DE2548421A1 - Pumpaggregat - Google Patents

Description

2548421 Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch Patentanwälte

Diplom-Physiker Dr. Walter Andrejewski Diplom-Ingenieur Dr.-lng. Manfred Honke Diplom-Ingenieur Hans Dieter Gesthuysen Diplom-Physiker Dr. Karl Gerhard Masch Anwotaokte:

43 Essen !,Theaterplatz 3, Postf. 789

27. Oktober 1975

Patentanmeldung

Atlas Copco Aktietolag

Nacka, Schweden

Pumpaggregat ■

Die Erfindung betrifft ein Pumpaggregat, insbesondere Kompressor zur Förderung ölfreier Druckluft, bestehend aus einem Antriebsmotor mit einer Abtriebswelle und aus einem derart mit dieser Abtriebswelle verbundenen Kolben, daß eine hin und hergehende Linearbewegung des Kolbens in einer Zylinderbohrung erzielbar ist.

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Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch, Patentanwälte in Essen

Bei derartigen Pumpaggregaten erfolgt der Antrieb des Kolbens seitens der Abtriebswelle des Antriebsmotors gewöhnlich über eine Kurbelwelle und eine mit dieser und dem Kolben gelenkig verbundene Pleuelstange. Neben den zur Lagerung der Kurbelwelle erforderlichen Lagern müssen daher zwei Pleuelstangenlager vorgesehen werden, und zwar eines auf der Kurbelwelle und eines innerhalb des Kolbens auf einem Kolbenbolzen, wobei sich für das letztgenannte Lager Schmierprobleme ergeben, wenn die Pumpe als Kompressor ölfreie Luft liefern soll.

Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, ein Pumpaggregat der eingangs genannten Art in der Weise auszubilden, daß derartige Schmierprobleme garnicht erst entstehen können.

Ein dieser Forderung in vollem Umfange gerecht werdendes Pumpaggregat ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß zur Umsetzung der Drehbewegung der Abtriebswelle in eine synchron damit verlaufende hin und hergehende Bewegung des Kolbens in der Längsachse des Zylinders in einem starr mit der Abtriebswelle des Antriebsmotors verbundenen ersten Element ein gegenüber der Wellenachse exzentrisch angeordneter Kugellaufring eines einreihigen Pendelkugellagers ausgebildet ist, dessen anderer Kugellaufring auf einem starr mit dem Kolben verbundenen zweiten Element ausgebildet ist.

Da bei dieser erfindungsgemäßen Ausbildung ein einziges außerhalb ■ des Kolbens liegendes Lager in der Umsetzung der Drehbewegung der ι Abtriebswelle in die hin und hergehende Kolbenbewegung eingesetzt ' ist, ergeben sich keinerlei Schmierprobleme, denn innerhalb des Kolbens wird keinerlei störende Schmierung mehr benötigt.

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Die Erfindung wird nachstehend im Einzelnen anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels erläutert; es zeigen:

Figur 1 ein erfindungsgemäßes Pumpaggregat im Teilschnitt; und Figur 2 einen Schnitt durch Figur 1 längs der Linie 2-2.

Das in den Figuren dargestellte Kolbenkompressor-Aggregat besteht ?>us einem Antriebsmotor 1 mit einer Abtriebswelle Jl und einem
Motorgehäuseflansch 8, auf den der Flansch 9' eines Kompressorgehäuses 10 mit Schrauben 6 und Muttern 7 aufgeschraubt ist.
Dieses Kompressorgehäuse 10 besitzt eine Zylinderbohrung 14, in welcher ein Kompressorkolben 12 längs einer geradlinigen Bahn 3 hin und herbewegbar ist. Mit der Abtriebswelle 31 des Antriebsmotors 1 ist nun ein erstes Element 11 mittels eines Keiles 32
und einer Schraube 4 starr verbunden, so daß es sich mit dieser Abtriebswelle um deren Drehachse 2 dreht. Auf der anderen Seite ist mit dem Kolben 12 ein zweites Element in Form einer Kolbenstange 13 starr mittels einer Schraube 5 verbunden. Das erste
Element 11 weist eine exzentrisch zur Drehachse 2 der Abtriebswelle 31 angeordnete Ausnehmung auf, in welcher der äußere Kugellaufring 21 eines einreihigen Pendelkugellagers eingepreßt ist. Der innere Kugellaufring 22 dieses Pendelkugellagers ist auf die Kolbenstange 13 aufgepreßt, während in einem Kugelkäfig sitzende Kugeln 23 an beiden Laufringen anliegen.

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Alternativ könnte der innere Laufring auch als entsprechende Rille direkt in der Kolbenstange ausgebildet werden. Andererseits könnte auch der äußere Laufring als Kugelrille direkt im ersten Element ausgebildet werden oder beide Alternativen könnten auch miteinander kombiniert werden.

Da der Kompressor ölfreie Luft liefern soll, ist im ersten Element 11 außerdem eine geeignete Abdichtung 17 vorgesehen, um zu verhindern, daß irgendwelches Schmiermittel für das Pendelkugellager in den Kompressorzylinder 14 gelangen kann. Der Kompressorkolben 12 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel außerdem mit Kolbenringen 19 und Tragringen 20 aus Kunststoff bestückt, welche keinerlei Schmierung benötigen. Bei dem Kolben handelt es sich um einen doppeltwirkenden Kompressorkolben, so daß der Zylinder zwei Kompressionskammern 30 mit jeweils einem Zylinderkopf 25, 26 aufweist, die mittels Schrauben 27 auf dem Gehäuse aufgeschraubt sind und jeweils übliche Einlaßventile 28 und Auslaßventile 29 aufweisen. Das Kompressorgehäuse 10 weist außerdem eine Bohrung 18 zum Einsetzen und Festschrauben der Schraube 5 beim Zusammenbau auf.

Wenn im Betrieb die Abtriebswelle 3 des Antriebsmotors 1 in Drehung versetzt wird, dreht sich zwangsläufig auch das erste Element 11 um die Drehachse 2 der Abtriebswelle. Dadurch wird der in Figur 1 dargestellte Punkt 15 auf der Symmetrieachse der Kolbenstange 13 längs einer im wesentlichen kreisförmigen Bahn (Figur 2) bewegt. Infolgedessen wird der Kolben 12 in der Zylinderbohrung 14 mit synchron zur Kreisbewegung um die geradlinige

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Bahn 3 schwingender Drehbewegung längs dieser Bahn 3 hin und
hergeführt. Da das Pendelkugellager einreihig ausgebildet ist, ermöglicht das Radialspiel im Betrieb dem inneren Kugellaufring 22 eine gewisse Axialbewegung gegenüber dem äußeren Kugellaufring 21.

Während vorstehend lediglich ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, sind naturgemäß die verschiedensten Abwandlungen möglich.

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Claims (2)

1. Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch, Patentanwälte in Essen

   Patentansprüche

   l.y Pumpaggregat, Insbesondere Kompressor zur Förderung ölfreler Druckluft, bestehend aus einem Antriebsmotor mit einer Abtriebswelle und aus einem derart mit dieser Abtriebswelle verbundenen Kolben, daß eine hin und hergehende Linearbewegung des Kolbens in einer Zylinderbohrung erzielbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Umsetzung der Drehbewegung der Abtriebswelle in eine synchron damit verlaufende hin und hergehende Bewegung des Kolbens in der Längsachse (j5) des Zylinders (14) in einem starr mit der Abtriebswelle (;51) des Antriebsmotors (1) verbundenen ersten Element (11) ein gegenüber der Wellenachse (2) exzentrisch angeordneter Kugellaufring (21) eines einreihigen Pendelkugellagers ausgebildet ist, dessen anderer Kugellauf ring (22) auf einem starr mit dem Kolben (12) verbundenen zweiten Element (13) ausgebildet ist.
2. 2. Pumpaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der im ersten Element (11) ausgebildete Kugellaufring (21) der äußere Laufring ist und eine einwärts weisende Kugelfläche (24) bildet.

   J>. Pumpaggregat nach Anspruch 1 oder 2., dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (12) ein doppeltwirkender Kompressorkolben ist.

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