DE502577C - Hochdruckkolben fuer Luftpumpen - Google Patents

Description

• Hochdruckkolben für Luftpumpen Gegenstand der Erfindung ist eine Luftpumpe mit einem Niederdruck- und einem Hochdruckzylinder, in welcher der Niederdruckkolben die Luft durch einen Kanal ansaugt, welcher im Hochdruckkolben vorgesehen ist, und diese Luft alsdann über den Hochdruckkolben durch öffnungen drückt, welche in der Trennwand der beiden Zylinder vorgesehen sind.
• Die Erfindung besteht darin, daß der Kanal des Hochdruckkolbens durch eine umlaufende, tiefe Hohlkehle gebildet ist.
• Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Hohlkehle den Hochdruckkolben in einen oberen und einen unteren Teil trennt, von denen der untere Teil auf einer Seite länger ist als auf der diametral gegenüberliegenden Seite.
• Es sind Pumpen dieser Art bekannt, bei welchen der Hochdruckkolben diametral von einem Kanal durchzogen ist, durch welchen der Niederdr uckkolben die Luft ansaugt. Zwischen den beiden einander gegenüberliegenden Üffnungen befindet sich eine Wand, welche eine waagerechte Brücke über dem Gelenkzapfen der Pleuelstange bildet. Diese Anordnung ergibt jedoch eine erhebliche Höhe des Kolbens.
• Durch die Erfindung soll dieser Nachteil beseitigt werden, wie dies im folgenden näher beschrieben ist. Eine Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung ist als Beispiel auf der Zeichnung dargestellt.
• Abb. t ist ein Längsschnitt durch die Pumpe, Abb. 2 ein Querschnitt gemäß der Linie 2-2 der Abb. i.
• Die Pumpe besitzt ein Kurbelgehäuse i, welches z. B. mit den beiden Zylindern 2 und 3 zusammengegossen ist, wobei letztere durch eine gemeinsame Wand q. voneinander getrennt sind, die eine üffnung 5 besitzt, durch welche die beiden Zylinder miteinander in Verbindung stehen. Im Kurbelgehäuse läuft eine Kurbelwelle 6 um, welche auf Kugellagern 25 ruht und mit Hilfe einer als Schwungrad dienenden Riemenscheibe 7 angetrieben wird. Die Kurbelwelle 6 besitzt zwei Kurbelzapfen 8 und 9, welche gegenseitig versetzt sind. Der Zapfen 8 läuft um etwa 115° vor dem Zapfen 9. Auf dem Zapfen 8 schwingt die Pleuelstange 26 eines Kolbens i o, welcher im Zylinder 2 gleitet und wie die üblichen Motorkolben beschaffen ist. Auf dem Zapfen 9 schwingt die Pleuelstange 27 eines zweiten Kolbens i i, welcher im Zylinder 3 gleitet und derart ausgebildet ist, daß er gleichzeitig als überdruckkolben und als Kolbenschieber dienen kann, dies infolge der Anordnung einer Aussparung 12 (Abb. 2), welche sich am oberen Teile i9 des Kolbens i i befindet. Das Ansaugen der Luft erfolgt bei 13 (Abb.2) für den Zylinder 3 und die Verdrängung durch eine Leitung 14, welche durch ein Ventil 15 gesteuert wird, das sich im oberen Boden 28 des Zylinders 3 befindet und unter der Wirkung einer Feder 16 steht.
• Die besondere Gestaltung des Kolbens i i (Abb. i und 2) kennzeichnet sich durch eine tiefe umlaufende Hohlkehle, welche auf der Seite 12 der Einlaßöffnung 13 breiter ist als auf der diametral gegenüberliegenden Seite 18. Durch diese Hohlkehle wird der Kolben in einen oberen, i g, und einen unteren Teil 20 getrennt, von denen der untere Teil2o auf einer Seite 2 i länger ist als auf der anderen, 22. Mit Bezug auf den Drehsinn, welcher in Abb. 2 durch den Pfeil angedeutet ist, sieht man, daß die längste Seite 21 diejenige ist, welche während des Verdichtungshubes gegen den Zylinder gedrückt wird.
• Die öffnung 13 mündet ebenfalls in den Zylinder 3 in einem Punkte ein, welcher in einer senkrecht zur Achsenebene der beiden Zylinder verlaufenden Ebene liegt. Hierdurch wird es möglich, die Bodenwand 23 des Kolbens über dem Gelenkzapfen 24 anzuordnen, wobei dieser Gelenkzapfen eine Länge gleich dem Durchmesser des Hochdruckzylinders 3 beibehält. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ergibt sich hieraus ebenfalls, daß die Höhe des Verdichters möglichst klein gehalten werden kann, falls man den Hub und die Höhe der öffnungen 5 und 13 berücksichtigt.
• Die auf diese Weise ausgebildete Pumpe ruht auf einem Sockel 17, der gleichzeitig den Boden des Gehäuses i bildet.
• Die Wirkungsweise dieser Pumpe ist folgende: In der dargestellten Lage der Teile befindet sich der Kolben io im oberen Totpunkt, und der Kolben i i, der noch steigt, hat die öffnung 5 geschlossen und drückt die angesaugte Luft, welche bereits im Zylinder 2 verdichtet worden ist, in die Leitung 14. Man kann im voraus den Inhalt, der sich über dem Kolben i i in der Lage gemäß Abb. i befindet, derart bestimmen, daß der gewünschte Verdichtungsgrad im Zylinder 2 erzielt wird. Dieser Inhalt könnte sogar die Größe desjenigen erreichen, der sich über dem Kolben io befindet, der dann nur zur Weiterbeförderung dient. Diese Anordnung ist nur für den Fall von Luftpumpen zur Erzeugung von tiefen Unterdrücken angezeigt.
• Sobald der Kolben i i in seinem oberen Totpunkt angelangt ist, hat er die öffn.ung 5 freigelegt, und der Kolben io, welcher niedergeht, saugt Luft an, welche während seines Hochgehens verdichtet wird. Der oben. beschriebene Vorgang wiederholt sich alsdann.
• Infolge der auf diese Weise fast vollkommenen Beseitigung der schädlichen Räume und auch wegen des geringen Druckes, den der Kolben io zu ertragen hat, und der Leichtigkeit für die Erzielung der erforderlichen Abdichtung kann diese Pumpe mit sehr kleinem Hub ausgeführt werden, wodurch die Ausbildung der Kurbelwelle 6 und der Pleuelstangen 26, 24 vereinfacht wird. Aus diesen Gründen ist auch die Herstellung von Pumpen mit sehr kleinen Zylinderräumen und großen Geschwindigkeiten dadurch vereinfacht, daß man nicht von sehr kleinen Zylinderbohrungen abhängt, die schwer herzustellen sind. Außerdem verfügt man über einen bequemen Ort und einen großen Raum für die Unterbringung des Druckventils 15 und kann leicht große Luftdurchgänge herstellen. Diese Pumpe besitzt einen hohen volumetrischen Wirkungsgrad bei allen Betriebsdrücken und gestattet es, entweder hohe Drücke oder tiefe Unterdrücke zu erzielen. Der Verdichtungs- und Verdrängungshub ist länger als in einer Einzylinderpumpe, wodurch große Geschwindigkeiten ermöglicht werden, und zwar um so mehr, als die Abkühlung noch dadurch gefördert wird, daß die Wände eine große Fläche bieten. Außerdem wird das Arbeiten der Pumpe nicht durch einen Fehler in der Steuerung oder durch eine mangelhafte Abdichtung behindert und verursacht nur eine geringe Herabsetzung der Leistung. Diese Pumpe kann daher insbesondere in allen Industrien angewendet werden, in welchen Druckluft oder andere verdichtete Gase Anwendung finden, wie auch für das Anstreichen mit Spritzdüsen, für das Beizen, Gravieren auf Glas usw.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Hochdruckkolben für Luftpumpen mit einem Niederdruck- und einem Hochdruckzylinder, in welcher der Hochdruckkolben einen Kopf und einen, Rumpf besitzt, welche durch einen mittleren Kern miteinander verbunden sind und der Niederdruckkolben die Außenluft durch einen im Hochdruckkolben vorgesehenen Kanal hindurchsaugt und sodann diese Luft über den Hochdruckkolben durch in der Trennwand zwischen beiden Zylindern befindliche öffnungen drückt, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochdruckkolben (i i ) auf der Lufteintrittsseite so weit ausgeschnitten ist, daß der Lufteintritt (13) stets unverdeckt bleibt, während auf der anderen Seite eine g,-nüge;nde Tragfläche (2 i) bestehen bleibt, um ohne nennenswerte Abnutzung die Gegenwirkung der Schräglage der Schubstange (27) ausgleichen zu können, und daß ferner die Oberseite des Rumpfes nach einer Seite der gemeinsamen Trennwand (q.) der beiden Zylinder (2, 3) hin geneigt ist und der Kolbenbolzen (2¢) der Kurbelstange (27) so nahe wie möglich an diese Oberwand (23) gerückt ist.