumpenkopf
88 durch die Auslassöffnung 102 in der Ventilplatte 94 und von der Auslasskammer
98 durch eine Auslassöffnung 116 hinausgestossen. Die Auslassöffnung 116 verbindet
die Auslasskammer 98 mit einer gebräuchlichen Auslassleitung und die komprimierte
Luft wird durch diese unmittelbar einem Druckluftbehälter zugeleitet.
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Die Wirkungsweise der Vakuumpumpe ist in den Fig. 6(a), 6(b), 6(c)
und 6(d) erläutert, in denen bestimmte Bewegungsstellungen der Pumpe dargestellt
sind. Während des Saughubes (Fig. 6a) des Kolbens 48, wenn sich dieser und die Membran
64 nach unten bewegen, tritt von der Einlassleitung 114 durch die Einlassöffnung
112 Luft in die Einlasskammer 96 ein. Das Ventil 104, das die Öffnung loo in der
Ventilplatte 94 verschliesst, öffnet sich aufgrund der Druckdifferenz zwischen der
Einlasskammer 96 und der Kompressionskammer 72. Dadurch strömt die Luft in die Kompressionskammer
72.
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Wenn der abwärtsgerichtete Saughub endet und der Auslasshub beginnt,
wechselt die Richtung des Kolbens 48 und der Membren 64 und sie beginnen sich aufwärts
zu bewegen. An einem bestimmten Punkt während dieses aufwärtsgerichteten Auslasshubes
(Fig. 6b) gleichen sich der Druck in der Einlasskammer 96 und der Druck in der Kompressionskammer
72 annähernd aus und das Ventil 104 schliesst. Dadurch wird die Luft in der Kompressionskammer
72 eingeschlossen. Die Luft kann weder in die Einlasskammer 96 entweichen, weil
das Ventil 104 geschlossen ist, noch kann die Luft in die Auslasskammer 98 strömen,
weil die Druckdifferenz zwischen der Kompressionskammer 72 und der Auslasskammer
98 so ist, dass das Ventil 106 geschlossen ist.
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Der Kolben 48 setzt seinen aufwärtsgerichteten Auslasshub fort (Fig.
4e) und der Druck der in der Kompressionskammer 72 eingeschlossenen tauft erhöht
sich, weil diese durch den Kolben 48 zusammengedrückt wird. Der Druck der Luft in
der Kammer 72 steigt solange an, bis ein Punkt erreicht ist, an dem die Druckdifferenz
zwischen der Kompressionskammer 72 und der Auslasskammer 98 so ist, dass das Ventil
106 öffnet. Dann strömt die komprimierte tauft von der Kompressionskammer 72 durch
die Auslassöffnung -1o2 in die Auslasskammer 98 und von da aus durch die Auslassöffnung
116 in die Auslassleitung 118.
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Darauffolgend beginnt der Kolben 48 wieder seinen abwärtsgerichteten
Saughub. An einem bestimmten Punkt während dieses abwärtsgerichteten Saughubes (Fig.
6d) wird die Druckdifferenz zwischen der Auslasskammer 98 und der Kompressionskammer
72 so, dass das Ventil 106 schliesst und die Einheit dadurch fast wieder in ihre
Startstellung zurückgeführt wird, in welcher die Ventile 104 und 106 geschlossen
sind.Wenn die Pumpe weiterarbeitet, wird anschliessend der oben beschriebene Vorgang
fortlaufend wiederholt.
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Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, dass bei den beschriebenen
Luftpumpe die durch die Kompression von Gasen in der Pumpe erzeugte Kompressionshitze
wirksam abgeleitet wird. Diese Wärmeableitungs- oder Kühlungsmerkmale der Erfindung
sind höchst vorteilhaft inbezug auf die Förderung höherer Kompressionsleistungsfähigkeit
der Pumpen, niedriger Auslasslufttemperatur und längerer Membranlebensdauer. Zusätzlich
ergibt die vorzügliche Kühlung der beschriebenen Pumpen auch eine vortreffliche
Kühlung des Motors und der Motorlager und Wicklungen, was eine erhöhte taebensdauer
und Leistungsfähigkeit des Motors fördert. Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der
vorliegenden Erfindung sind die Dämpfungsmittel, die leiser arbeitende Pumpen ergeben.
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9 Patentansprüche 5 Blatt Zeichnungen mit 6 Figuren