PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE202006008219U1 14.09.2006
Titel Minikompressor
Anmelder Stehle, Michael, 88662 Überlingen, DE
Vertreter Dr. Weiss, Brecht, Arat, 78234 Engen
DE-Aktenzeichen 202006008219
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 14.09.2006
Registration date 10.08.2006
Application date from patent application 22.05.2006
IPC-Hauptklasse F04B 39/12(2006.01)A, F, I, 20060522, B, H, DE
IPC-Nebenklasse F04B 35/01(2006.01)A, L, I, 20060522, B, H, DE   F04B 35/04(2006.01)A, L, I, 20060522, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Erzeugung von Druckluft mit einem Gehäuse und einem Antrieb, der über eine Exzenterwelle einen in einem Zylinder geführten federbelasteten Druckkolben bewegt, der mit einem Luftein- und einem Luftauslassventil zusammenwirkt.

Arbeitsmaschinen zum Verdichten von Gasen oder Dämpfen sind schlechthin bekannt. Ab einem Verhältnis von Enddruck zu Ausgangsdruck von über 3 spricht man von Verdichtern oder Kompressoren, bis etwa 3 von Gebläsen und bis unter 1,1 von Ventilatoren. Neben den unterschiedlichsten Bauarten von Verdichtern sollen bei der vorliegenden Erfindung das Prinzip der so genannten Hubkolbenverdichter bzw. -kompressoren Anwendung finden, deren Wirkung bekanntlich darauf beruht, dass mittels eines Hubkolbens abwechselnd der Arbeitsraum in einem Zylinder vergrössert und verkleinert wird, wobei dieses Wechselspiel über Ein- und Auslassventile am Zylinderkopf steuerbar ist.

Die mit derartigen Arbeitsmaschinen erzeugte Druckluft wird z.B. für den Antrieb von Druckluftwerkzeugen oder für Förderanlagen verwendet, wobei es hier immer um relativ grosse Mengen an Druckluft geht. Die vorliegende Erfindung befasst sich demgegenüber jedoch mit relativ kleingebauten Kompressoren, so genannten Minikompressoren, die man praktisch in der "Hosentasche" transportieren kann und z.B. zum Aufpumpen von Zweiradreifen verwendet werden können. Beispielsweise ist hierbei an eine Fahrradtour gedacht, bei der plötzlich in einem abgelegenen Gelände ein so genannter Plattfuss gefahren wird, sodass dann der mitgeführte Minikompressor zum Einsatz kommen kann, um den geflickten Schlauch wieder rasch aufzupumpen.

Es handelt sich bei der vorliegenden Erfindung also um eine Art Freizeitartikel, der von seiner Grösse, seinem Gewicht und Preis her gesehen akzeptabel sein muss.

Hier setzt die Erfindung ein, der die Aufgabe zugrunde liegt, ein Gerät zur Erzeugung von Druckluft in der Form einen Minikompressors derart zu verbessern bzw. zu vereinfachen, dass sich dieses Gerät in einfacher Weise herstellen und montieren lässt, wobei das Gerät bei möglichst kleiner Bauweise auch preislich und von seinem Gewicht und seiner Leistung her gesehen für den Anwender interessant sein muss.

Zur Lösung dieser Aufgabe führt, dass durch einen baukastenartigen Aufbau aus wenigen Einzelteilen zu einem Minikompressor, dessen Gehäuse einteilig mit dem Zylinder ausgebildet ist.

Nach Massgabe der Erfindung ist als Lösung vorgesehen, dass das als Minikompressor ausgebildete Gerät im wesentlichen lediglich aus wenigen Einzelteilen zusammengesetzt ist, wobei sein Gehäuse dabei einteilig zusammen mit dem Zylinder vorzugsweise aus Spritzguss hergestellt wird.

Hierbei ist zum einen an einen baukastenartigen Aufbau der Geräte selber und zum anderen an eine Art Baukastensystem verschiedener Baureihen gedacht, beginnend mit dem kleinsten Gerät, das etwa die Grösse einer Streichholzschachtel hat und weiteren baugleichen Geräten, jeweils gestaffelt nach Grössen- bzw. Leistungsstufen, wobei sich bekanntlich die erhaltenen Drücke bzw. Leistung derartiger Minikompressoren abhängig sind von dem Quotienten Volumen/Zeiteinheit.

Als Antrieb der erfindungsgemässen Geräte dient zweckmässigerweise ein mit einer Batterie gespeister kleiner E-Motor, wobei die Batterie vorteilhaft aufladbar ausgebildet sein kann.

Bei der Ausbildung des einteiligen Gehäuses des erfindungsmässigen Minikompressors ist es zweckmässig, dieses im Längsschnitt U-förmig auszubilden und gleichzeitig auf der Innenseite in seinem Jochbereich zentrisch nach unten den Zylinder für die Aufnahme des Druckkolbens vorzusehen. Durch diese Einstückigkeit ist gleichzeitig auch eine ausreichende Steifigkeit des Gehäuses einerseits und des in dieses praktisch integrierten Zylinders andererseits gegeben.

Der Druckkolben besitzt vorteilhaft einen durch den Exzenter beaufschlagten Ringflansch, zwischen dem und dem Jochbereich des Gehäuses dann eine den Aussenmantel des Zylinders umgebende Spiralfeder angeordnet ist, die den einzelnen Hüben des Druckkolbens entgegen wirkt.

Somit besteht der erfindungsgemässe Minikompressor praktisch nur aus fünf Einzelteilen, nämlich dem E-Motor mit Batterie, dem daran angeflanschten Gehäuse mit Zylinder, dem Druckkolben, der Spiralfeder und der Exzenterwelle, wobei die Einzelteile bestehend aus Gehäuse mit Zylinder, Druckkoben und Exzenterwelle vorteilhaft nach dem Spritzgussverfahren hergestellt werden können. Bei all diesen Einzelteilen handelt es sich um Massenteile, die preiswert hergestellt werden können und die verschleissfest und mit wenig Handgriffen zu montieren sind. Man erhält dadurch ein für den Hausgebrauch zuverlässiges Gerät.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in

1 in einem vergrösserten Massstab einen perspektivisch dargestellten Minikompressor, dessen die Druckluft erzeugende Teil im Längsschnitt gezeigt ist und

2a/b bis 4a/b drei schematisch in Seiten- und Draufsicht dargestellte baugleiche Minikompressoren, sie sich als Baukastensystem lediglich nur in ihren Grössen- bzw. Leistungsstufen unterscheiden.

In 1 bezeichnet 1 das erfindungsgemässe Gerät in der Form eines Minikompressor mit einem Antrieb 2 in der Form eins E-Motors, an dem ein mit diesem in Verbindung stehender Akku 3 (wiederaufladbare Batterie) angebracht ist und der ferner eine Antriebwelle 4 besitzt. Die Antriebswelle 4 ist formschlüssig in eine Exzenterwelle 5 mit einem Exzenter 6 gesteckt, der wiederum mit einem Druckkolben 7 in Berührung steht und in einen an einem Gehäuse 9 angeformten Zylinder 10 eingetaucht ist.

Das aus Spritzguss hergestellte Gehäuse 9 hat im Längsschnitt eine U-förmige Form, in dessen freien Schenkeln 11 und 12 die Exzenterwelle 5 und die Antriebswelle 4 des E-Motors in an sich bekannter Weise gelagert ist. Das Gehäuse 9 ist mit seinem Schenkel 12 an den E-Motor 2 angeflanscht und mit zwei sich diametral gegenüberliegenden Schrauben an diesem befestigt, wobei bei 13 nur eine Gewindebohrung für die Aufnahme der einen Schraube zu sehen ist.

Auf der Innenseite des Gehäuses ist in seinem Jochbereich der Zylinder 10 zentrisch und nach unten weisend angeformt. Ferner befindet sich im Gehäuse 9 am oberen Totpunkt des Zylinders 10 ein Einlassventil 14 und ein Auslassventil 15.

Zwischen dem Ringflansch 8 des Druckkolbens 7 und dem inneren Jochbereich des Gehäuses 9 ist eine Spiralfeder 16 vorgesehen, die durch den Aussenmantel des Zylinders 10 geführt ist. Schliesslich ist der Druckkolben 7 durch einen umlaufenden Dichtring 17 in der Form eines an sich bekannten Simmerrings gegenüber der inneren Zylinderfläche abgedichtet.

Bei dem in 1 vergrössert dargestellten Minikompressor 1 wird durch eine Freigabe des Exzenters 6 der Druckkolben 7 durch die Spiralfeder 16 nach unten gedrückt, wodurch über das Einlassventil 14 so lange Luft in die Zylinderkammer eingesaugt wird bis der untere Totpunkt des Druckkolbens 7 erreicht ist. Dann drückt der Exzenter 6 bei Drehung der Antriebswelle 4 den Druckkolben 7 bis zum oberen

Totpunkt nach oben. Dabei schliesst das Einlassventil 14 und das Auslassventil 15 öffnet und lässt die verdichtete Luft zu dem entsprechenden Verbraucher strömen, z.B. um den Schlauch eines Motorradreifens aufzupumpen. Dieser Vorgang wiederholt sich dann bei diesem einstufigen Kompressor in schneller Folge, und zwar jeweils abhängig von der Drehzahl des E-Motors 2.

In den 2a/b bis 4a/b sind schliesslich als Ausführungsbeispiel für ein Baukastensystem aus baugleichen, jedoch mit unterschiedlichen Grössen- bzw. Leistungsstufen ausgestattete Minikompressoren dargestellt. Hierbei gibt die in 2a/b dargestellte Ausführung einen Minikompressor 1' in tatsächlicher Grösse wider, die in etwa der einer Streichholzschachtel entspricht. Für den Antrieb 2 wird hier ein E-Motor verwendet, der unter dem Handelsnamen „Mabuchi 280" auf dem Markt ist, wogegen die nächst grössere Ausführung eines Minikompressors 1'' nach 2a/b mit einem E-Motor 2'' mit der Bezeichnung „Mabuchi 380" angetrieben wird. Schliesslich ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäss 4a/b noch eine dritte gegenüber 3a/b vergrösserte baugleiche Variante eines Minikompressors 1''' gezeigt, der wiederum mit einem gegenüber dem Gerät nach 3a/b leistungsfähigeren E-Motor 2''' – bezeichnet mit „Mabuchi 550" – ausgerüstet ist.

Zusammenfassend kann daher festgehalten werden, dass das vorgeschlagene technische Konzept für einen Minikompressor bestens geeignet ist als Freizeitartikel sowie für den Hausgebrauch, da dieses Gerät zum einen sehr robust aufgebaut und zu anderen auch sehr einfach zu handhaben ist. Nicht zuletzt schlagen sich diese Attribute auch bei der Herstellung und somit bei den Kosten positiv nieder, denn nur in wenigen Handgriffen lassen sich die erfindungsgemässen Minikompressoren in einfacher Weise zusammenbauen.

Bezugszeichenliste

Anspruch[de]
  1. Gerät zur Erzeugung von Druckluft mit einem Gehäuse und einem Antrieb, der über eine Exzenterwelle einen in einem Zylinder geführten federbelasteten Druckkolben bewegt, der mit einem Luftein- und einem Luftauslassventil zusammenwirkt, gekennzeichnet durch, einen baukastenartigen Aufbau aus wenigen Einzelteilen zu einem Minikompressor (11'''), dessen Gehäuse (9) einteilig mit dem Zylinder (10) ausgebildet ist.
  2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der kleinste baukastenartige Aufbau des Minikompressors (1') der Grösse etwa einer Streichholzschachtel entspricht.
  3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von dem Minikompressor (1') gemäss Anspruch 2, baugleich zu diesem weitere in aufsteigenden Grössen- bzw. Leistungsstufen ausgebildete Minikompressoren (1''; 1''') vorgesehen sind.
  4. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Antrieb ein mit einer Batterie (3) betriebener E-Motor (22''') vorgesehen ist.
  5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterie (3) aufladbar ausgebildet ist.
  6. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das einteilige Gehäuse (9) im Längsschnitt U-förmig ausgebildet ist und auf der Innenseite in seinem Jochbereich zentrisch nach unten der Zylinder (10) für die Aufnahme des Druckkolbens (7) vorgesehen ist.
  7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckkolben (7) einen durch den Exzenter (6) beaufschlagbaren Ringflansch (8) besitzt, zwischen dem und dem Jochbereich des Gehäuses (9) eine den Aussenmantel des Zylinders (10) umgebende Spiralfeder (16) angeordnet ist.
  8. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (4) des E-Motors (2) formschlüssig in die Exzenterwelle (5) gesteckt ist.
  9. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Minikompressor (11''') im wesentlichen aus fünf Haupteinzelteilen wie E-Motor (2) mit Batterie, Gehäuse mit Zylinder (10), Druckkolben (7), Spiralfeder (16) und Exzenterwelle (5) zusammengesetzt sind.
  10. Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelteile Gehäuse (9) mit Zylinder (10), Druckkolben (7) und Exzenterwelle (4) aus Spritzguss bestehen.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com