DE29616201U1 - Luftkompressor - Google Patents

Description

Tien-Tsai HUANG _17> September 1996

W 24388 AL/Gt/sb

Luftkompressor

&iacgr;&ogr; Die vorliegende Erfindung betrifft Luftkompressoren und betrifft insbesondere einen derartigen Luftkompressor, der einen Motor verwendet, um Luftpumpen zum Pumpen von Luft in einen Luftakkumulator anzutreiben, und einen Druckmesser verwendet, um den innenseitigen Luftdruck des Luftakkumulators zu ermitteln und den Betrieb des Motors, der von dem ermittelten

is Ergebnis abhängig ist, zu steuern.

Fig. 2 zeigt einen konventionellen Luftkompressor 9, in dem ein Zylinderrad 23' durch einen Motor 22' über einen Transmissionsriemen 24' angetrieben wird, um eine Mehrzahl von Luftpumpen 21' zu bewegen, um sie zu veranlassen, Luft in einen Luftakkumulator 28' über ein Einlaßrohr 26' und einen Einlaßrohrverbinder 31' zu pumpen. Der Einlaßrohrverbinder 31' hat auf der Innenseite ein Einwegventil (nicht gezeigt), das ermöglicht, daß Luft in den Luftakkumulator 28' gepumpt wird und Luft daran hindert, aus dem Luftakkumulator 28' zu entweichen. Der Luftkompressor 9 umfaßt weiterhin ein Verbindungsrohr 42', das zwischen dem Einlaßrohrverbinder 3 &Ggr; und einem Druckschalter 41' verbunden ist. Der Einlaßluftdruck ist mit dem Druckschalter AV verbunden. Wenn der Einlaß luftdruck einen vorbestimmten kritischen Pegel erreicht, wird der Druckschalter 4&Ggr; ausgelöst, um den Motor 22' anzuhalten (die elektrische Leitung 43', die eine Leistungsversorgung für den Motor 22' bereitstellt, ist mit dem Motor 22' über den Druckschalter 41' verbunden). Ein Auslaß rohr 27' ist mit dem Luftakkumulator 28' über einen Auslaßrohrverbinder 32' verbunden. Wenn der Luftkompressor 9 benutzt wird, wird Hochdruckluft aus dem Luftakkumulator

28' über das Auslaßrohr 27' zur Verwendung geführt. Wenn Hochdruckluft aus dem Luftakkumulator 28' geführt wird, wird der innenseitige Druck des Luftakkumulators 28' relativ vermindert. Weiterhin ist ein Druckmesser 50' in dem Auslaßrohrverbinder 32' montiert, um den momentanen Druck des Luftakkumulators 28' festzustellen. Wenn der innenseitige Luftdruck des Luftdruckakkumulators 28' unter einen vorbestimmten hohen Pegelpunkt fällt, kann der Anwender dann den Motor 22' über den Druckschalter 41' starten. Wenn der Motor 22' wieder gestartet ist, ist der innenseitige Luftdruck des Einlaßrohres 26' annähernd gleich oder höher als der des Luftakkumulators

&iacgr;&ogr; 28' und des atmosphärischen Druckes. Da es in diesem Zustand keine Trägheitskraft gibt, ist es schwierig, die Luftpumpen 21' zu starten, insbesondere wenn der innenseitige Luftdruck des Luftakkumulators 28' hoch ist. Deshalb muß der innenseitige Luftdruck des Einlaßrohres 26' vor dem Wiederstarten des Motors 22' abgebaut werden. Um dieses Problem zu beseitigen (verbleibender Luftdruck in dem Einlaßrohr 26'), kann ein elektromagnetisches Ventil zwischen dem Verbindungsrohr 42' und dem Druckschalter 4 &Ggr; angeordnet sein und geöffnet werden, um den innenseitigen Luftdruck aus dem Einlaßrohr 26' abziehen zu lassen, wenn die Luftpumpen 21' angehalten werden. Gemäß dem vorher erwähnten konventionellen Luftkompressor 9 ist das Verbindungsrohr 42' konstruiert, damit dem Druckschalter 41' ermöglicht wird, zu wissen, ob der Einlaß luftdruck den vorbestimmten maximalen Hochdruckpunkt erreicht. Wenn der Einlaß luftdruck den vorbestimmten maximalen Hochdruclqpunkt erreicht, wird der Motor 22' angehalten und eine verbleibende Druckluft wird aus dem Einlaßrohr 26' ausgestoßen. Weil das Steuern durch die Ermittlung des Einlaßluftdrucks erreicht wird, aber nicht durch die Ermittlung des innenseitigen Luftdrucks des Luftakkumulators 28', kann der Motor 22' nicht automatisch eingeschaltet werden, wenn der innenseitige Luftdruck des Luftakkumulators 28' übermäßig niedrig ist. Da weiterhin die Einlaßdruckluft nicht absolut gleich dem innenseitigen Luftdruck des Luftakkumulators 28' ist, ist es nicht

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richtig, den Betrieb des Motors 22' und der Luftpumpen 21' in Abhängigkeit von dem Einlaßluftdruck zu steuern. Weil der Druckschalter 41' nicht den gesetzten maximalen Hochdruckwert zeigen kann, kann der Anwender nicht genau den Wert, wie er gewünscht ist, festsetzen.

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Luftkompressor bereitzustellen, der einen Druckmesser verwendet, um den innenseitigen Luftdruck seines Luftakkumulators zu ermittelt und ein Steuersignal zum Steuern des Betriebes des Motors und ein normal geöffnetes Magnetventil bereitzustellen,

&iacgr;&ogr; das von dem ermittelten Ergebnis abhängt. Ein anderes Ziel der vorliegen-■ den Erfindung ist es, einen Luftkompressor bereitzustellen, der dem Anwender erlaubt, den maximalen hohen Luftdruckpunkt und einen niedrigen Luftdruckpunkt so einzustellen, um den innenseitigen Druck des Luftakkumulators innerhalb eines vorbestimmten Bereichs zu steuern. Es ist ein anderes Ziel

is der vorliegenden Erfindung, einen Luftkompressor bereitzustellen, der genau gesteuert werden kann, um den Druck der innenseitigen Luft des Luftakkumulators innerhalb des gewünschten Bereichs beizubehalten.

Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt der Luftkompressor einen Motor, eine Mehrzahl von Luftpumpen, ein Einlaßrohr, ein Auslaßrohr, einen Einlaßrohrverbinder, einen Auslaßrohrverbinder, einen Luftakkumulator, einen Druckmesser, der in der Lage ist, ein Steuersignal, das von dem Druck der erfaßten Luft gesteuert wird, bereitzustellen und ein elektromagnetisches Ventil. Die Luftpumpen sind mit dem Luftakkumulator über das Einlaßrohr und den Einlaßrohrverbinder mit dem Luftakkumulator verbunden. Das AuslaJirohr ist über den Auslaßrohrverbinder mit dem Luftakkumulator verbunden. Wenn der Motor gestartet wird, werden die Luftpumpen angetrieben, um außenseitige Luft in den Luftakkumulator über das Einlaßrohr zu pumpen. Der Druckmesser ermittelt und zeigt den innenseitigen Luftdruck des Luftakkumulators und stellt ein

Steuersignal bereit, um direkt oder indirekt den Betrieb des Motors und des elektromagnetischen Ventils zu steuern. Das elektromagnetische Ventil wird geschlossen gehalten, wenn der Motor oder die Luftpumpen arbeiten, um Luft vor dem Entweichen aus dem Einlaßrohr in die Atmosphäre zu stoppen. Wenn der Motor oder die Luftpumpen gestoppt werden, wird das elektromagnetische Ventil offengehalten oder für eine bestimmte Zeitdauer geöffnet, die dem innenseitigen Druck des Einlaßrohres ermöglicht, mit dem atmosphärischen Druck ausgeglichen zu werden. Weil der innenseitige Druck des Einlaßrohres mit dem atmosphärischen Druck ausgeglichen gehalten wird, wenn der Motor gestoppt wird, kann der Motor leicht wieder gestartet werden. Der Druckmesser kann einer sein, der eingestellt werden kann, um ein Steuersignal bei einem Hochdruckpunkt (Einzelpegel-Druckmesser) bereitzustellen oder einer, der eingestellt werden kann, um ein erstes Steuersignal an einem Hochdruckpunkt und ein zweites Steuersignal an einem

is Tiefdruckpunkt (Doppelpegel-Druckmesser) bereitzustellen.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen, die nachfolgend kurz beschrieben werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht eines Luftkompressors gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Vorderansicht eines Luftkompressors gemäß dem Stand der Technik; und

Fig. 3 eine Querschnittansicht eines elektromagnetischen Ventils gemäß der vorliegenden Erfindung.

Bezugnehmend auf Fig. 1 sind die Luftpumpen 21 auf einem Luftakkumulator 28 durch ein Gestell 29 montiert. Ein Motor 22 ist fest auf dem Luftakkumulator 28 an der Oberseite montiert und mit einem Zylinderrad 23 über einen Transmissionsriemen 24 gekoppelt. Die Luftpumpen 21 sind mit dem Zylinderrad 23 gekoppelt. Wenn das Zylinderrad 23 durch den Motor 22 über den Transmissionsriemen 24 gedreht wird, werden die Luftpumpen 21 angetrieben, um außenseitige Luft in den Luftakkumulator 28 über ein Einlaßrohr 26 und einen Einlaßrohrverbinder 31 zu pumpen, was bewirkt, daß der Luftdruck innerhalb des Luftakkumulators 28 kontinuierlich erhöht

&iacgr;&ogr; wird. Der Einlaßrohrverbinder 31 ist mit einem Einwegventil (nicht gezeigt) auf der Innenseite montiert, was der außenseitigen Luft ermöglicht, in den Luftakumulator 28 gedrängt zu werden und hindert die innenseitige Luft am Entweichen aus dem Luftakkumulator 28. Ein Auslaßrohr 27 ist mit einem Auslaßrohrverbinder 32 in einer Öffnung (nicht gezeigt) in dem Luftakkumulator 28 verbunden. Wenn der Luftkompressor 10 verwendet wird, wird Hochdruckluft aus dem Luftakkumulator 28 über das Auslaßrohr 27 zur Anwendung geführt. Wenn Hochdruckluft aus dem Luftakkumulator 28 geführt wird, wird der innenseitige Druck des Luftakkumulators 28 relativ vermindert. Ein Druckmesser 50 ist in dem Auslaßrohrverbinder 32 montiert, um den momentanen Druck des Luftakkumulators 28 zu ermitteln.

Der Druckmesser 50 kann einen Steuersignalausgang bereitstellen. Insbesondere kann der Druckmesser 50 einer sein, der eingestellt werden kann, um ein Steuersignal an einem Hochdruckpunkt (Einzelpegel-Druckmesser) bereitzustellen oder einer sein, der eingestellt werden kann, um ein erstes Steuersignal an einem Hochdruckpunkt und ein zweites Steuersignal an einem Tiefdruckpunkt (Doppelpegel-Druckmesser) bereitzustellen. Wenn der Druckmesser 50 ein Einzelpegel-Druckmesser ist, gibt er ein Steuersignal aus, um den Motor 22 zu stoppen, wenn der Luftdruck des Luftakkumulators 28 einen vorbestimmten hohen Wert überschreitet. Wenn der Druckmesser 50

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ein Doppelpegel-Druckmesser ist, gibt er ein erstes Steuersignal aus, um den Motor 22 zu stoppen, wenn der Luftdruck des Luftakkumulators 28 einen vorbestimmten hohen Wert überschreitet oder ein zweites Steuersignal, um den Motor 22 wieder zu starten, wenn der Luftdruck des Luftakkumulators 28 unter einen vorbestimmten niedrigen Wert fällt. Die vorher erwähnten Steuersignale werden über eine elektrische Leitung 43 übertragen, um den Betrieb des Motors 22 zu steuern. Die Steuerschaltung kann in dem Druckmesser 50 oder außerhalb des Druckmessers 50 (z.B. in dem Motor 22) installiert sein.

Um die Anfangslast bei dem Anfangszustand, wenn der Motor 22 gestartet wird, zu reduzieren, stellt die vorliegende Erfindung eine Maßnahme bereit, um den verbleibenden Luftdruck von dem Eingangsrohr 26 zu entfernen, d.h. der Luftdruck des Einlaßrohres 26 wird mit dem atmosphärischen

is Druck im Gleichgewicht gehalten, wenn der Motor 22 nicht arbeitet. Diese Maßnahme wird durch Installieren eines elektromagnetischen Ventils 60 in dem Einlaßrohrverbinder 31 erreicht, welches durch den Druckmesser 50 gesteuert werden kann. Das elektromagnetische Ventil 60 ist durch eine elektrische Leitung 43 mit dem Druckmesser 50 verbunden. Wenn der Motor 22 gestartet wird, wird das elektromagnetische Ventil 60 geschlossen, und die Luft wird am Entweichen aus dem Einlaßrohr 26 und dem Einlaßrohrverbinder 31 durch das elektromagnetische Ventil 60 gehindert. Wenn der Motor 22 gestoppt wird, wird das elektromagnetische Ventil 60 geöffnet, womit der Luft ermöglicht wird., von dem Einlaßrohr 26 und dem Einlaßrohrverbinder 31 durch das elektromagnetische Ventil 60 ausgetragen zu werden. Wenn deshalb der Motor 22 wieder gestartet wird, wirkt der Luftdruck des Einlaßrohres 26 nicht gegen die Luftpumpen 21, und der Motor 22 und die Luftpumpen 21 können sanft betrieben werden. Das Intervall zwischen dem offenen Zustand und dem geschlossenen Zustand des elektromagnetischen Ventils 60 kann sehr kurz sein. Zum Beispiel wird das

elektromagnetische Ventil 60 für 10 Sekunden jedesmal, wenn der Motor 22 gestoppt wird, geöffnet. Diese Steuerung kann leicht durch konventionelle Technik erreicht werden.

Bezugnehmend auf Fig. 3 ist das elektromagnetische Ventil 60 ein normales offenes elektromagnetisches Ventil. Wenn der Motor 22 gestartet wird, wird das elektromagnetische Ventil 60 geschlossen. Im Gegensatz dazu wird, wenn der Motor 22 gestoppt ist, das elektromagnetische Ventil 60 geöffnet. Das elektromagnetische Ventil 60 umfaßt ein äußeres zylindrisches

&iacgr;&ogr; Gehäuse 61, ein inneres zylindrisches Gehäuse 62, ein Verbindungsrohr 63, eine Spule 64, einen Permanentmagneten 65, ein Betätigungsglied 66, eine erste Feder 61 und eine zweite Feder 68. Das innere zylindrische Gehäuse 62 ist an einem Ende des äußeren zylindrischen Gehäuses 61 durch z.B. eine Schraubverbindung befestigt. Das Verbindungsrohr 63 weist ein Ende, das an dem Einlaßrohrverbinder 31 befestigt ist, auf, und ein entgegengesetztes Ende, das an dem inneren zylindrischen Gehäuse 62 befestigt ist. Die Verbindung zwischen dem Verbindungsrohr 63 und dem Einlaßrohrverbinder 31 oder dem inneren zylindrischen Gehäuse 62 wird vorzugsweise durch eine Schraubverbindung hergestellt. Der Permanentmagnet 65 und das Betätigungsglied 66 sind fest miteinander verbunden. Das Betätigungsglied 66 wird innerhalb des inneren zylindrischen Gehäuses 62 durch die erste Feder 67 und die zweite Feder 68 zurückgehalten. Fig. 3 zeigt das elektromagnetische Ventil 60, das elektrisch nicht verbunden ist, d.h. in dem offenen Zustand, deshalb wird der Luft ermöglicht, von dem Einlaßrohr 26 durch den Einlaßrohrverbinder 31 in der zentralen Durchgangsöffnung 631 des Verbindungsrohres 63 zu fließen und dann aus dem elektromagnetischen Ventil 60 durch die Auslaßöffnung 611, die in dem äußeren zylindrischen Gehäuse 61 definiert ist, zu strömen.

Wenn der Motor 22 des Luftkompressors 10 gestartet wird, wird die Spule 64 erregt, womit das Betätigungsglied 66 veranlaßt wird, durch die magnetische Anziehung aufwärts bewegt zu werden. Weiterhin hat das innere zylindrische Gehäuse 62 eine verjüngte innernseitige Oberfläche 621 nahe der 5 Oberseite, das Betätigungsglied 66 hat einen verjüngten Dämpfer 661 (der z.B. aus Gummi hergestellt ist) an der Oberseite rund um die Wurzel des Permanentmagneten 65. Wenn das Betätigungsglied 66 aufwärts bewegt wird, wird der verjüngte Dämpfer 661 in Eingriff mit der verjüngten innenseitigen Oberfläche 621 des inneren zylindrischen Gehäuses 62 gebracht, &iacgr;&ogr; wodurch die zentrale Durchgangsöffnung 622 des inneren zylindrischen Gehäuses 62 geschlossen wird. Wenn die zentrale Durchgangsöffnung 622 geschlossen ist, kann die Luft nicht von dem Einlaßrohrverbinder 31 zu der Auslaßöffnung 611 des äußeren zylindrischen Gehäuses 61 passieren.

Während nur eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben wird, ist es selbstverständlich, daß verschiedene Modifikationen und Änderungen durchgeführt werden können, ohne den Gedanken und Rahmen der offenbarten Erfindung zu verlassen.

Claims (6)

Tien-Tsai HUANG 17. September 1996 W 24388 AL/Gt/sb Ansprüche

1. Luftkompressor enthaltend: einen Luftakkumulator (28) mit einem Einlaßrohrverbinder (31) und einem Auslaßrohrverbinder (32) jeweils zum Einlaß und Auslaß der Luft, ein Auslaßrohr (27), das mit dem

&iacgr;&ogr; Auslaßrohrverbinder (32) verbunden ist, um Luft aus dem Luftakkumulator (28) zu führen, einen Motor (22), eine Mehrzahl von Luftpumpen (21), die jeweils mit dem Einlaßrohrverbinder (31) über ein Einlaßrohr (26) verbunden sind und durch den Motor (22) angetrieben werden, um Luft in den Luftakkumulator (28) über den Einlaßrohrverbinder (31) zu pumpen, ein Einwegluftventil, das in dem Einlaßrohrverbinder (31) montiert ist, um der Luft zu ermöglichen, von dem Einlaßrohrverbinder (31) in den Luftakkumulator (28) zu strömen und einen Druckmesser (50), der in dem Auslaßrohrverbinder (32) montiert ist, um den innenseitigen Luftdruck des Luftakkumulators (28) zu ermitteln, wobei ein elektromagnetisches Ventil (60) in dem Luftkompressor (10) installiert ist und durch den Druckmesser (50) gesteuert wird, um Luft an dem. Entweichen aus dem Einlaßrohr in die Atmosphäre zu stoppen, wenn der Motor (22) oder die Luftpumpen (21) arbeiten, oder um das Einlaßrohr (26) für mindestens eine vorbestimmte Zeitdauer zu öffnen, um der Luft zu ermöglichen, aus dem Einlaßrohr (26) in die Atmosphäre zu entweichen, wenn der Motor (22) oder die Luftpumpen (21) gestoppt werden, wobei dieser Druckmesser (50) ein Steuersignal bereitstellt, um den Betrieb des Motors (22) und des elektromagnetischen Ventils (60) zu steuern, wenn der innenseitige Luftdruck des Luftakkumulators (28) einen vorbestimmten Pegel erreicht.

2. Luftkompressor nach Anspruch 1, bei dem der Druckmesser (50) ein Steuersignal bereitstellt, um den Motor (22) zu stoppen, wenn der innenseitige Luftdruck des Luftakkumulators (28) einen vorbestimmten Hochdruckpunkt überschreitet.

3. Luftkompressor nach Anspruch 1, bei dem der Druckmesser (50) ein Steuersignal bereitstellt, um den Motor (22) zu stoppen, wenn der innenseitige Luftdruck des Luftakkumulators (28) einen vorbestimmten Hochdruckpunkt überschreitet und ein Steuersignal bereitstellt, um den

&iacgr;&ogr; Motor (22) einzuschalten, wenn der innenseitige Luftdruck des Luftakkumulators (28) unter einen vorbestimmten Tiefdruckpunkt fällt.

4. Luftkompressor nach Anspruch 1, bei dem der Druckmesser (50) eine Steuerschaltung umfaßt, die auf der Innenseite montiert ist, um ein Steuersignal zum Steuern des Betriebs des Motors (22) und des elektromagnetischen Ventils (60) bereitzustellen, das von dem Wert des innenseitigen Luftdrucks des Luftakkumulators (28) abhängt.

5. Luftkompressor nach Anspruch 1, bei dem der Druckmesser (50) eine Steuerschaltung umfaßt, die auf der Außenseite montiert ist, um ein Steuersignal zum Steuern des Betriebs des Motors (22) und des elektromagnetischen Ventils (60) bereitzustellen, das von dem Wert des innenseitigen Luftdrucks des Luftakkumulators (28) abhängt.

6. Luftkompressor nach Anspruch 1, bei dem das elektromagnetische Ventil (60) ein normal offenes elektromagnetisches Ventil ist.