DE2115644A1

DE2115644A1 - Gaskompressor

Info

Publication number: DE2115644A1
Application number: DE19712115644
Authority: DE
Inventors: Hans 6241 Glashütten M Sauer
Original assignee: VARTA AG
Current assignee: VARTA AG
Priority date: 1971-03-31
Filing date: 1971-03-31
Publication date: 1972-10-12

Description

Gaskompressor Die Erfindung betrifft einen Gaskompressor, insbesondere für ein tragbares Brennstoffelementaggregat, der einen Kolben mit Rückholfeder sowie eine durch den Kolben betätigte Membran besitzt.
Gaskompressoren, die beliebige Gase je nach dem Verwendungszweck auf verschiedene Druckstufen komprimieren, sind als Einstufen- und auch als Mehrstufenkompressoren konstruiert worden. In den meisten Fällen sind ihre Konstruktionselemente sehr umfangreich und schwer, so daß eine Verwendung dieser Kompressoren bei tragbaren Geräten nicht möglich ist.
Weitere Schwierigkeiten bei der Kopplung derartiger Eompressoren mit tragbaren Geräten macht auch der Antrieb der Eompressoren selbst. Meistens werden als Antrieb störanfällige Geradschubkurbelgetriebe verwendet, die die Baulänge derartiger Kompressoraggregate noch erheblich vergrößern.
Aufgabe der Erfindung war es, diese Nachteile zu vermeiden und einen Gaskompressor zu konstruieren, der bei möglichst kleinen Abmessungen eine ölfreie Buftförderung bei großem Fördervolumen ergibt.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in einem Gaskompressor mit Membran die Antriebswelle und die Kolbenstange koaxial angeordnet sind, daß am Ende der Antriebswelle eine mit einer zu ihr konzentrischen Rille versehene Antriebsscheibe versehen ist, während am unteren Ende der Kolbenstange eine Gensheibe angebracht ist, daß diese Gegenscheibe auf der der Antriebscheibe zugewandten Stirnseite 'abgeschrägt ist und dai3 zwischen Antriebs scheibe und Gegenscheibe eine in der Rille abrollbare-Kugel angeordnet ist.
Eine bevorzugte Ausführung gemäß der Erfindungsidee ist in Figur 1 dargestellt.
An der Antriebswelle 1 des Elektromotors 9 befindet sich die Antriebsscheibe 11. Die Antriebsscheibe ist in einem Schrägkugellager 8 zwecks besserer axialer Druckaufnahme gelagert.
Auf der Stirnseite der Antriebsscheibe 11 befindet sich eine Umlaufrille 12, in der die Antriebskugel 4 läuft. Der Antriebsscheibe gegenüber befindet sich, koaxial auf dem Bund der Kolbenstange 31 angebracht, die Gegenscheibe 32. Diese ist auf der Stirnseite abgeschrägt, so daß bei Umdrehung der Antriebswelle 1 die Kolbenstange 31 durch die in der Laufrille 12 umlaufende Antriebskugel 4 hin- und herbewegt wird. Die Rückbewegung erfolgt dabei durch die Rückholfeder 6.
Für den Kolbenhub ist die Abschrägung der Gegenscheibe 32 bestimmend. Dabei soll das Verhältnis vom mittleren Laufrillendurchmesser zum Hub nicht kleiner als 7,5 : 1 sein, um ein Rutschen der Kugel sicher zu vermeiden.
An der Kolbenstange 31 befindet sich der Kolben 3, der mittels gefedertem Kolbenring 33 (s.auch Fig.4) in der Kolbenbuchse 23 läuft. Zwischen dem Zylinder 25 und dem Zylinderkopf 22 ist eine zweckmäßigerweise gewebelose Gummimembrane eingebracht worden.
Diese Membrane ist nicht am Kolben befestigt. Sie wird im oberen Totpunkt durch den Kolben 3 an den Zylinderkopf 22 angedrückt. Dadurch wird das Totvolumen sehr klein gehalten, so daß die komprimierte Luft bzw. Gas auch fast vollständig herausgedrückt wird.
Zur Verbesserung der Strömungsverhältnisse ist die der Membrane zugewandte Fläche des Zylinderkopfes (s.Fig.7) mit spinnenförmig angeordneten Rillen 36 versehen. Ähnlich angeordnete Rillen 35 befinden sich in der Stirnfläche des Kolbens3 (s. Fig. 2), um die Bildung von Luftblassen zwischen Kolben und Membrane zu verhindern.
Im Ansaugkanal 26 sowie im Auslaßkanal 27 befinden sich Ventile, vorzugsweise Flatterventile.

Claims

Patentansprüche

Ga.skompressor mit einer über dem im Kompressorgehäuse angeordneten, mit Rückholfeder versehenem Kolben betätigbarer Membran und mit Druckausgleichbohrungen unterhalb des Kolbens und im KoLbenschaft dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle () und die Kolbenstange (31) koaxial angeordnet sind, daß am Ende der Antriebswelle (1) eine mit einer zur Antriebswelle konzentrischen Rille (12) versehene Antriebsscheibe (11) befestigt ist, während am unteren Ende der Kolbenstange (31) eine Gegenscheibe (32) angebracht ist, daß diese Gegenscheibe (32) auf der der Antriebsscheibe (11) zugewandten Stirnseite abgeschrägt ist und daß zwischen Antriebsscheibe (11) und der Gegenscheibe (32) eine in der Rille (12) abrollbare Kugel (4) angeordnet ist.
2. Kompre8sor nach Anspruchi, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite des Kolbens (3) mit spinnenförmig angeordneten Rillen versehen ist.
3. Kompressor nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auch der Zylinderkopf mit spinnenförmig angeordneten Rillen versehen ist.
4. Kompressor nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Durchmessers der Rille (12) zum Hub des Kolbens (7) >= 7,5 : 1 ist.
5. Kompressor nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran zwischen Zylinder und Kolben (3) ohne Haftung am Kolben eingespannt ist.
6. Kompressor nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (3) einen abgefederten Kolbenring (33) aus Kunststoff besitzt.