DD276211A3 - Oelfreie kleinstkolbenverdichteranlage - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine oelfreie Kleinstkolbenverdichteranlage - einzylindrig - mit auf dem Wellenende des Elektromotors direkt aufgeschobenem Kurbeltrieb und in das Kurbelgehaeuse eingelassenen Zylinder. Das Erfindungsmerkmal besteht darin, dass ein Einphasenwechselstrommotor an ein tragendes, das herkoemmliche Kurbelgehaeuse ersetzendes Winkelstueck angeflanscht ist, wobei der freie Schenkel des Winkelstueckes Zylinder, Ventilplatte und Zylinderkopf aufnimmt und neben dem Winkelstueck alle Teile der Anlage der Kuehlluftfuehrung dienen sowie am freien Ende des Kurbelzapfens gleichsinnig zum Gegengewicht des Hubstueckes ein fluegelartiges Bauteil, das auch als mehrfluegeliges Luefterrad ausgebildet sein kann, befestigt ist. Fig. 1

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Kleinslkolbonverdichteranlage für Luft mit besonderen Vorzügen hinsichtlich geringem Fertigungsund Montageaufwand, der Kühlung des Gesamtaggregates und hoher Druckluftqualität durch ölfreie Bauart.

Charakteristik der bekannten Lösungen Hubkolbor.verdichterenlagen kleinster Leistung wurden aus Kostengrünc^n als einfschwirkende Einzylindermaschinen mit Stirrkurbelwellu konzipiert Die Schmierung der Lager bzw. der Zylindeilaufbahn erfolgt, durch Spritzöl. Im Falle der ölfreien

(trockenlaufenden) Ausführung finden selbstschmieiendo Werkstoffe für die Reibpaarung Kolben/Zylinder Anwendung, und eswerden gekapselte Wälzlager verwendet. Verdichter- und Motorteil bilden dabei mehr oaer weniger eine Einheit. Die Kühlungderartiger Anlagen erfolgt durch Luft ausgehend von einem Axiallüfter, der sich in der Regel auf dem freien Wellenende des

Motors befindet und der die Kühlluft über die Motoraußonoberfläche in Richtung Verdichterteil fördert, wobei Zylinder und Zylinderkopf gleichzeitig vom Kühlluftstrom erfaßt werden. Durch die im aligemeinen verrippte Außenoberfläche des Motors ist dessen hinreichende Kühlung gewährleistet. Ungenügend

dagegen ist die Kühlwirkung am Verdichterteil. Selbst dann, wenn, wio häufig praktiziert, der Standardlüftor durch einenleistungsstärkeren ersetzt wird, sind für wirksame Kühlung des Verdichterters Luftführungen unerläßlich, da die zu kühlendenheißen Verdichterbauteile (insbesondere Zylinder und Zylinderkopf) normalerweise auf Grund der I !aupiparameier (Drehzahl,

Hub, Kjlbenlänge) und der dadurch geometrischen Abmessungen einseitig weit über die Motorkontur nach oben

hinausragen.

Ölfreie Verdichter in diesem Leistungsbereich werden dabei praktisch in gleicher konstruktive Grundgestaltung ausgeführt,

obwohl der Wegfall der Schmierung, so auch des Schmierölreservoirs, grundsätzlich andere Möglichkeiten der konzeptionellen

Ausführung gestatten. Bekannt geworden sind auch ölfreie Verdichteranlagen, bei denen der Zylinder in das Kurbelgehäuse eingelassen wird und

außerhalb des Kurbelgehäuses nur der Zylinderkopf bzw. die Ventilplattu zu liegen kommt (DD-PS 238645).

Des erlaubt eine thermi <che Trennung des rolativ kalten Zylinderbercichs (innerl alb) und des heißen Zylinderkopfbereiches

(außerhalb des Kurbelgehäuses).

Auf Grund der ölfroien Ausführung und der Stirnkurbelbauart kann dabei das zylinderförmige Kurbeigehäuse auf seiner freien Stirnseite offen ausgeführt werden. Der erfordei liehe Lüfter dor Anlage wird dabei als Radiallüfter vorzugsweise im Zusammenhang mit einem Einbaukommutator

vorgesehen.

Das Kurbelgehäuse wird dabei den Erfordernissen des Radiallüfters konstruktiv angepaßt. Die Wirkurigsrichtung des Lüfters

bewirkt das Ansaugen der Kühlluft durch das Kurbelgehäuse hindurch. Der Kühlluftstrom kühlt in der Reihenfolge Kurbeltrieb(Lager), elektrische Teile des Motors und nach entsprechender Umlenkung die Druckleitung und abschließend den heißen

Zylinderkopf. Auf die?ι Weise is! eine Verdichteranlage geschaffen worden, bei der praktisch alle Bauteile eine Kühlung erfahren

und die sich deshalb durch ein niedriges Gesamttemperaturniv.au auszeichnet.

Nachteilig bleibt bei dieser Konzeption der Einbaumotor, der besonder? großen Montageaufwand (Fügen, Verdrahten, Endstören, Erden, Motorprüfstand) und durch entsprechend stabi'e Gehäuseausführung für den Stator auch mehr Masse mit

sich bringt. Des weiteren bringt ilie Ausführung mit Kommutatorm Mor auch die Nachteile des Bürstenverschleißes (notwendige

Wartungsarbeit) bzw. lastabhängigen Drehzahlverändorung mit sich. Die Stirnkurbelausführung mit Kommutatormotor orfordert zu dem noch eine besonders steife LagergQStaltung wegen der Empfindlichkeit dos Kollektors hinsichtlich Embrand, übergroßes Bürstenfeuer und folgendem schnellen Bürstenverschleiß

bzw. Verringerung der Lebensdauer des Motors (Mehraufwand, Mehrmasse).

Ee wird offensichtlich, da'J anschlußfertige Kaufmotore erhebliche Vorteile gegenüber Einbaumotoren haben. Seide Antriebsvarianten weisen jedoch unabhängig von geschmierter oder ölfreier Ausführung die nachteiligen, dem Stirnkurboltrieb eigenen Massenmomente durch die einseitige Gegengewichtsanordming auf.

(Einfluß auf Standfestigkeit, Lagerbslastung u. a.)

Ziel der Erfindung

Da3 Ziel der Erfindung it·;, eine ölfreie Klcinstkolbenverdichteranlago zu schaffen, die die besonderen Vorteile der ölfreien Konzeption bei geringstem i-'srtigungs· nd Montageaufwand, hohem Kühlungsgrad und hoher Zu > <erlässigkeit gewährleistet.

Darlegung dot Wesens der Erfindung

Der Erfindung Megt die Aufgabe zugrunde, eine Verknüpfung der im Stand der Technik erläuterten Vorteile des Kaufmotors mit den möglichen Effekten durch ölfreie Verdichterausführung sowie einen verbesserten ästhetischen Eindruck der Anlage und durch Verringerung der Anzahl tragender Bauteile und deren Optimierung und Verkleidung der Anlage eine Massereduzierung zu erreichen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Einphasenwechselstrommotor an ein tragendes, das herkömmliche Kurbelgehäuse ersetzende Winkelstück angeflanscht ist, wobei der freie Schenkel des Winkelstückes Zylinder, Ventilpistte und Zylinderkopf aufnimmt und neben diesem Winkelstück alle Teile der Anlage der Kühlluftführung bzw. der Verbesserung der Kühlung dienen sowie am freien Ende des Kurbelzapfens gleichsinnig zum Gegengewicht des Hubstückes ein flügelariiges Bauteil, das auch als mehrflügeliges Lüfteriad ausgebildet sein kann, befestigt ist.

AutfOhrungebelsplel

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen

Fig. 1: Schnitt durch die Verdichteranlage Fig.2: Momen'enverhältnisse am Kurbeltrieb.

Am tragenden Winkelstück 1 ist der Elektromotor 2 angeflanscht. Der freie Schenkel des Winkelstückes 1 nimmt den Zylinder 5, Ventilplatte und Zylinderkopf 7 auf.

Am Kurbelzapfen ist zum Ausgleich der Massenmomente und zur Volumenstromanhabung des Kühlluftstromes dem Gegengewicht 4 entsprechend zugeordnet ein Flügel 8 angebracht. Der Flügel 8 kann auch als mohrflügeliges Lüfterrad ausgebildet sein.

Die Kühlung erfolgt ausgehend vom Lüfter 2a des Elektromotors 2 über den Lufteintritt 3, Motorgehäuse 2, Kurbeltrieb, Zylinder 5, Druckleitung 6 und Zylinderkopf 7 und wird durch die Verkleidung 9 geführt. Durch die Verkleidung 9 wird neben der Luftführung, dem Schutz vor heißen und bewegten Teilen, der Schalldämmung auch der äußere Eindruck der Verdichteranlage verbessert. Der Kühlluftstrom wird um 180° umgelenkt, wie das aus Fig. 1 ersichtlich ist.

Neben dem einzig tragenden Winkelstück 1 sind alle anderen Teile der Anlage Bestandteil der Kühlluftführung und können massearm und vornehmlich spanlos aus Blech, Plaste o. ä. Werkstoffen hergestellt sein. Die Verkle' Jung erfüllt die Aufgaben der Luftführung, Schalldämmung durch eine Beschichtung, Verbesserung des ästhetischen Gesamteindruckes und Berührungsschutz ve bewegten und heißen Teilen.

Durch entsprechende Geataltung des Flügels 8 und zum Gegengewicht gleichsinniger Anbringung am freien Ende des Kurbezapfens wird ein Ausgleich bzw. eine Reduzierung der sonst unvermeidlichen Massenmomenta möglich. Die Aufspaltung der Gegengowichtsmasse (Gegengewicht 4 und Flügel 8) erlaubt ferner eine Verkürzung der Bau.'änge durch Verkleinerung des motorseitigen Gegengewichtes und Nutzung des freien Raumes unter dem Zylinder 5 auf der Kurbelzapfenseite.

Claims (2)

1. Ölfreie Kleinstkolbenverdichteranlage, einzylindrig mit auf dem Wellenendo des Elektromotors direkt aufgeschobenen Kurbeltrieb, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einphasenwechselstrommotor (2) an eintragendes, das herkömmliche Kurbeigehäuse ersetzendes Winkelstück (1) angeflanscht ist, wobei der freie Schsnkel des Winkelstückes {1) Zylinder (b), Vantilplatto und Zylinderkopf (7) aufnimmt und am freien Ende des Kurbelzapfens gleichsinnig zum Gegengewicht (4) des Hubstückes ein flügelartiges Bauteil (8) befestigt ist.

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2. 2 Seiten Zeichnungen