TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft elektromagnetische Kolbenverdichter, insbesondere
Verdichter zum Pumpen von Gas, wie Luft. Derartige Vorrichtungen können auch als
Vakuumpumpen fungieren, aber aus Gründen der Zweckmäßigkeit wird in der
vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen allgemein der Begriff "Verdichter"
verwendet.
STAND DER TECHNIK
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Derartige Verdichter, die bei geringer Kompression relativ große Luftmengen pumpen
können, weisen einen sich axial hin- und herbewegenden Kolben auf, der einen Anker
trägt, der durch ein von einer oder mehreren Spulen erzeugtes Magnetfeld bewegt wird.
Der Rückstellhub des Kolbens wird typischerweise durch eine Druckfeder verursacht.
Nach dem Stand der Technik gibt es viele Beispiele für solche Verdichter, und als
Beispiele wird auf die folgenden Patentbeschreibungen verwiesen, die in bezug auf die
vorliegende Erfindung von besonderem Interesse sind:
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GB-A-1529597, GB-A-2041092, GB-A-2206931, US-A-4090816, US-A-4718832, US-A-
4867656 und US-A-5100304.
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Solche Verdichter müssen ohne Schmierung und mit so wenig Wartung wie möglich für
lange Zeiträume arbeiten. Ihre typische Betriebsrate ist die Netzfrequenz, z. B. 50 Hz
oder 60 Hz. Als Folge muß der Verdichter so konstruiert sein, daß eine durch den
beweglichen Kolben verursachte Abnutzung minimiert wird, um das Entstehen von
undichten Strecken zu vermeiden, die zu verringertem Wirkungsgrad führen. Ein
weiteres Problem sind Geräusche, insbesondere, wenn der Verdichter in einer ruhigen
Umgebung wie in einem Krankenhaus zu verwenden ist. Geräusche können als
Ergebnis der Abnutzung des Kolbens oder einer Oberfläche, die er berührt, entstehen,
oder durch Kontakt des Kolbens mit dem Zylinderkopf.
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Es ist üblich, daß im Körper des Verdichters an der gegenüberliegenden Seite der
Antriebsspule vom Zylinder, in dem sich der Kolbenkopf bewegt, eine Kolbenführung
montiert ist. Der Kolben trägt einen Führungskolben, der axial in der Kolbenführung
gleitet und daher das hintere Ende des Kolbens radial positioniert und führt. Eine solche
Kolbenführung wird beispielsweise in den obengenannten US-A-4090816, US-A-
4718832 und GB-A-1529597 gezeigt. Eine mit dem Körpergehäuse einstückige
Kolbenführung wird in der GB-A-2206931 gezeigt. Eine alternative Kolbenführungsform
ist eine Stange, die sich durch die Mitte des Kolbens erstreckt, wie beispielsweise in der
US-A-5100304 und der GB-A-2041092 gezeigt.
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Damit der elektromagnetische Antrieb wirkungsvoll arbeiten kann, müssen die
Kolbenführung und das Metallgehäuse des Verdichters elektrisch isoliert sein. Das kann
die Verwendung von Isolationshülsen um zur Befestigung der Kolbenführung
verwendete Schrauben herum bedingen. Nach dem Stand der Technik kann die
Oberfläche der Kolbenführung eloxiert werden, um eine solche elektrische Isolation zu
unterstützen (GB-A-1529597).
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Um hochpräzise Anordnung des Kolbens zu gewährleisten, ist es wichtig, daß die
Kolbenführung relativ zur Achse des Zylinders sehr genau positioniert ist. Nach dem
Stand der Technik wird eine Paßfläche an der Kolbenführung vorgesehen, insbesondere
eine zylindrische Umfangsaußenfläche, die in eine zylindrische Innenfläche eines
Körperteils der Pumpe eingepaßt wird. Das wird beispielsweise in der GB-A-1529597,
der US-A-4718832 und der US-A-4090816 gezeigt, in der der Zylinder des Verdichters
aus einem zylindrischen Einsatz besteht, der eine äußere Umfangsfläche an einer
weiteren Oberfläche des Körpers mit einem anderen Durchmesser als derjenigen Fläche
aufweist, die die Kolbenführung aufnimmt. Die GB-A-2206931 zeigt eine ähnliche
Anordnung, in der die Kolbenführung ein Einsatz in einer mit dem hinteren Körperteil
einstückigen Büchse ist, während die Zylinderoberfläche von einem Einsatz im vorderen
Körperteil gebildet wird. Die beiden Einsätze haben unterschiedliche
Außendurchmesser.
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Die Erfinder des vorliegenden Anmeldungsgegenstandes haben festgestellt, daß
Konstruktionen dieses Typs nur unzureichend präzise Ausrichtung der Kolbenführung
relativ zum Zylinder aufweisen, was zu ungleichmäßiger Abnutzung des Kolbens
während der Verwendung führt.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung stellt einen hin- und hergehenden elektromagnetischen
Verdichter bereit, wie in Anspruch 1 dargelegt.
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Durch die Konstruktion gemäß vorliegender Erfindung wird auf einfache Weise eine
axiale Anordnung der Kolbenführung in bezug auf den Stator und den Körper erreicht.
Bei dieser Konstruktion ist vorzugsweise elektrische Isolierung zwischen dem
Körperendabschnitt vorgesehen, um die Bildung einer kurzgeschlossenen Schleife zu
vermeiden, die den elektromagnetischen Wirkungsgrad verringert. Vorzugsweise ist das
elastische Element für diesen Zweck elektrisch isolierend. Auf ähnliche Weise ist ein
elektrisch isolierendes Element vorzugsweise zwischen dem Stator und der
Kolbenführung angeordnet.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Nun wird eine Ausführungsform der Erfindung anhand eines nicht-einschränkenden
Beispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. In den
Zeichnungen:
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ist Fig. 1 eine axiale Querschnittsansicht der Ausführungsform eines
elektromagnetischen linearen Verdichters gemäß vorliegender Erfindung;
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ist Fig. 2 ein Querschnitt entlang Linie A-A von Fig. 1;
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ist Fig. 3 ein Querschnitt entlang Linie B-B von Fig. 1;
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ist Fig. 4 eine teilweise aufgeschnittene Endansicht des Hauptkörpers des Verdichters
von Fig. 1, wobei der Zylinderkopf, die Kopfdichtung und das Kolbenklappenventil
entfernt sind;
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ist Fig. 5 eine Endansicht in der gleichen Richtung wie Fig. 4, wobei die Kopfdichtung
und das Kolbenklappenventil in Position angeordnet sind;
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ist Fig. 6 ein Teilschnitt entlang Linie C-C von Fig. 5, wobei der Zylinderkopf in Position
angeordnet ist, und
ist Fig. 7 ein Querschnitt einer modifizierten Form des in Fig. 6 gezeigten Zylinderkopfs.
BESTE ART DER DURCHFÜHRUNG DER ERFINDUNG
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Der in den Zeichnungen gezeigte Verdichter weist einen Körper auf, der aus einem
Hauptkörper 1 mit quadratischem Außenquerschnitt quer zur Achse und einem hinteren
Körper 2 besteht, die durch Bolzen 4 (Fig. 2) mit Unterlegscheiben 5 aneinander
befestigt sind. Die Körper 1, 2 sind zum Kühlen und zur Verstärkung gerippt. Ein
Zylinderkopf 3 ist durch Bolzen 3a (Fig. 6) in Gewindelöchern 3b am Hauptkörper 1
befestigt, wobei eine einstückige abdichtende Kopfdichtung 6 aus dünnem flexiblem
Kunststoffmaterial, in diesem Fall MelanexTM, dazwischen angeordnet ist.
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Der hintere Körper 2 weist eine ringförmige Ausnehmung auf, in der ein Filter 7 für
durch den Verdichter strömende Luft untergebracht ist, der von einer durch Mutter und
Bolzen 8a oder auf ähnliche Weise am hinteren Körper befestigten Endplatte 8
abgedeckt ist.
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Axial innerhalb des Verdichters hin- und herbewegbar befindet sich ein Kolben 10 mit
einem Kolbenkopf 11, der innerhalb eines Zylinders 12 im Körper 1 angeordnet ist,
sowie ein hinterer Führungskolben 13, der gleitend in einer Kolbenführung 14
angeordnet ist, die im Hauptkörper 1 montiert ist, wie nachstehend beschrieben. Die
äußerste Umfangsfläche des Kolbenkopfs 11 ist mit einem in situ geformten
kontinuierlichen Band 15 aus Kunststoffmaterial versehen, um das Austreten von Luft
am Kolben vorbei zu minimieren.
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Innerhalb des Hauptkörpers 1 befinden sich elektromagnetische Antriebsspulen 22 (Fig.
2), und zwischen dem Hauptkörper 1 und dem hinteren Körper 2 befindet sich ein
Stator 23 aus einem herkömmlichen Stapel magnetisch permeabler Lamellen. Der
Kolben 10 trägt einen Anker 24, der auf bekannte Weise linear von den Spulen 22 und
dem Stator 23 angetrieben wird, so daß der Kolben 10 vom so gebildeten Linearmotor
in einer Richtung und von der Rückstellkraft einer nachstehend beschriebenen
Federanordnung 20 in die andere Richtung hin- und herbewegt wird. Die Frequenz der
Hin- und Herbewegung entspricht der Frequenz der angelegten Wechselspannung. Die
Details dieser Antriebsanordnung müssen nicht weiter beschrieben werden, da sie
wohlbekannt sind.
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Fig. 1 zeigt, daß sich die Zylinderoberfläche 12a des Zylinders 12 als Innenflächen 25a
zweier nach hinten ragender Arme 25 des Körpers 1 kontinuierlich nach hinten
erstreckt, wobei diese Arme durch den Stator 23 hindurchragen. Die Innenflächen 25a
dieser Arme 25 sind so teilzylindrische Oberflächen mit dem gleichen Durchmesser wie
die Zylinderfläche 12a und werden im gleichen Bearbeitungsvorgang gebildet wie die
Zylinderfläche 12a, so daß sie einen sehr hohen Grad an Konzentrizität und Koaxialität
mit der Zylinderfläche 12a aufweisen. Ein typisches Formungsverfahren für diese
zylindrischen Oberflächen 12a, 25a ist ein erster Bohrvorgang des Körperteils 1, gefolgt
vom Eloxieren der Oberflächen 12a, 25a, und dann ein hochpräzises Feinschleifen der
Oberflächen 12a, 25a in einem einzigen Schleifvorgang unter Bezug auf eine
gemeinsame Achse.
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Die hinteren Enden der Oberflächen 25a bilden Paßflächen für die äußere zylindrische
Umfangsfläche 14a der Kolbenführung 14. Diese äußere zylindrische Oberfläche 14a
der Führung 14 ist ebenfalls hochpräzise bearbeitet, um einen präzisen Sitz innerhalb
der Oberflächen 25a zu bilden, wodurch die Kolbenführung 14 mit einem hohen Grad
an Konzentrizität mit der Zylinderfläche 12a angeordnet ist. Dadurch wird präzise
radiale Anordnung der Kolbenführung 14 erreicht. Die axiale Anordnung der
Kolbenführung 14 anliegend an den Stator 23 wird bei dieser Ausführungsform durch
einen elastischen Gummianpreßkörper 27 und eine Federhalterung 19 bewirkt, die
nachstehend beschrieben werden und sich zwischen der Kolbenführung 14 und einer
gegenüberliegenden Endwand 27a des hinteren Körpers 2 befinden. Elektrische
Isolierung der Kolbenführung 14 gegenüber dem Hauptkörper 1 wird durch das
Eloxieren der einander berührenden Oberflächen 14a, 25a dieser Teile erreicht.
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Die endseitige Lamelle 23a des Stators 23, an der die Kolbenführung 14 anliegt, ist
keine Metall-Lamelle, sondern eine dünne Platte aus einem elektrisch isolierenden
Material, wie einem Kunststoffmaterial, um die Kolbenführung 14 elektrisch vom Stator
23 zu isolieren. Durch das Anliegen der Kolbenführung 14 an dieser letzten Lamelle des
Stators ist die Kolbenführung 14 axial positioniert. Die Kolbenführung 14 ist so von der
Endwand 27a durch den elastischen Körper 27 elastisch gegen den starren Stator 23
eingespannt.
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Wie oben erwähnt, weist der Kolbenkopf 11 ein in situ geformtes kontinuierliches Band
15 aus reibungsarmem Kunststoffmaterial auf, das als Kolbenring fungiert. Der
Führungskolben 13 weist ebenfalls um seinen Umfang ein in situ geformtes
kontinuierliches Band 13a aus Kunststoffmaterial auf, das als Gleitfläche für den
Führungskolben 13 auf der Kolbenführung 14 fungiert. Es können Ausnehmungen in
Form kurzer Schraubengewinde auf dem Führungskopf 13 bzw. dem Kolbenkopf 11
vorhanden sein, in der diese Bänder 13a,15 eingeformt sind, da solche
Schraubengewinde für gute Verkeilung für das Kunststoffmaterial sorgen und leicht zu
bilden sind. Das bei dieser Ausführungsform der Erfindung für die Bänder 13a, 15
verwendete reibungsarme Kunststoffmaterial wird im Spritzguß bis zu einer Dicke von
etwa 1 mm geformt. Das verwendete Material ist PPS (Polyphenylensulphid), das mit
einem Prozentsatz an Schmiermedium und einem Prozentsatz Verstärkungsfaser
vermischt ist. Dieses Material wird nach dem Formen bearbeitet, um hochpräzise
Konzentrizität mit dem Kolbenkopf oder Führungskolben zu erreichen. Ein besonderer
Vorteil dieses Materials besteht darin, daß es beinahe den gleichen
Wärmeausdehnungskoeffizienten wie Aluminium aufweist, aus dem der Kolbenkopf 11
und der Führungskolben 13 zweckmäßig hergestellt sind. Der Unterschied im
Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen dem Kolbenkopf oder Führungskolben und
dem Material der Kolbenringbänder 13a,15 beträgt vorzugsweise weniger als 2 · 10&supmin;&sup6;/K.
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In Fig. 1 und 2 ist zu sehen, daß die Abschnitte der Kolbenführung 14, die die
Oberflächen 25a der Körpervorsprünge 25 nicht berühren, dünnwandiger sind, um den
Spulen 22 auszuweichen.
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Der Kolben 10 hat mehrere Teile, die durch einen Bolzen 16 aneinander befestigt sind.
Der Bolzen 16 geht durch den Führungskolben 13 und den Anker 24 und befindet sich
im Gewindeschraubeingriff in einem Abstandshalterteil 17. Nachdem der Teil 17 fest
auf den Bolzen 16 geschraubt worden ist, wird auch der Kolbenkopf 11 am Bolzen 16
festgeschraubt. Schließlich wird nach dem Anordnen eines Klappenventils 31 auf der
Kolbenfläche eine Mutter 70 am Bolzen 16 befestigt, um die Klappe 31 in Position zu
halten.
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Fig. 3 zeigt einen Lufteinlaßdurchgang 50 im hinteren Körperteil 2, in dem sich ein
Strömungsregelventilkörper 51 befindet, der sich mit einem Schraubengewinde 52 in
der Wand des Durchgangs 50 in Gewindeeingriff befindet und so entlang dieses
Schraubengewindes 52 in Position einstellbar ist. Ein Luftdurchgang 53 ermöglicht es,
daß die Luft durch den Ventilkörper 51 gelangt, und der Luftstrom in den Verdichter
wird durch die Anordnung eines konischen vorderen Endes 54 des Ventilkörpers 51
relativ zu einem gegenüberliegenden Ansatz 50a des Durchgangs 50 reguliert. Eine
Feder 55 wirkt auf den Ventilkörper 51, um seine ungewollte Drehung beispielsweise
aufgrund von Vibration zu verhindern.
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Der Durchgang 50 führt zur Außenfläche des Filters 7. Luft, die durch den Filter 7
gelangt, gelangt in einen schmalen Zwischenraum 56 (Fig. 1) zwischen der Endplatte 8
und dem hinteren Körper 2, und dann über Durchgänge 57 im hinteren Körper 2 in das
Innere des Verdichters, wo sie über die Spulen 22 strömt, um diese zu kühlen, und
dann die Rückfläche des Kolbenkopfs 11 erreicht. Dieser kurvige Einlaßweg für die Luft
trägt dazu bei, vom Verdichter abgegebene Geräusche zu verringern.
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Fig. 4 zeigt, daß der Kolbenkopf 11 vier (in den Fig. 1 und 2 nicht gezeigte) durch ihn
hindurchgehende Öffnungen 30 aufweist, die an der Kopffläche des Kolbenkopfs 11
durch die flexible Klappe 31 (Fig. 1) bedeckt sind, um ein herkömmliches Klappenventil
zu bilden, damit beim Rückhub des Kolbens Luft von innerhalb des Körpers des
Verdichters zum Zylinderraum vor dem Kolben gelassen wird. Diese Öffnungen 30 im
Kolbenkopf 11 sind in Bezug auf die Achse des Kolbens im Winkel angeordnet. Die
Achse einer jeden Öffnung 30 steht vorzugsweise etwa 30º zur Achse des Verdichters.
Ein geeigneter Bereich für diesen Winkel liegt zwischen 10 und 45º. Die Wirkung
dieser Winkelanordnung der Öffnungen 30 besteht darin, daß die Luft, die sich während
des Rückhubs des Kolbens rasch durch diese Öffnung bewegt, durch einen
Turbineneffekt eine unidirektionale Drehantriebskraft auf den Kolben ausübt, wodurch
er leicht um seine Achse gedreht wird. Diese kontinuierliche allmähliche Drehung in
eine Richtung um die Achse minimiert die Ungleichmäßigkeit etwaiger Abnutzung des
Kolbens und der Zylinderflächen des Verdichters, d. h. macht eine solche Abnutzung so
gleichmäßig wie möglich. In Kombination mit dem Fehlen von Ablenkkräften und
Torsionskräften vom nachstehend beschriebenen Federsystem 20, kann eine
vorbestimmte und erwünschte allmähliche Drehung des Kolbens aufgrund der
Turbinenwirkung der Luft in den Öffnungen 30 erreicht werden. Da die Torsions- und
Ablenkwirkungen der Federn vernachlässigt werden können, ist die gewünschte
Drehwirkung auf den Kolben durch den Turbineneffekt bei der Massenherstellung des
Verdichters reproduzierbar. In der vorliegenden Ausführungsform ist eine
Rotationsgeschwindigkeit des Kolbens von etwa 30 Umin erreicht worden (der Kolben
bewegt sich mit 50 Hz hin und her).
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Statt der Löcher 30 auf schrägen Achsen können abgesetzte Löcher (d. h. Löcher mit
Abschnitten, die um die Kolbenachse im Umfang abgesetzt sind) verwendet werden, um
die Wirkung eines schrägen Luftstroms durch den Kolben zu erreichen, der seine
Drehung verursacht.
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Nun auf die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Druckfederanordnung 20 Bezug nehmend
weist diese zwei Schraubenfedern 20a und 20b mit in zueinander entgegengesetztem
Windungssinn auf, die in Serie mit einem Rotationslager 40 angeordnet sind, das
zwischen ihren einander gegenüberliegenden Enden montiert ist. Das Lager 40 wird nur
von den Federn 20a, 20b gehalten und besteht aus einem Körper 41 mit axial
vorragenden Zapfen 43, die die Enden der Federn 20a, 20b radial in Position halten.
Um die Zapfen 43 herum befinden sich reibungsarme Unterlegscheiben 42, auf denen
die Enden der Federn 20a, 20b aufliegen. Diese Unterlegscheiben sind um die Achse
des Lagers 40 frei drehbar und bestehen aus geformtem PPS, das ein Schmiermedium
und Verstärkungsfasern enthält. Die Außenenden der Federn 20a und 20b werden auf
einem axialen Vorsprung 19a auf der Federhalterung 19 bzw. einem axialen Vorsprung
44 des Führungskolbens 13 aufgenommen.
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Das Drehlager 40 ist radial und axial frei beweglich, so daß es das Biegen des
Federsystem nicht einschränkt. Es ermöglicht freie relative Drehbewegung der
Innenenden der Federn 20a und 20b, damit durch die Federn keine Nettodrehkraft auf
den Kolben 10 ausgeübt wird. Die entgegengesetzten Windungssinne der beiden
Federn 20a und 20b bedeuten tendenziell, daß ihre Torsionskräfte aufgehoben werden.
Weil sie relativ kurz sind, ist ihre Tendenz, sich von der Achse wegzubiegen, gering,
und die freie Drehung eines Endes eines jeden davon verringert auch diese Tendenz
zum Durchbiegen.
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Die Federhalterung 19 ist relativ zur Kolbenführung 14 durch einen Ansatz 19b radial
angeordnet, der eine Passung mit dem hinteren Ende der Kolbenführung 14 herstellt.
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Fig. 1 zeigt eine Montageklammer 60 des Verdichters und elektrische Leitungen 61,
wobei diese Teile aus Gründen der Einfachheit aus den anderen Zeichnungen
weggelassen sind.
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Nun werden das Zylinderauslaßventil und die Luftstromanordnungen am
Zylinderkopfende beschrieben.
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Die Fig. 1, 2 und 4 zeigen, daß der Zylinderkörper 1 darin an seiner vorderen Endfläche
acht tiefe Ausnehmungen 62 aufweist, die in Paaren angeordnet sind, wobei die beiden
Elemente eines jeden Paares in jedem Fall durch eine von vier seichteren
Ausnehmungen 63 in der Körperendfläche verbunden sind. Eine dieser seichteren
Ausnehmungen 63 steht mit dem Auslaß 64 des Verdichters in Verbindung. Um für
Verbindung zwischen diesen jeweiligen Gruppen von Ausnehmungen 62, 63 zu sorgen,
weist der Zylinderkopf 3 vier Ausnehmungen 65 in seiner dem Hauptkörper 1
gegenüberliegenden Fläche auf. Die Ausnehmungen 65 weisen geneigte oder
abgeschrägte Rückflächen 66 auf (zwei dieser Ausnehmungen sind in Fig. 6 zu sehen).
Jede dieser Ausnehmungen 65 hat eine solche Größe, daß für Verbindung zwischen
zwei benachbarten nichtkommunizierenden tiefen Ausnehmungen 62 des Hauptkörpers
1 gesorgt wird. Daher befindet sich um das Kopfende des Zylinders herum ein
kontinuierlicher Gang für die Luftbewegung, der von den Ausnehmungen 62, 63 und 65
geschaffen wird. Dieser Gang ist kurvig geformt, was die vom Verdichter abgegebenen
Geräusche verringert. Das. Volumen des Gangs sorgt auch für ausgleichende Wirkung,
wodurch der Druckpulsierungseffekt des sich rasch bewegenden Kolbens des
Verdichters verringert wird.
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Der soeben beschriebene Gang kommuniziert mit dem Inneren des Zylinders 12 über
einen Durchgang 67, der sich in eine Seitenwand des Zylinders 12 öffnet und an einem
Auslaßende 68 in der Endfläche des Körpers 1 endet, an einer Position, die einer der
Ausnehmungen 65 des Zylinderkopfs 3 entspricht. Wie Fig. 5 zeigt, weist die
Kopfdichtung 6, die zwischen dem Zylinderkopf 3 und dem Hauptkörper 1 liegt und um
das Kopfende des Zylinders 12 abdichtet, vier nach innen gerichtete einstückige
Klappenabschnitte 69 auf, von denen einer das Auslaßende 68 des Durchgangs 67
abdeckt, wodurch ein Klappenventil gebildet wird, das das Strömen der komprimierten
Luft aus dem Zylinder 12 zuläßt, aber das Zurückströmen durch den Durchgang 67 in
den Zylinder verhindert. Dieser Klappenabschnitt 69 bewegt sich innerhalb der
Ausnehmung 65 des Zylinderkopfs 3 zwischen seiner geschlossenen und seiner offenen
Position, und die Länge seines Wegs zwischen diesen Positionen ist durch den Winkel
der abgeschrägten Rückfläche 66 der Ausnehmung 65 bestimmt.
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Aus Fig. 5 ist zu entnehmen, daß die Dichtung 6 in einer von vier verschiedenen, in
einem Winkelabstand von 90º zueinander versetzten Positionen montiert sein kann,
wobei in jeder davon einer der einstückigen Klappenabschnitte 69 das Klappenventil
darstellt, das den Luftstrom im Durchgang 67 reguliert. Ebenso kann der Zylinderkopf 3
auch in einer von vier Positionen am Körper 1 befestigt sein, die ebenfalls einen
Winkelabstand von 90º zueinander aufweisen. Die vier verschiedenen Ausnehmungen
65 des Zylinderkopfs 3 weisen jeweils verschiedene Abschrägungswinkel der
abgeschrägten Rückflächen 66 auf. Als Folge ist die Beschaffenheit der
Klappenventilanordnung am Auslaß des Durchgangs 67 bei jeder der vier Positionen
des Zylinderkopfs eine andere, weil der Weg des Ventilelements 69 ein anderer ist und
auch das Volumen der Ausnehmung 65 in jedem Fall ein anderes ist.
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Weiters ist der Zylinderkopf 3 in der in Fig. 7 gezeigten Modifikation umkehrbar, so daß
jede seiner Hauptflächen dem Hauptkörper 1 des Verdichters zugewandt sein kann. Zu
diesem Zweck weist er vier der Ausnehmungen 65 an jeder seiner beiden Hauptflächen
auf und verfügt auch über zwei verschiedene mittlere Ausnehmungen 71, so daß das
tatsächliche Volumen des Zylinders 12 an seinem Kopfende anders ist, je nachdem,
welche der beiden umgekehrten Positionen des Zylinderkopfs 3 gewählt wird. Das
ermöglicht wieder eine gewisse Einstellung der Beschaffenheit des Verdichters. Fig. 7
zeigt auch verschiedene Abschrägungswinkel der Rückflächen der Ausnehmungen 65.
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Diese Möglichkeiten zum Einstellen der Beschaffenheit des Verdichters ermöglichen es,
ihn an seine spezielle Verwendung anzupassen, je nach der Beziehung zwischen dem
Luftstromvolumen und dem Druck der abgegebenen Luft.
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In Fig. 6 ist zu sehen, daß, wenn sich der Kolbenkopf 11 dem Ende des Wegs zum
Zylinderkopf 3 hin nähert, sein Ringband 15 den Auslaßdurchgang 67 verschließt. Das
bedeutet, daß während des letzten Abschnitts des Wegs des Kolbens Luft zwischen dem
Kolbenkopf und dem Zylinderkopf komprimiert wird, was bewirkt, daß der Kolben
stehenbleibt, bevor er auf den Zylinderkopf aufprallt. Da das Band 15 eine einteilig
geformte Konstruktion ist und kontinuierlich um den Kolbenkopf 11 angeordnet ist, gibt
es in keiner Rotationsposition des Kolbens eine Undichtheit zwischen dem Raum vor
dem Kolben und dem Durchgang 67, nachdem das Band 15 in eine Stellung längsseits
des Durchgangs 67 gelangt ist.