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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Luftkompressor und
insbesondere auf einen Luftkompressor mit einer stabilen Konfiguration,
um drehbare Elemente stabil zu unterstützen und eine Unterstützung beziehungsweise
eine Verbindung eines Antriebsmotors auf einer Stützbasis
in unterschiedlichen Positionen zu ermöglichen und um eine stabile
Kopplung mit dem Zylindergehäuse
mit einer festen Stützbasis
zu ermöglichen.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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Typische
Luftkompressoren weisen einen Zylinder, der auf einer Basis angeordnet
oder befestigt ist und einen Kolben aufweist, der in dem Zylinder gleitend
angeordnet ist, sowie einen Motor auf, der mit der Basis befestigt
und mit dem Kolben des Zylinders gekoppelt ist, um den Kolben des
Zylinders in einer Hin-und-Herbewegung
zu betätigen,
beziehungsweise anzutreiben. Ein bekannter Luftkompressor ist in
der
US 2002/0141890 beschrieben.
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Die
Anmelderin hat verschiedene Arten von typischen Luftkompressoren
entwickelt, so zum Beispiel gemäß dem
US-Patent Nr. 6,280,163 von
Chou, die ebenfalls einen Motor aufweisen, der mit dem Kolben eines
Zylinders über
ein exzentrisches Element gekoppelt ist, wobei das exzentrische
Element mit hoher Geschwindigkeit durch den Motor angetrieben wird,
um die Zylinder anzutreiben. Jedoch kann der Motor mit einer Stützbasis
lediglich an einer vorbestimmten Position verbunden werden und kann nicht
an anderen Bereichen auf der Stützbasis
befestigt werden.
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Das
US-Patent Nr. 6,655,928 von
Chou beschreibt einen weiteren typischen Luftkompressor, der zwei
Motoren aufweist, die selektiv mit einer Stützbasis an zwei unterschiedlichen
Positionen angeordnet sein können,
um zwei Motoren mit unterschiedlichen Antriebskräften selektiv auf der Stützbasis
zu befestigen, um den Kolben des Zylinders mit unterschiedlicher
Rate beziehungsweise Geschwindigkeit anzutreiben.
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Üblicherweise
wird der Kolben des Zylinders mit hoher Geschwindigkeit durch den
Motor über
ein exzentrisches Element angetrieben, sodass die exzentrischen
Elemente ausgeglichen auf der Basis befestigt oder abgestützt sein
müssen
und davor bewahrt werden müssen,
dass sie in Schwingungen oder Vibrationen relativ zu der Stützbasis
versetzt werden.
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Jedoch
muss das Zylindergehäuse
auf der Stützbasis
befestigt sein, und ebenso müssen
die Motoren selektiv auf der Stützbasis
befestigt werden, sodass die Kopplung zwischen den Motoren und dem Zylindergehäuse relativ
häufig
losgelöst
wird und der Motor ebenfalls leicht in Schwingungen oder Vibrationen
relativ zu der Stützbasis
versetzt werden kann.
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Des
Weiteren können
die typischen Luftkompressoren nicht dazu verwendet werden, mit
verschiedenen Arten von Geräten
gekoppelt zu werden, die eine Zufuhr von Druckluft erfordern.
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Die
vorliegende Erfindung geht davon aus, die oben beschriebenen Nachteile
konventioneller Luftkompressoren abzuschwächen und/oder zu vermeiden.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Luftkompressor
mit einer stabilen Konfiguration anzugeben, um stabil drehbare Elemente
auf der Stützbasis
abzustützen,
und um es zu erlauben, den Motor selektiv auf der Stützbasis
an unterschiedlichen Positionen abzustützen oder dort zu befestigen.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Luftkompressor
anzugeben, der eine stabile und feste Stützbasis aufweist, an der das Zylindergehäuse und
der Antriebsmotor fest befestigt werden können, wobei es möglich sein
soll, das Zylindergehäuse
und den Antriebsmotor stabil und sanft miteinander zu koppeln.
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung ist ein Luftkompressor mit einer Stützbasis
vorgesehen, die eine Platte mit einer darin ausgebildeten unteren Öffnung und
einer oberen Mündung
aufweist und ein Zylindergehäuse
mit einer darin ausgebildeten Kammer hat, wobei dieses Zylindergehäuse ein
wegragendes Auslassrohr aufweist und eine darin ausgebildete Bohrung
hat sowie ferner mit der Kammer des Zylindergehäuses kommuniziert, um Druckluft
von der Kammer des Zylindergehäuses
zu empfangen, wobei ein Ventilsitz vorgesehen ist, der zwischen
dem Auslassrohr und dem Zylindergehäuse vorgesehen ist, und wobei
ein Kolben gleitend in der Kammer des Zylindergehäuses vorgesehen
ist und eine davon wegragende Kolbenstange vorgesehen ist, wobei
ein Motor mit der Platte verbunden ist und eine Spindel aufweist
und wobei eine Einrichtung zum Koppeln der Kolbenstange mit der
Spindel des Motors vorgesehen ist, sodass der Kolben relativ zu
dem Zylindergehäuse
hin- und herbewegt werden kann, um Druckluft zu erzeugen, der gekennzeichnet
ist durch einen Arm, der sich von der Platte wegerstreckt, wobei
das Zylindergehäuse
an dem Arm vorgesehen und mit diesem Arm und der Platte einstückig ausgebildet
ist, wobei das Zylindergehäuse
ferner einen ersten Rohrleitungsanschluss, einen zweiten Rohrleitungsanschluss
und zumindest einen dritten Rohrleitungsanschluss aufweist, die
sich von dem Auslassrohr nach außen erstrecken und zum Empfang der
Druckluft aus der Bohrung des Auslassrohres mit dieser Bohrung kommunizieren,
und der gekennzeichnet ist durch ein Druckmessgerät, das mit
dem ersten Rohrleitungsanschluss verbunden ist, eine Düse, die
mit dem zweiten Rohrleitungsanschluss verbunden ist, sowie eine
Einrichtung, die an den dritten Anschluss angeschlossen ist, wobei
die Spindel des Motors sich entweder durch die untere Öffnung oder
durch die obere Mündung
der Platte erstreckt.
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Die
Kopplungseinrichtung weist ein exzentrisches Element auf, das mit
der Spindel des Motors gekoppelt ist, wenn die Spindel des Motors
sich durch die untere Öffnung
der Platte erstreckt, und wobei das exzentrische Element einen davon
wegragenden und mit der Kolbenstange gekoppelten Stift aufweist,
damit der Kolben relativ zu dem Zylindergehäuse durch den Motor über das
exzentrische Element bewegt werden kann.
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Die
Kopplungseinrichtung weist hierbei ein Zahnrad auf, das drehbar
mit der Platte über
eine Welle verbunden ist, wobei ein darin ausgebildeter und durch
ein peripheres Gehäuse
begrenzter Raum vorgesehen ist, um das exzentrische Element aufzunehmen
und sicher zu halten.
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Ein
federgestütztes
Rückschlagventil
kann ferner vorgesehen sein, das in dem Auslassrohr angeordnet ist
und mit dem Ventilsitz zusammenarbeitet, um das Strömen der
Druckluft lediglich von der Kammer des Zylindergehäuses in
die Bohrung des Auslassrohres zu gestatten und ein Strömen der Druckluft
rückwärts von
dieser Bohrung des Auslassrohres in die Kammer des Zylindergehäuses zu
verhindern.
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Ferner
kann ein Deckel vorgesehen sein, der wahlweise auf das Auslassrohr
aufsetzbar ist, um die Bohrung des Auslassrohres zu blockieren und
um das federgestützte
Rückschlagventil
innerhalb dieser Bohrung des Auslassrohres stabil festzuhalten.
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Die
Einrichtung kann ein Sicherheitsventil sein. Ferner kann ein Überdruckventil
vorgesehen und mit dem Auslassrohr verbunden sein. Ebenso kann ein
Verschluss vorgesehen sein, der mit dem dritten Rohrleitungsanschluss
verbunden ist, um wahlweise diesen dritten Rohrleitungsanschluss
zu verschließen.
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Weitere
Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch ein
sorgfältiges
Lesen der detaillierten Beschreibung, die weiter unten angegeben
ist, in Bezug auf die begleitenden Zeichnungen offenbar.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine perspektivische Darstellung eines Luftkompressors gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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2 ist
eine teilweise geschnittene Ansicht des Luftkompressors längs der
Linien 2-2 in 1;
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3 ist
eine Teil-Explosionsdarstellung des Luftkompressors;
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4 ist
eine vergrößerte perspektivische Ansicht
zur Darstellung einer Stützbasis
für den
Luftkompressor;
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5 ist
eine perspektivische Ansicht des Luftkompressors, gesehen aus einer
gegenüber
der in 1 gezeigten Darstellung unterschiedlichen Richtung;
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6 ist
eine perspektivische Darstellung, die eine weitere Anordnung des
Luftkompressors zeigt;
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7 ist
eine teilweise geschnittene Querschnittsansicht des Luftkompressors
längs der
Linien 7-7 in 6; und
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8 ist
eine Teil-Explosionsdarstellung, in der die Anordnung des Luftkompressors
entsprechend den 6 und 7 dargestellt
ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
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In
Bezug auf die Zeichnungen, und zwar anfangs auf die 1 bis 5,
weist ein Luftkompressor gemäß der vorliegenden
Erfindung eine Stützbasis 10 mit
einer Platte 11 auf, die eine Öffnung 12 in einem
unteren Bereich 13 und eine Mündung 14 in einem
oberen Bereich der Platte 15 aufweist, und die mit einem
Arm 16 verbunden ist, der sich seitlich von dem oberen
Bereich 15 der Platte weg erstreckt, wobei ein Zylindergehäuse 17 vorgesehen
ist, das an dem Arm 16 vorgesehen ist oder sich von dem
Arm 16 weg erstreckt und vorzugsweise mit dem Arm 16 und
der Platte einstückig
ist, wie dieses am besten in den 2 und 7 zu
sehen ist.
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Das
Zylindergehäuse 17 weist
eine darin ausgebildete Kammer 18 auf (2 bis 3 und 7 bis 8)
in der ein Kolben 20 gleitend aufgenommen ist und die einen
oder mehrere seitlich oder radial nach außen wegragende Flügel aufweist,
um Wärme
ableiten zu können.
Der Kolben 20 ist gleitend in der Kammer 18 des
Zylindergehäuses 17 aufgenommen
und weist eine wegragende Kolbenstange 21 auf, um eine
gleitende Hin- und Herbewegung des Kolbens 20 in der Kammer 18 des
Zylinders 17 zu ermöglichen
und Druckluft zu erzeugen.
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Das
Zylindergehäuse 17 weist
ein Auslassrohr 23 auf, das sich nach oben oder auswärts von dem
oberen Ende des Gehäuses
erstreckt und das eine darin ausgebildete Bohrung 24 aufweist,
die mit der Kammer des Zylindergehäuses 17 kommuniziert, um
Druckluft aus der Kammer 18 des Zylindergehäuses 17 zu
empfangen. Ein federgestütztes
Rückschlagventil 25 (2, 7)
kann in dem Auslassrohr 23 angeordnet sein und mit dem
Ventilsitz 26 zusammenarbeiten, der zwischen dem Auslassrohr 23 und
dem Zylindergehäuse 17 ausgebildet
beziehungsweise vorgesehen ist. Ein Überdruckventil oder ein Sicherheitsventil 27 kann
ferner vorgesehen und mit dem Auslassrohr 23 verbunden
werden, um Druckluft abzugeben, wenn der Luftdruck in dem Zylinder-gehäuse 17 und
dem Auslassrohr 23 zu hoch wird.
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Das
federgestützte
Rückschlagventil 25 kann
somit dazu verwendet werden, um das Strömen der Druckluft lediglich
von der Kamme 18 des Zylindergehäuses 17 in die Bohrung 24 des
Auslassrohres 23 zu erlauben und um ein Strömen der
Druckluft nach rückwärts von
der Bohrung 24 des Auslassrohres 23 in die Kammer 18 des
Zylindergehäuses 17 zu verhindern.
Ein Deckel 27 kann an dem äußeren oder freien Ende des
Auslassrohres 23 zum Beispiel mithilfe von Schraubanordnungen
verbunden werden, um die Bohrung 24 des Auslassrohres 23 zu
blockieren und zu verschließen,
um das federgestützte Rückschlagventil 25 in
der Bohrung 24 des Auslassrohres 23 stabil festzuhalten.
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Das
Zylindergehäuse 17 weist
ferner einen oder mehrere Rohranschlüsse 28, 29, 30, 31 auf,
die sich von dem Auslassrohr 23 nach außen erstrecken und mit der
Bohrung 24 des Auslassrohres 23 kommunizieren,
um Druckluft aus der Bohrung 24 des Auslassrohres 23 zu
empfangen. Die Rohranschlüsse 28, 29, 30, 31 können mit
unterschiedlichen Geräten
verbunden werden, an die Druckluft geliefert wird. Ein oder mehrere
Verschlüsse 32 (1, 6)
können
vorgesehen oder mit einem oder mehreren der Rohranschlüsse 28, 29, 30, 31 zum
Beispiel mithilfe von Schraubverbindungen verbunden werden, um selektiv
die Rohranschlüsse 28, 29, 30, 31 zu
verschließen
oder zu blockieren, wenn eine Verwendung der Rohranschlüsse 28, 29, 30, 31 nicht
notwendig ist.
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Zum
Beispiel kann ein Druckmessgerät 33 vorgesehen
und mit einem der Rohranschlüsse 28 oder
dem Auslassrohr 23 verbunden werden, um den Luftdruck in
dem Zylindergehäuse 17 zu
detektieren und anzuzeigen. Eine Düse 34 kann vorgesehen
und mit einem anderen Rohranschluss 29 verbunden werden,
um es zu ermöglichen,
dass Druckluft aus der Kammer 18 des Zylindergehäuses 17 und
der Bohrung 24 des Auslassrohres zu unterschiedlichen Geräten geliefert
wird, die eine Zufuhr von Druckluft über die Düse 34 erfordern.
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Ein Überdruckventil
oder Sicherheitsventil 35 oder eine andere Einrichtung 35 kann
ferner vorgesehen und mit einem der anderen Rohranschlüsse 30, 31 verbunden
sein, um Druckluft abzugeben, wenn der Luftdruck in dem Zylindergehäuse 17 und/oder dem
Auslassrohr über
einem vorbestimmten Druckwert liegt, sodass damit ein Überdruck
in dem Zylindergehäuse 17 und/oder
dem Auslassrohr 23 verhindert wird. Es sei darauf hingewiesen,
dass das Vorsehen oder die Erstreckung der Rohranschlüsse 28, 29, 30, 31 von
dem Auslassrohr 23 es ermöglicht, dass das Druck messgerät 33 und
die Düse 34 sowie das Überdruck-
oder Sicherheitsventil 35 einfach und sicher mit dem Auslassrohr 23 an
den Rohranschlüssen 28, 29, 30, 31 verbunden
oder gekoppelt werden können,
ohne dass zusätzliche
oder spezielle Kopplungselemente oder Werkzeuge erforderlich sind.
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Ein
Zahnrad 40 ist drehbar mit der Platte 11 über ein
Lager 41 und eine Welle 42 verbunden, wobei das
Lager 41 in der unteren Öffnung 12 der Platte 11 aufgenommen
werden kann. Das Zahnrad 40 weist einen darin ausgebildeten
und durch ein peripheres Gehäuse 44 begrenzten
Raum auf, in dem ein exzentrisches Element 45 aufgenommen
und festgehalten ist. Das exzentrische Element 45 kann mit
dem Zahnrad 40 mit Befestigungselementen (nicht dargestellt)
gesichert werden und kann damit synchron mit dem Zahnrad 40 verdreht
werden, und weist eine hiervon wegragende Kurbel beziehungsweise
einen exzentrischen Stift 47 auf, der mit der Kolbenstange 21 des
Kolbens 30 gekoppelt ist, um den Kolben 20 relativ
zu dem Zylindergehäuse 17 in einer
Hin- und Herbewegung zu betätigen
beziehungsweise zu bewegen.
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Ein
Motor 50 kann an der Platte 11 angeordnet und
an dieser mit zum Beispiel Befestigungselementen 51 befestigt
werden und weist eine Spindel 52, die sich durch die obere
Mündung 14 der
Platte 11 (2) erstreckt, und ferner ein
Ritzel 53 auf, das mit der Spindel 52 verbunden
ist und in das Zahnrad 40 eingreift, sodass dieses Zahnrad 40 durch
den Motor 50 über
das Ritzel 53 verdreht und angetrieben werden kann, sodass
der Kolben 20 relativ zu dem Zylindergehäuse 17 in
einer Hin- und Herbewegung durch das exzentrische Element 45 und
den exzentrischen Stift 47 betätigt und bewegt werden kann. Ferner
ist eine Ventilatoreinrichtung 54 vorgesehen und mit dem
Motor 50 verbunden, die durch den Motor in einer Drehbewegung
angetrieben werden kann, um Luft umzuwälzen beziehungsweise zu ventilieren.
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Bei
dem Betrieb, wie es in den 1, 2 und 5 gezeigt
ist, kann der Kolben 20 relativ zu dem Zylindergehäuse in Hin-
und Herbewegungen durch den Motor 50 über das Ritzel 53,
das Zahnrad 40, das exzentrische Element 45 und
den exzen trischen Stift 47 betätigt werden, um Druckluft zu
erzeugen und es zu ermöglichen,
dass die Druckluft in das Auslassrohr 23 und anschließend durch
einen oder alle Rohranschlüsse 28, 29, 30,31 fließt, wobei
es dann ermöglicht
wird, dass der Luftdruck in dem Zylindergehäuse 17 und/oder dem
Auslassrohr 23 detektiert und durch das Druckmessgerät 33 angezeigt wird,
wobei es weiterhin ermöglicht
wird, dass Druck-luft an Geräte,
die eine Druckluftzufuhr erfordern, über die Düse 34 geliefert wird,
und/oder dass Druckluft über
das Überdruckventil
beziehungsweise Sicherheitsventil 35 abgelassen wird, wenn
in dem Zylindergehäuse 17 und/oder
dem Auslassrohr 23 ein Überdruck
herrscht.
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Wie
in den 6 bis 8 gezeigt, kann sich die Spindel 52 des
Motors 50 alternativ direkt sich durch die untere Öffnung 12 der
Platte 11 erstrecken, und der Motor 50 kann ebenso
mit der Platte mit zum Beispiel Befestigungselementen 51 verbunden
oder an dieser gesichert werden. Zusätzlich kann die Spindel 52 des
Motors 50 auch direkt mit dem exzentrischen Element 45 in
Eingriff stehen und gesichert werden, d. h. ohne das Zahnrad 40 und
das Ritzel 53, um es dem Motor 50 zu erlauben,
den Kolben 20 mit höheren
Antriebskräften
anzutreiben. Der Motor 50 oder weitere Motoren 50 können so
selektiv und auswechselbar auf der Platte 11 der Stützbasis 10 an
unterschiedlichen Positionen abgestützt oder dort befestigt werden,
um den Kolben 20 in unterschiedlichen Geschwindigkeiten
relativ zu dem Zylindergehäuse 17 in
Hin- und Herbewegungen anzutreiben und zu bewegen.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass das Zylindergehäuse 17 an dem Arm 16 vorgesehen
ist oder sich von diesem wegerstreckt und einstückig mit dem Arm 16 und
de Platte 11 ausgebildet ist, sodass das Zylindergehäuse 17 sich
nicht von oder relativ zu der Platte 11 lösen kann.
Zusätzlich
können
die Motoren 50 austauschbar auf der Platte 11 der
Stützbasis 10 an
unterschiedlichen Orten abgestützt
oder befestigt werden und können
so mit dem Kolben 20 gekoppelt werden, um den Kolben 20 in
unterschiedlichen Geschwindigkeiten relativ zu dem Zylindergehäuse 17 anzutreiben
und zu bewegen.
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Dementsprechend
weist der Luftkompressor gemäß der vorliegenden
Erfindung eine stabile Konfiguration für eine stabile Abstützung von
drehbaren Elementen auf der Stützbasis
auf, wodurch es ermöglicht
wird, dass der Antriebsmotor auf der Stützbasis an unterschiedlichen
Positionen abgestützt
und befestigt werden kann, wobei eine stabile und feste Stützbasis
vorgesehen ist, mit der das Zylindergehäuse und der Antriebsmotor fest
verbunden werden können,
wodurch es ermöglicht
wird, dass das Zylindergehäuse
und der Antriebsmotor stabil und sanft miteinander gekoppelt werden.
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Obwohl
die Erfindung mit gewissen Besonderheiten beschrieben worden ist,
ist es selbstverständlich,
dass die vorliegende Beschreibung beispielhaft war und dass zahlreiche Änderungen
in der detaillierten Konstruktion und der Kombination und Anordnung
von Teilen aufgenommen werden können,
ohne von dem Gegenstand der Erfindung entsprechend den nachfolgenden
Ansprüchen
abzuweichen.