DD276211A3

DD276211A3 - OEL FREE SMALL SCREEN COMPRESSOR

Info

Publication number: DD276211A3
Application number: DD30253187A
Authority: DD
Inventors: Gerd Malick; Manfred Malick; Norbert Gaertner
Original assignee: Pumpen & Verdichter Veb K
Priority date: 1987-05-07
Filing date: 1987-05-07
Publication date: 1990-02-21

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. 1The invention relates to an oil-free Kleinstkolbenverdichteranlage - one cylinder - with directly on the shaft end of the electric motor deferred crank mechanism and in the Kurbelgehaeuse embedded cylinder. The feature of the invention is that a single-phase AC motor is flanged to a supporting, the conventional crankcase Winkelstück replaced, the free leg of the Winkelstueckes cylinder, valve plate and cylinder head receives and next to the Winkelstueck all parts of the system Kuehlluftfuehrung serve and at the free end of the crank pin in the same direction to the counterweight of Hubstueckes a wing-like component, which may also be designed as mehrfluegeliges Luefterrad attached. Fig. 1

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Kleinslkolbonverdichteranlage für Luft mit besonderen Vorzügen hinsichtlich geringem Fertigungsund Montageaufwand, der Kühlung des Gesamtaggregates und hoher Druckluftqualität durch ölfreie Bauart.The invention relates to a Kleinslkolbonverdichteranlage for air with special advantages in terms of low manufacturing and assembly costs, the cooling of the entire unit and high compressed air quality by oil-free design.

Characteristic of the known solutions Hubkolbor.verdichterenlagen least power were for cost reasons as einfschwirkende single-cylinder machines with Stirrkurbelwellu designed The lubrication of the bearings or the cylindrical track takes place through splash oil. In the case of oil-free

(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(dry running) design find selbstschmieiendo materials for the friction pair piston / cylinder application, and there are used encapsulated bearings. Compressor and engine part form more oaer less one unit. Such installations are cooled by air from an axial fan which is usually located on the free end of the shaft

Engine and which promotes the cooling air on the Motorausβonoberfläche towards the compressor part, wherein cylinder and Cylinder head are detected simultaneously by the cooling air flow. Due to the generally finned outer surface of the engine its adequate cooling is ensured. Insufficient

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,By contrast, the cooling effect on the compressor part. Even if, frequently practiced, the standard ventilator is replaced by a more powerful one, air ducts are essential for effective cooling of the compressor body, since the hot compressor components (in particular cylinder and cylinder head) to be cooled are normally due to the inertia (rpm).

Stroke, Kjlbenlänge) and thereby geometric dimensions on one side far beyond the engine contour upwards

hinausragen.protrude.

Oil-free compressors in this power range are carried out practically in the same constructive basic design,

obwohl der Wegfall der Schmierung, so auch des Schmierölreservoirs, grundsätzlich andere Möglichkeiten der konzeptionellenAlthough the elimination of lubrication, so also the lubricating oil reservoir, basically other ways of conceptual

Allow execution. Also known oil-free compressor systems, in which the cylinder is embedded in the crankcase and

außerhalb des Kurbelgehäuses nur der Zylinderkopf bzw. die Ventilplattu zu liegen kommt (DD-PS 238645).outside the crankcase only the cylinder head or the Ventilplattu comes to rest (DD-PS 238645).

This allows a thermal separation of the rolatively cold cylinder surface (inner lip) and the hot cylinder head region

(außerhalb des Kurbelgehäuses).(outside the crankcase).

Due to the oil-free design and the front crank design, the cylindrical crank case can be used on its free Front side to be executed open. The required fan of the system is preferably used as a radial fan in connection with a built-in commutator

vorgesehen.intended.

The crankcase is adapted to the requirements of the radial fan constructive. The effective direction of the fan

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 heißencauses the suction of the cooling air through the crankcase. The cooling air flow cools in the order crank drive (bearing), electrical parts of the engine and after appropriate deflection of the pressure line and finally the hot

Cylinder head. In the way is! a compressor system has been created in which virtually all components undergo cooling

und die sich deshalb durch ein niedriges Gesamttemperaturniv.au auszeichnet.and therefore characterized by a low Gesamttemperaturniv.au.

The disadvantage of this concept of the built-in motor, the special? large installation effort (joining, wiring, Endstören, earth, engine test bench) and by accordingly stabi'e housing design for the stator also more mass

sich bringt. Des weiteren bringt ilie Ausführung mit Kommutatorm Mor auch die Nachteile des Bürstenverschleißes (notwendigebrings. Furthermore, ilie version with commutator Mor also brings the disadvantages of brush wear (necessary

Maintenance work) or load-dependent speed change with it. The front crank design with commutator motor or to the even a particularly stiff LagergQStaltung because of Sensitivity of the collector regarding embrand, oversized brush fire and subsequent rapid brush wear

bzw. Verringerung der Lebensdauer des Motors (Mehraufwand, Mehrmasse).or reduction of the service life of the motor (additional effort, more mass).

It becomes obvious that connection-ready purchase engines have considerable advantages over built-in motors. However, silk drive variants, regardless of lubricated or oil-free design, the disadvantageous, the Frontal turbulence own mass moments through the one-sided Gegengewichtsanordming on.

(Einfluß auf Standfestigkeit, Lagerbslastung u. a.)(Influence on stability, bearing load and others)

Object of the invention

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.It is an object of the invention to provide an oil-free reciprocating compressor arrangement which ensures the special advantages of the oil-free conception with minimal installation effort, high degree of cooling and high reliability.

Darlegung dot Wesens der ErfindungPresenting dot essence of the invention

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.The invention Megt the task, a combination of the explained in the prior art advantages of the purchase engine with the possible effects of oil-free compressor design and improved aesthetics of the system and by reducing the number of structural components and their optimization and disguise the plant to achieve a mass reduction ,

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.According to the invention the object is achieved in that a single-phase AC motor is flanged to a supporting, the conventional crankcase angle piece, wherein the free leg of the angle cylinder, valve and cylinder head receives and next to this angle all parts of the system of cooling air flow and the improvement of cooling serve as well as at the free end of the crank pin in the same direction to the counterweight of the Hubstückes a wing-shaped component, which may also be designed as mehrflügeliges Lüfteriad attached.

AutfOhrungebelsplelAutfOhrungebelsplel

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die zugehörigen Zeichnungen zeigenThe invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment. The accompanying drawings show

Fig. 1: Schnitt durch die Verdichteranlage Fig.2: Momen'enverhältnisse am Kurbeltrieb.Fig. 1: section through the compressor system Fig.2: Momen'enverhältnisse on the crank mechanism.

Am tragenden Winkelstück 1 ist der Elektromotor 2 angeflanscht. Der freie Schenkel des Winkelstückes 1 nimmt den Zylinder 5, Ventilplatte und Zylinderkopf 7 auf.On supporting elbow 1, the electric motor 2 is flanged. The free leg of the angle piece 1 receives the cylinder 5, valve plate and cylinder head 7.

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.At the crank pin is assigned to balance the mass moments and volume flow of the cooling air flow corresponding to the counterweight 4 a wing 8. The wing 8 can also be designed as a multi-leaf fan.

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.The cooling takes place starting from the fan 2a of the electric motor 2 via the air inlet 3, motor housing 2, crank mechanism, cylinder 5, pressure line 6 and cylinder head 7 and is guided through the lining 9. Through the lining 9 in addition to the air duct, the protection against hot and moving parts, the soundproofing and the external impression of the compressor system is improved. The cooling air flow is deflected by 180 °, as shown in FIG. 1 can be seen.

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.In addition to the only supporting elbow 1, all other parts of the system are part of the cooling air and can be massearm and primarily without cutting made of sheet metal, plastic o. Ä. Materials. The Verkle 'Jung fulfills the tasks of air guidance, sound insulation through a coating, improvement of the overall aesthetic impression and protection against contact with moving and hot parts.

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.By appropriate engagement of the wing 8 and the counterweight same direction attachment to the free end of the spigot compensation or reduction of otherwise unavoidable mass momenta is possible. The splitting of the Gegengowichtsmasse (counterweight 4 and wing 8) also allows a shortening of Bau.'änge by reducing the engine-side counterweight and use of the free space under the cylinder 5 on the crank pin side.

Claims

Oil-free mini piston compressor unit, one-cylinder with crank mechanism directly pushed on the shaft end of the electric motor, characterized in that a single-phase AC motor (2) is flanged to an insert (1) replacing the conventional crankcase, the free leg of the angle piece {1) cylinder (b) , Vantilplatto and cylinder head (7) receives and at the free end of the crank pin in the same direction to the counterweight (4) of the Hubstückes a wing-like component (8) is attached.

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