CS270116B1 - Generátor tlaku, připadne vákua - Google Patents

Description

Vynález sa týká generátore tlaku, připadne vákua, ktorý je určený k vytváraniu vákua alebo k stlačeniu plynných médií pomocou elektromotoricky sa pohybujúcich membrán resp. i piestov. Nájde uplatnenie všade tam, kde je potřebné, aby dopravované médium zostávalo bezolejové, napr. v zdravotníctve ako generátor tlaku vzduchu potřebný k inhalačnej, dychacej, zubolekárskej a inej zdravotnickéj techniky. Ďalej ako generátor vákua potřebný na chirurgické, sterilizačné a rázné iné laboratorně odsávačky. Možno ho však použit i v iných oblastiach náročného hospodárstva a to napr. v potravinářštve, chemickom a inom priemysle. . .

Doteraz vyrábané elektromotoricky pohánané plynové čerpadlá a kompresory sú zváčša riešené s klasickým klukovým mechanizmom, t.j, pomocou klukového hriadeía a ojnice, ktorý poháňa membrány alebo piesty. V menšej miere sa však používá i u iných mechanizmov na pohon membrán alebo piestov. Jedná sa hlavně o pohon pomocou kulisových mechanizmov, kde sa dá docielit lineárny pohyb membrán a piestov. Lineárny pohyb£a dá docielit napr. i pomocou prizmy a valivých ložisk resp. translačných valivých ložisk, U všetkých týchto pripadoch sa váčšinou jedná o vzájemné spriahnutie dvoch a dvoch protisebe ležiacich membránových alebo piestových jednotiek. Calšia možnost dosiahnutia lineárneho pohybu je využitím lineárneho elmotora.

Pri použiti napr. membránového kompresora s priamym spriahnutim ojnice s membránou je nevýhoda v tom, že membránový tanier a tým 1 membrána koná okrem linárneho pohybu, t.j. pohybu kolmo na membránu, tiež i pohyb kývavý, t. j. membránový tanier sa naklána ná jednu i druhů stranu. Tento pohyb má za následok prehrievanie membrán, prlčom sa znižuje iph životnost a membrány možu byt použité len pri nižších tlakoch. Ďalšia nevýhoda je, že v důsledku kývavého pohybu membrány musí byt zvečšený i priestor medzi membránou a kompresorovou hlavou pri vrohnom mítvom bode, čo má negativný vplyv na celkovú účinnost kompresora. Iná nevýhoda spočívá v tom,· že viaestupňové prevedenie sa nedá robit malé a celistvé. Nevýhoda riešenia lineárneho pohybu pomocou prizmy a translačných valivých ložisk je právě v použití týchto špeciálnych, len pre tento případ vyrábaných ložisk,· nevýhoda riešenia skoro lineárneho pohybu pomocou paralelogramu spočívá hlavně v zložitosti konštrukcie, v nemožnosti použit predmet vynálezu ako generátora vákua a vo zvyšenom klepaní ložisk zapříčiněné tým, že spriahnutie vzájemné protlležiacioh atupňov je pomocou válcových pružin.

Uvedené nedostatky odstraňuje generátor tlaku, napr. plynové čerpadlo alebo kompresor, podlá vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že z excentricky a súose uložených valivých ložisk sa minimálně jedno ložisko s predpatim opiera svojim vonkajšim krúžkom o jedny rovnoběžné plochy jedných spodných dielov držadiel membrán alebo piestov a minimálně jedno ložisko sa s predpatim opiera svojim vonkajšim krúžkom o druhé, protisebe ležiace navzájom a prvými plochami rovnoběžné plochy druhých spodných dielov držadiel membrán alebo piestov, vzájomne dvoch a dvoch protisebe ležiacich neposunutelne a nerozoberatelne spojených a kde každé zo súose a excentricky uložených valivých ložisk sa opiera len o jedny rovnoběžné plochy jedných držadiel membrány. Excentricky uložený pohonný hriadel nesie súoso navzájom od seba oddelene minimálně dve valivé ložiská s výhodou tri, šest, sedem. Plynové čerpadlo, alebo kompresor je tvořený s minimálně dvorná, s výhodou štyrmi, šiestimi s navzájom dvorná a dvorná proti sebe ležiacimi držadlami membrán alebo piestov. V drážkách pooboch stranách ramien držadiel membrán alebo piestov sú nasunuté prstence rozoberatelne spájajúce vzájomne vždy dve a dve proti sebe ležiace držadlá membrán alebo piestov. V jednotlivých prstencoch sú uohytené stavitelné skrutky a dotláčané na plochy drážiek držadiel membrán slúžiace k nadstaveniu predpatia dotláčania jednotlivých rovnoběžných ploch na jednotlivé súose a excentricky uložené valivé ložiská. Jednotlivé podpěrné plochy sú urobené prostredníctvom vložiek z tvrdokovu a nalisované do telies spodných dielov držadiel membrán vyrobených z iného materiálu.

CS 270 116 Bl

Výhoda generátore tlaku, připadne vákua podlá vynálezu spočívá v tom, že membrána vykonává čisté lineárny pohyb a nedochádza k značnému prehriatiu membránového materiálu. Je tu možné změnit škodlivý priestor na minimum a tým kompresor alebo čerpadlo móže pracovat s lepším účinkom. U prevedenia s translačnými ložiskami odpadá použitie týchto špeciálnych ložísk. Výhoda oproti prevedsnias valivými ložiskami a prizmy je v jej značnej jednoduchosti, t. j. odpadá tu celkom použitie prizmy.

Plynové čerpadlo alebo kompresor je možné vyrábat v dvojstupňovom (dvojkomorovom, dvojmembránovom), výhodné v.Stvořstupňovom ale i viac stupňovom převedení a vždy dva a dva stupně vzájomne spriahnuté. Dvojstupňové prevedenie je možné vyrábat s minimálně dvorná excentricky a súose uloženými valivými ložiskami. K vůli ohybovému namáhaniu excentrického hriadela je u dvojstupňového provedenia výhodnejšie riešenie s troma a viac súose uloženými ložiskami, t. j. tak, aby výsledná sila od podopierania sa ložísk na drážky membrán působila v jednej ose. Ďalej napr. štvorstupňové prevedenie· plynového čerpadla resp. kompresora je možné urobit s minimálně štyrmi valivými ložiskami súose uloženými na excentrickom hriadeli, kde vždy jedno ložisko sa.opiera na iný držiak membrán. Výhodnejšie z hladiska namáhania a konštrukčného usporiadania sú prevedenia štvorstupňového plynového čerpadla resp. kompresora riešené s minimálně 6-timi resp. 7-mimi súose a excentricky uloženými valivými ložiskami tak, ako je znázorněné na obr. 4-7.

Takéto dvojstupňové (komorové) a hlavně viacstupňové, napr. štvorkomorové prevedenie plynového čerpadla alebo kompresora má výhodu i v tom, že sanie a výtlaky jednotlivých stupňov (komor) je možné medzi sebou jednoducho spájat a to paralelné, (spojenie saní alebo výtlakov do jedného spoločného) sériové (spojenie sania jedného stupňa s výtlakem druhého stupňa) alebo sépiovo paralelné.· Takýmto rozným spájanim je možné docielit u jedného zariadénia viacero kombinácií plynového čerpadla rozlišených v dosiahnutí maximálneho podtlaku a rožnej nasávacej výkonnosti a viacero kombinácií kompresora rozlišených v dosiahnutí maximálneho výtlačného tlaku a ráznéj výkonnosti.

Generátor tlaku, napr. plynové čerpadlo alebo kompresor podlá vynálezu je prehíadne zobrazený na přiložených výkresech, kde na obr. 1 je pozdlžny rez dvojstupňového prevedenia membránového kompresora a dvoma excentricky uloženými valivými ložiskami. Na obr. 2 je pozdížný a na obr. 3 priečný rez dvojstupňového prevedenia membránového kompresora s troma excentricky uloženými valivými ložiskami. Na obr. 4 je pozdížný a na obr. 5 priečny rez štvorstupňového prevedenia membránového kompresora so šiestimi excentricky uloženými valivými ložiskami a s navzájom nerozoberatelnými protiležiacimi držadlami membrán, na obr. 6 pozdížný a na obr. 7 priečný rez štvorstupňového prevedenia membránového kompresora so siedmimi excentricky uloženými valivými ložiskami a s navzájom rozoberatelnými protisebe ležiacimi držadlami membrán. Znázorněné prevedenie membránového kompresora podlá obr. 1 - 7 sú urobené s kíukou uloženou letmo. Podlá tohoto vynálezu je však možné zostavii. i prevedenie plynového čerpadla alebo kompresora s kíukou uloženou v dvoch i viacerých miestach.

V kompresorovéj skrini _1 je v jej střede uložený pohonný hriadeí J2. Hriadel 2 nesie letmo uloženú kluku 3 s protizávažím, na ktoré sú súoso navzájom od seba oddělené a excentricky s rovnakou excentricitou uložené prvé, tretie valivé ložiská 4, 7 a druhé, štvrté valivé ložiská 41, 21· Minimálně jedno prvé, tretie ložisko 4,2 sa s predpátím opiera svojím vonkajším krúžkom o prvú, tretiu plochu_5, 8 spodného dielu prvého, tretieho držadla membrány 6^, 9 a minimálně jedno druhé, štvrté valivé ložisko 41, 71 sa s predpátím opiera svojím vonkajším krúžkom navzájom s plochou_5, 8 rovnobežnú druhů, štvrtú plochu 51, 81 protiležiaceho spodného dielu druhého, štvrtého držadla membrány 61, 91. Tieto rovnoběžné plochy 5, JB a 51, 81 slúžia ako oběžné dráhy pre vonkajšie krúžky súose uložených lóžísk 2' ^{7 a} 21, 21· Pričom každé z ložísk sa opiera vždy len o jedny rovnoběžné plochy jedného držadla membrány. Dížka jednotlivých dosadacích ploch 5, 8 a 51,

CS 270 116 Bl sa rovná: maximálně šírke právě o seba opierajúcich sa valivých ložísk 1 ^Λ il' Í2. popřípadě zváčSená o medzeru vytvorenú medzi jednotlivými vedla seba uloženými ložiskami 2 a 41, JI.

Vytvořené je to tak, že u telesa spodného dielu držadla membrány £, 9 a 51» 21 dosadacia plocha vytvořená vždy len nad právě opierajúcim sa valivým ložiskem (ami) a nad ostatnými ložiskami je v telese spodného dielu držadla membrány £, Ji · II» 21 urobené vybranie. šířka jednotlivých dosadacích plochý, 8 a 51, 81 je vačSia ako dvojnásobek excentricity kluky 3 a rovná sa celkovej Sírke telesa držadiel membrán£, 2 ^a 81» 91»

Dvojstupňové a dvoj ložiskové prevedenie membránového kowegpra podlá obr. 1 je urobené tak, že vonkajSí krúžok prvého valivého ložiska J. sa s predpatím oplera o prvú plochu 5 spodného dielu prvého držadla membrány £ a vonkajSí krúžok druhého ložiska £1 * s predpatím oplera o navzájem a plochou 5 rovnoběžně druhů plochu $1 protiležiaeeho spodného dielu druhého držadla membrány £.

Dvojstupňové a trojložiskové prevedenie membránového kompresora podlá obr. 2, je urobené tak, že vonkajží krúžok, v střede ležiaoého SirSleho prvého ložiska £ sa s predpatím opiera o prvú plochu 5 spodného dielu prvého držadla membrány 6 a vonkajSie krúžky obidvoch susediacich užších druhých ložískχ sa s predpatím opierajů o navzájem s plochou 5 rovnoběžné druhé plochy 51 protiležiaeeho spodného dielu druhého držadla membrány 61 . .

štvorstupňové a šestložiskové prevedenie membránového kompresora podlá obr. 4 a 5 je urobené tak, že vonkajSí krúžok, jedného lirlieho v stradě ležiaceho prvého ložiska 4 ta । predpátím oplera o prvá plochu χ spodného dielu prvého držadla membrány £ a vonkajlle krúžky obsuaedlaclch a ložiskem χullíoh druhých ložísk 41'sa s predpítím opierajú o navzájem a prvou plochou 5 rovnoběžné druhé plochy 81 protiležiaeeho spodného dielu druhého držadla membrány ϋ,. A Sálej, vonkajlí krúžok daliisho iiržleho v střede ležiaceho tretieho;ložiska 7 sa s predpMtím oplera tretlu plochu X v danom případe kolmú na plochuχapodného dielu tretieho držadle membrány χ· vonkajSie krúžky dvoch obauaedle* cích s valivým ložiskem 7 užSíoh Stvrtých valivých ložíak 71 aa a predpatím opierajú o navzájem s plochou 8 rovnoběžné ítvrté plochy 81 protiležiaeeho apodného dielu ítvrtého držadla membrány 91. . , štvorstupňové a sedemložiskové prevedenie membránového kompresora podlá obr. 6 a 7 je urobené tak, že vonkajlí krúžok llrlieho v střede ležiaceho prvého ložiskaχ sa s predpatím oplera o prvú plochu 5 spodného dielu prvého držadla membrány X a jeho dva susediace vonkajSie krúžky úžších druhých ložísk 41 sa s predpatím opierajú o navzájem s prvou plochou 5 rovnoběžně druhé plochy 51 protiležiaeeho spodního dielu druhého držadla membrány 61 a dalej obldva vonkajSie krúžky od prvého ložiska 4 obsusedlaolch třetích ložísk 7 sa s predpatím opierajú o tretie plochy 8 v danom případe kolmé na prvú plochu 5 spodného dielu tretieho držadla membrány 9 a dalSie dva vonkajSie krúžky obojstranne krajné súoso uložených Stvrtých ložísk 71 sa s predpatím'opierajú o navzájem s trežou plochou £ rovnoběžné Stvrté plochy 81 protiležiaeeho spodného dielu Stvrtého držadla membrány 91 V tomto Stvorstupňovom.převedení podlá obr. 6 a 7 sú jednotlivé podpěrné plochy 5. 8 a .51, 81 urobené pomocou prvých třetích 10, 11.a druhých, Stvrtých 101, 111 vložiek z tvrdokovu zalísovanýoh do telies spodných dielov prvého, tretiehoχ 9 a protisebe ležiaceho druhého, Stvrtého£2, 91 držadla membrány vyrobeného s inéhu materiálu.

Prvé, tretie držadlo membrány £, χje podlá obr. 1-Ji protisebe ležiaclm druhým, Stvrtým držadlem membrány 61, 91 neposunutelne a nerozoberatelne spojené pomocou prvého, druhého spojovacieho článku £1» £1 tvoriacim tak-jeden celek, tav, prvý, druhý atrmeň 12. Λ v Stvorstupňovom převedení podlá obr. 4 a 5 je prvý atrmeň 14 s roatvorenaj strany i nerozoberatelne usatvorený pomocou vSeSLeho prstene 19. t.j, prvé drSadlo membrány S je b druhým protllažiaolm držlakom membrány ¢1 navzájem rosoberatelno a s prodpStím prepojene

C8 270 116 Bl ! · pomocou tohto váčšieho pretence 16 oeadenom v prvej drážke 1,7 prvého držadla membrány J « v druhaj drážka 171 druhého držadla membrány JI na konol roztvoraných ramien prvého strmena 14 a to tak, že prstenec 16 obohádza telesá zpodných dielcov tretleho a átvrtého držadla membrány 9 a 91, t. j. ramená druhého strmena 15. A taktiež i druhý strmen 15 ie z roztvorenej strany i rozoberatelne uzatvorený pomocou menáieho prstence 18, t. j. tretie držadlo membrány 9 ie so štvrtým protiležiacim držadlom 91 navzájom rozoberatelne s predpátím přepojené pomocou menáieho prstenca 18 osadenom v třetej drážke 19 tretieho držadla membrány 9 a v štvrtej drážke 191 štvrtého držadla membrány 91 na konci roztvorených ramian druhého strmeňa 15. Obchád.žsnie. ramien prvého strmena 14 menSím prstencem 18 tu nie je potřebné, nakolko ramená strmeňa pod prstenec nezasahujú. .

A v štvorstupňovom převedení podlá obr. 6, 7 je prvé držadlo membrány 6 s druhým protiležiacim držadlom membrány 61 rozoberatelne a s predpátím spojené pomocou dvoch váčšich prstencov 16 osadených v prvých a druhých drážkách 17 a 171 unieetnených po oboch koncoch týchto kratších ramien prvého a druhého držadla membrán 6 a 61 a .to tak, že váčšie prstence 16 obchádzajú dlhšie ramená tretieho a štvrtéhodržadla membrány 9 a 91. A tretie držadlo membrány 9 ie so štvrtým protiležiacim držadlom membrány 91 rozoberatelne a s predpátím spojené pomocou dvoch menších prstencov 18 osadených v třetích a vo š.tvrtých drážkách 19 a 191 umiestnených po oboch koncoch týchto dlhších ramien tretieho a štvrtého držadla _9 a 91. Obchádzanie ramien prvého a druhého držadla membrány 6 a 61 menším prstencom 18 nie je tu potřebné, nakolko ich ramená pod menší prstenec 18 nezasahujú. V jednotlivých prstencoch 16 a 18 sú uchytenéi stavitelné skrutky 20 a dotláčené na plochy drážek 17 a 19, resp. 191 držadiel membrán 6. resp. 61 a 91 slúžiace k nastaveniu predpátia dotláčania jednotlivých ploch_5., 51, 8 a 81 na příslušné súose a excentricky uložené valivé ložiská .4, 41, 7 a 71.

U všetkých znázorněných převedení membránových kompresorov podlá vynálezu, c. j. obr. 1 - 7 sú jednotlivé držadlá membrán v osy výslednice podopretia sa ložísk rozoberatelne spojené s membránovými taniermi 21 a to pomocou skrutky 22*a přítlačného taniera 23, ktoré súčasne pridržujú i membránu 24. Jednotlivé membrány 24 sú po obvode plynotesne uchytené medzi kompresorovú skrinu 1 a kompresorové hlavy 25. V kompresorovéj hlavě 25 sú vhodné pomocou ventílovej došky 26, napr. s klapkovými ventílmi upravené prvé otvory 27 a druhé otvqry 27 určené pre vstup a výstup plynu lebo vzduchu do, alebo von z kompresného priestoru.

Pomocou takto súose a excentricky uložených valivých ložísk Jj 7 a 41. 71 opierajúcich sa jednotlivo vonkajšími krúžkami o navzájom rovnoběžné plochy 5, _8_a 51, 81 vzájomne dvoch a dvoch protisebe ležiacich držadiel membrán j6, 9 a 61, 91 nerozoberatelne alebo i rozoberatelne spojených, sa otáčavý pohyb hriadela J_v dosledku excentrity premieňa v čisté lineárny pohyb a to v smere kolmom na plochy_5_, 8 a 51, 81 - pomocou odvalovania sa súoso uložených ložísk pri týchto plochách. Zdvih je určený mierou excentricity.

Slabé bočné sily vznikajúóe odvalovaním sa ložísk, sa zachytávájú len tuhosEou membrán.

Claims (5)

1. PREDMET VYNÁLEZU

   1. Generátor tlaku, připadne vákua, tvořený jednostranná alebo dvojstranné uloženým pohonným hriadelom, ktorý nesie súose navzájom od seba oddělené a excentricky uložené valivé ložiská, korešpondujúce s držiakmi membrány, vyznačujúci sa tým, že aspoň jedno prvé ložisko (4) je svojím vonkajším krúžkom uložené s predpatím aspoň na jednej prvej ploché (5) prvého držiaku (6) membrány (24)· a zároveň aspoň jedno druhé ložisko (41) je svojím vonkajším krúžkom uložené a predpatím aspoň na jednej druhej ploché (51) druhého držiaku (61)'membrány (24),pričom prvý držiak (6) a druhý držiak (61) sú vzájomne nerozoberatelne a neposunovatelne spojené a každé prvé alebo druhé ložisko (4, 41) je uložené na jednej jemu zodpovedajúcej prvej alebo druhej ploché (5, 51), přičom prvé plochy (5) prvého držiaku (6) a druhé plochy (51) druhého držiaku (61) sú vzájomne rovnoběžné .
2. 2. Generátor tlaku, připadne vákua, podlá bodu 1, vyznačujúci sa tým, že aspoň jedno tretie ložisko (7) je svojím vonkajším krúžkom uložené s predpatím na aspoň jednej tretiej ploché (8) tretieho držiaku (9) membrány (24) a zároveň aspoň jedno štvrté ložisko (71) je svojím vonkajším krúžkom uložené s predpatím na aspoň jednej štvrtej ploché (81) štvrtého držiaku (91) membrány (24), pričom třetí držiak (9) a štvrtý držiak (91) sú vzájomne nerozoberatelne a neposunovatelne spojené a každé tretie alebo štvrté ložisko (7, 71) je uložené na jednej jemu zodpovedajúcej tretej alebo štvrtej ploché (8, 81), pričom tretie plochy (8) tretieho držiaku (9) a štvrté plochy (81) štvrtého držiaku (91) sú vzájomne rovnoběžné.
3. 3. Generátor tlaku, připadne vákua, podlá bodu 2, vyznačujúci sa tým, že po oboch stranách držiakov (6, 61, 9, 91) membrán (24) sú vytvořené drážky (17, 171, 19, 191), v kterých sú osadené vačšie prstence (16) a menšie prstence (18) rozoberatelne spojujúce vzájomne proti sebe ležiace držiaky (6, 61, 9, 91) membrán (24).
4. 4. Generátor tlaku, připadne vákua, podlá bodu 3, vyznačujúci sa tým; že vačšie prstence (16) a menšie prstence (18) sú opatřené nadstávitelnými skrutkami.
5. 5. Generátor tlaku, připadne vákua, podlá bodu 2, vyznačujúci sa tým, že medzi plochy (5, 8, 51, 81) a vonkajšie krúžky ložisiek (4, 7, 41, 71) sú zalisované vložky (10, 101, 110, 111) z tvrdokovu. .