DE69005803T2 - Luftverdichtungs- und Luftspeicheranlage. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verdichtung und Speicherung von Luft. Diese Vorrichtung kann zum Wiederauffüllen von Druckluftbehältern, zum Antrieb von Pneumatikzylindern, die beispielsweise bei kleinen Robotern vorkommen, und zum Nachfüllen von Aerosolbehältern mit Druckluft verwendet werden.
• Es ist allgemein bekannt, daß man Druckluft mit Hilfe eines Kompressors in einen Behälter füllt und daß man Druckregler verwendet, um den Kompressor abzuschalten, wenn der Luftdruck einen bestimmten Wert erreicht hat. Aufgrund der Abnutzung der Durckregler sind diese Systeme leider nicht zuverlässig. Außerdem zeigen diese Vorrichtungen eine Hysterese in der Größenordnung von 1 bis 2 bar, was sehr störend ist, denn die Beschickung des Behälters mit Luft beginnt erst, wenn der Druck in ihm um diesen Betrag gefallen ist. Aus diesem Grund stattet man den Behälter auch mit einem Sicherheitsventil aus. Nun hat die Erfahrung gezeigt, daß diese Ventile nach einer gewissen Zeit häufig nicht mehr funktionieren; unter diesen Bedingungen ist keine Sicherheit mehr gegeben.
• Eine erste Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Vorrichtung zur Verdichtung und zum Sammeln von Luft, bei der, ohne Druckregler und Sicherheitsventil, der Innendruck des Behälters automatisch auf einen bestimmten Wert begrenzt ist.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist zum Nachfüllen von Aerosolbehältern mit Druckluft besonders vorteilhaft geeignet. Im folgenden wird als "Aerosolbehälter" ein unter Druck stehender Behälter bezeichnet, der mit wenigstens einem Verteilerventil ausgestattet ist und dazu dient, einen Strahl eines in dem Behälter befindlichen flüssigen Produktes abzugeben, wobei der Strahl im allgemeinen eine zerstäubte Form aufweist, um ein Aerosol zu bilden.
• Im Rahmen der Suche nach Ersatzstoffen für Fluorchlor- Kohlenwasserstoffe, die als Treibmittel in Aerosolbehältern verwendet werden, wurde festgestellt, daß Druckluft eine sehr interessante, weil einfache, billige und insbesondere ohne ökologische Nachteile behaftete Lösung darstellt. Indessen ist die Betriebsdauer der mit Druckluft gefüllten Aerosolbehälter selbstverständlich deutlich niedriger als die Zerstäubungsdauer, die mit Fluorchlor-Kohlenwasserstoffen erzielt wird, weil die Luft in dem verwendeten Druckbereich nicht verflüssigbar ist und weil, im Gegensatz zum Verhalten der Fluorchlor-Kohlenwasserstoffe, der Druck des gasförmigen Treibmittels im Laufe der Abgabe nicht durch Verdampfen der flüssigen Phase des Treibmittels aufrechterhalten wird; deshalb wird der Druck am Ende der Abgabe zu niedrig, um einen zufriedenstellenden Zerstäuberstrahl zu erzeugen. Um den Abgabedruck über dem Minimalwert zu halten, der für eine gute Zerstäubung benötigt wird, ist es aufgrund der mechanischen Festigkeit des Behälters und der Explosionsgefahr nicht möglich, den Anfangsdruck der Luft zu erhöhen. Will man aber das gesamte, im Behälter befindliche Produkt mit einem Zerstäuberstrahl von hoher Qualität abgeben, dann ist es folglich notwendig, ein Nachfüllen des Behälters mit Druckluft im Laufe der Produktabgabe vorzusehen.
• Zu diesem Zweck sind bereits zahlreiche Vorrichtungen zur Verdichtung und Speicherung von Druckluft vorgeschlagen worden; es sind insbesondere durch das Gebrauchsmuster DE-GM 88-08407 Anlagen zum Verdichten und Speichern von Luft vorgeschlagen worden, um Aerosolbehälter mit Druckluft aufzufüllen, die, ähnlich wie bei der vorliegenden Erfindung, ein Reservoir zur Aufnahme der Druckluft umfassen, ebenso wie wenigstens eine Kompressionskammer, die mit Einlaß- und Auslaßventilen und einem motorgetriebenen Kompressionselement verbunden ist, um Druckluft aus der Kompressionskammer in das Reservoir zu fördern (siehe auch DE-OS 3 716 377, DE-OS 1 500 568, DE-OS 3 702 309, DE-OS 3 711 874).
• Bis jetzt ist indessen keine konkrete Realisierung auf dem Markt. Es stellen sich bei der praktischen Realisierung einer solchen Kompressionsanlage eine gewisse Anzahl Probleme, insbesondere im Zusammenhang mit der Druckregulierung des Reservoirs, des Drucks also, mit dem die Aerosolbehälter dann gefüllt werden. Man hat in der Tat vorgeschlagen, den Druck im Reservoir mit Hilfe einer, insbesondere elektronischen Steuervorrichtung zu regulieren, indem die Funktion des Kompressionselements dem Druck im Reservoir, der beispielsweise durch einen manometrischen Meßfühler aufgenommen wird, anzupassen. Nun ist der Selbstkostenpreis einer derartigen elektronischen Steuervorrichtung zu hoch, als daß die Anlagen zur Verdichtung und Speicherung von Druckluft, die damit ausgerüstet sind, wirtschaftlich sinnvoll ausgenutzt werden könnten.
• Eine zweite Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anlage der vorher benannten Art vorzuschlagen, bei der die Druckregulierung des Reservoirs anders erzielt wird als mit Hilfe einer elektronischen Steuervorrichtung.
• Bei der vorliegenden Erfindung hat die Antragsstellerin festgestellt, daß eine geeignete Regelung des Verhältnisses von Todvolumen der Kompressionskammer zu ihrem Gesamtvolumen ein Unterdrucksetzen des Reservoirs der Anlage erlaubt, bei dem der Druckanstieg im wesentlichen asymptotisch bis zum gesuchten Maximaldruck erfolgt. Wird die Kompressionskammer auf einer im wesentlichen konstanten Temperatur gehalten, dann stellt sich der Druck im Reservoir asymptotisch auf einen stationären Wert ein, wobei dieser Druck nach dem Gesetz von Mariotte gleich dem atmosphärischen Druck multipliziert mit dem Verhältnis von Gesamtvolumen der Kompressionskammer zu seinem Todvolumen ist. Folglich ist, sobald das Verhältnis von Gesamtvolumen und Todvolumen der Kompressionskammer passend gewählt ist, der Kompressionsvorgang selbstregulierend und man muß keine elektronische steuervorrichtung verwenden. Eine untergeordnete Folge dieser Eigenschaft ist die Möglichkeit eines Dauerbetriebs der Kompressionspumpe und insbesondere ihres Motors, was das Verschleißrisiko des Motors durch Änderungen des Betriebszustands und häufige Umschaltungen deutlich reduziert.
• Außerdem wurde von der Anmelderin festgestellt, daß die im wesentlichen isothermen Kompressionen, die zur Realisierung von Anlagen des oben beschriebenen Typs notwendig sind, bei einer ausreichend niedrigen Betriebsfrequenz des Kompressionselements, das mit der Kompressionskammer verbunden ist, leicht erzielt werden können. Eine andere Aufgabe der Erfindung ist daher der Vorschlag einer völlig überraschenden und neuartigen Verwendungsweise von Mikroverdichtern bei niedrigem Takt, um das Auffüllen des Reservoirs über lange Zeiten durchzuführen. Man muß hervorheben, daß diese Verteilung der Auffüllzeit des Reservoirs die Verwendung von Motoren mit geringerer Leistung und daher niedrigerem Selbstkostenpreis gestattet. Andererseits verringert die Langsamkeit der Kompressionszyklen die Wärmeverluste, die bei einem deutlichen Anstieg der Temperatur bei einem schnellen Takt entstehen würden, wodurch sich ein besserer energetischer Wirkungsgrad der Vorrichtung ergibt.
• Darüberhinaus ergab sich, unabhängig von dem vorherigen, daß die Verwendung von derart niedrigen Betriebsfrequenzen eine beträchtliche Verringerung der Schallemissionen des Apparates erlaubte. Tatsächlich gestattet die Wahl eines geeigneten Motors und einer ausreichend niedrigen Betriebsfrequenz die Verwirklichung einer völlig geräuschlosen Anlage zur Verdichtung und Speicherung von Luft; es handelt sich dabei um einen weiteren Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei diese Vorrichtung ohne Beeinträchtigung der Umwelt in Wohnräume oder gewerbliche Räume, wie z.B. Badezimmer, Küchen oder Friseursalone, integriert werden kann.
• Die vorliegende Erfindung betrifft daher eine Vorrichtung zur Kompression und Akkumulation von Luft, umfassend einerseits ein Reservoir für die Kompression und Lagerung von Luft, wobei dieses Reservoir mit einem Kopf zur Evakuierung von Luft ausgerüstet ist, und andererseits wenigstens eine Kompressionskammer, die mit Ventilen für die Zufuhr und den Ausstoß der Luft und mit einem von einem Motor betätigten Kompressionselement verbunden ist, wobei das Kompressionselement das Volumen der Kammer zwischen einem maximalen Volumen und einem minimalen Volumen (oder Todvolumen) komprimiert, wobei die komprimierte Luft durch das Ausstoßventil (oder die Ausstoßventile) der Kompressionskammer zum Reservoir gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen den maximalen Volumen und dem minimalen Volumen der Kompressionskammer oberhalb des Ausstoßventils (der Ausstoßventile) im Bereich von 1,2 bis 20 liegt, das Kompressionselement mit einer Frequenz von 0,1 bis 10 Hertz betätigt wird und sich im Inneren des Reservoirs eine dichte Tasche mit elastischen Wänden und mit einem dehnbaren Volumen befindet, welche ein verflüssigbares Gas im Gleichgewicht mit dessen flüssiger Phase enthält.
• Bei einer speziellen Ausführungsform ist das Kompressionselement ein Kolben, der sich in im wesentlichen dichterweise linear in einem Pumpenkörper bewegt, wobei die mit dem Kompressionselement verbundene Kompressionskammer von den Wänden des Pumpenkörpers und dem Kolben begrenzt wird.
• Bevorzugt liegt die lineare Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens in dem Pumpenkörper, mit dem er verbunden ist, im Bereich von 0,1 cm/s bis 50 cm/s, wobei das Verhältnis zwischen der Querschnittsfläche des Kolbens (in cm²) und seinem Hub (in cm) im Bereich von 0,1 cm bis 3 cm liegt. Der Hub des Kolbens in dem Pumpenkörper, mit dem er verbunden ist, kann regelbar ausgeführt sein.
• Die Kompressionskammer weist bevorzugt ein maximales Volumen von weniger als 100 cm³ und besonders bevorzugt ein maximales Volumen im Bereich von 1 bis 10 cm³ auf. Der Motor verbraucht eine Leistung von weniger als 25 Watt und besonders bevorzugt eine Leistung zwischen 1 und 5 Watt.
• Das Volumen des Reservoirs beträgt vorteilhaft weniger als 15 Liter. Der Gesamtraumbedarf der Anlage ist bevorzugt geringer als etwa 10 Liter, d.h. die Anlage kann also in Elemente eines Wohnraums (insbesondere Badezimmer oder Küche) oder eines gewerblichen Raums (insbesondere Friseursalon, Krankenzimmer, Hospital) integriert werden, wie z.B. in Medikamentenschränke oder Ablagen, Badezimmerleuchten, Spiegelhalter, Arbeitstische, Waschbecken oder Spülbecken, Friseurstühle, Trockenhauben, Kosmetiktische oder in Gebläse zum Trocknen der Hände.
• Die Vorrichtung umfaßt vorteilhaft zwei mit demselben Kompressionselement verbundene Kompressionskammern, wobei das Kompressionselement in einer Hin- und Herbewegung die Luft der einen Kompressionskammer komprimiert, während sich die andere Kammer füllt und umgekehrt.
• Bei einer anderen Ausführungsform umfaßt die Anlage zwei Pumpenkörper, jeder mit einem Kolben verbunden, wobei die Kolben simultan und übereinstimmend in einer Hin- und Herbewegung von demselben Motor angetrieben werden, wobei einer der Kolben die Luft in der entsprechenden Kompressionskammer komprimiert, während der andere das Auffüllen seiner zugeordneten Kompressionskammer sicherstellt und umgekehrt. Es kann auch vorgesehen werden, daß derselbe Pumpenkörper zwei Kompressionskammern umfaßt, die durch einen Kolben luftdicht voneinander getrennt sind, wobei der Kolben die Luft aus einer der Kompressionskammern zum Reservoir befördert, während sich die andere Kompressionskammer füllt und umgekehrt. In beiden Fällen kann der Motor ein Getriebemotor sein, der einen Kolben über eine Kurbelstange hin und her bewegt. Insbesondere kann der Pumpenkörper zumindest teilweise im Inneren des Reservoirs angeordnet sein.
• Um die Erfindung besser verstehen zu können, werden im folgenden, rein zur Illustration und nicht als Einschränkung, mehrere Ausführungsformen anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
• Auf diesen Zeichnungen zeigt:
• - Die Figur 1 eine schematische, perspektivische Ansicht, mit Ausrissen, einer Anlage zur Kompression und Speicherung entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
• - die Figur 2 eine entsprechende Ansicht wie die Fig. 1 einer Anlage gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
• - die Figur 3 eine Ansicht entsprechend der Fig. 1 einer Anlage gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
• - die Figur 4 einen schematischen Axialschnitt einer Kompressionsanlage gemäß einer vierten Ausführungform der Erfindung.
• Man erkennt in Figur 1, daß eine Anlage zur Kompression und Speicherung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ein Reservoir 1 umfaßt, in dem Luft komprimiert und gelagert werden soll. In das Reservoir 1 mündet eine erste Rohrleitung 2, die mit Kompressionsmitteln, deren Gesamtheit mit 3 bezeichnet ist, verbunden ist, sowie eine zweite Rohrleitung 4, die mit einem Auslaßkopf 5 der Druckluft in die Aerosolbehälter 6 verbunden ist.
• Das Reservoir 1 ist ein zylindrisches Reservoir von 1,6 Litern, das im Innern eine luftdichte Tasche 7 mit nachgiebigen Seitenwänden aufweist; die Tasche 7 enthält ein Gas aus Fluorchlor-Kohlenwasserstoffen 8 im Gleichgewicht mit seiner flüssigen Phase 9. Die Kompressionsmittel 3 umfassen eine Kompressionskammer C1, die von dem Pumpenkörper 10 einer röhrenförmigen, zylindrischen Spritze und von einem Kolben 11, der luftdicht im Pumpenkörper 10 verschiebbar ist, begrenzt wird; der Außendurchmesser des Kolbens 11 entspricht im wesentlichen dem Innendurchmesser des Pumpenkörpers 10; der Kolben 11 ist auf einer Stange 12 angeordnet, die durch einen Motor 13 angetrieben wird.
• Die Kompressionskammer C1 mündet auf der Seite, auf der sich der Kolben 11 nicht befindet, in eine Rohrleitung, die auf der einen Seite zu der Rohrleitung 2, welche die Kompressionskammer C1 mit dem Reservoir 1 verbindet, und, auf der anderen Seite, zu einer Lufteinlaßleitung 14 führt. Zwischen der Kompressionskammer C1 und dem Reservoir 1 befindet sich in der Rohrleitung 2 ein Ventil 15, das eine Klappe 16 aufweist, die verschiebbar in dem Ventilkörper 17 angeordnet ist; die Klappe 16 wird in dem Körper 17 durch eine Feder 18, die eine Kraft von einigen Gramm ausübt, zurückgestoßen und kommt an einem Sitz des Ventilkörpers 17 zur Anlage, wobei sich der Sitz an dem Ende des Körpers 17 befindet, das der Kompressionskammer C1 am nächsten ist. Die Rohrleitung 14 führt nach außen und umfaßt an ihrem freien Ende ein Lufteinlaßventil 19, ähnlich wie das Ventil 15, d.h. es umfaßt eine verschiebbare Klappe 20 in einem Ventilkörper 21, die durch eine Feder 22 auf einen Sitz des Körpers 21 zurückgestoßen wird, wobei sich der Sitz auf der Seite des Körpers 21 befindet, der am weitesten von der Kompressionskammer C1 entfernt ist.
• Der Motor 13 umfaßt im wesentlichen einen elektrischen Getriebemotor 23, der eine Kurbel 24 antreibt, deren Ende sich in einer länglichen Aussparung 25a bewegt, die in einer Gleitführung 25 angebracht ist, um letztere zu einer Hin- und Herbewegung anzutreiben. Die Gleitführung 25 ist mit der Stange 12 des Kolbens 11 verbunden, den sie entlang der Achse der Stange 12 bewegt. Die Gleitführung 25 ist eine rechteckige Platte, deren Längskanten parallel zur Achse der Stange 12 sind und Nuten 25b aufweisen, die mit Kügelchen 26 verbunden sind, die in den entsprechenden Aussparungen eines Halters 27 rollen, um die Gleitführung 25 bei ihrer Translationsbewegung zu führen. Der Motor 23 ist auf dem Halter 27 befestigt und dreht die Kurbel 24 mit einer Winkelgeschwindigkeit von 10 Umdrehungen pro Minute; seine Maximalleistung beträgt 3,5 Watt.
• Der Pumpenkörper 10 der Spritze ist an seinem der Kompressionskammer C1 gegenüberliegenden Ende auf einem Fuß 28 befestigt, dessen Entfernung von dem Halter 27 in Längsrichtung der Stange 12 einstellbar ist, was eine Regulierung des Hubs des Kolbens 11 im Pumpenkörper 10 erlaubt. Eine derartige Regulierung erlaubt, wie schon zuvor erläutert, die Regulierung des Verhältnisses zwischen dem minimalen Volumen der Kompressionskammer 10 (oder Todvolumen) und ihrem maximalen Volumen, und folglich die Regulierung des asymptotischen Fülldrucks des Reservoirs 1. Beispielsweise erzielt man mit einem maximalen Volumen der Kompressionskammer von 2 cm³ (Kolbendurchmesser 11 bis 12 cm) und einem Todvolumen in der Größenordnung von 0,3 cm³ einen asymptotischen Druck in der Größenordnung von 3,5.10&sup5;Pascal.
• Die Auslaßleitung 4 des komprimierten Gases zum Aerosolbehälter 6 ist selbst mit einem Kopf 5 verbunden, der ein Ventil bildet und eine Klappe 29 umfaßt, die auf einer Feder 30 in einem Ventilkörper 31 angeordnet ist; die Klappe 29 wirkt mit einem Sitz 32, der nach außen führt, zusammen, wobei der Sitz 32 eine Öffnung begrenzt, die sich im Boden 33 des Körpers 31 befindet und sich nach außen hin leicht erweitert. Die Klappe 29 wird durch ein hohles röhrenförmiges Element 34 verlängert, das mit einem aufnehmenden Teil 35, welches mit einem Rückschlagventil versehen ist, eines Aerosolbehälters 6 zusammenwirken soll, um den Behälter 6 mit einem komprimierten Gas aufzufüllen. Zwischen dem röhrenförmigen Element 34 und der Klappe 29 sind Durchlässe 36 für die komprimierte Luft in einer Weise vorgesehen, daß sich die Durchlässe 36 bei Druck auf das röhrenförmige Element 34 am Boden 33 des Sitzes 31 öffnen und daß Druckluft durch die Durchlässe 36, dann durch das Innere des röhrenförmigen Elements 34 und schließlich in den Aerosolbehälter 36 strömen kann. Auf der Rohrleitung 4 ist zwischen dem Ventilkörper 31 und dem Reservoir 1 ein Manometer 37 angebracht, das eine genaue Regelung der Kompressionsmittel 3 sicherstellt.
• Es ist anzumerken, daß das Reservoir 1 mit einer derartigen Vorrichtung in etwa 4 Stunden auf seinen asymptotischen Druck auffüllbar ist, wobei ein Aerosolbehälter 6 in wenigen Sekunden auffüllbar ist. Ist das Reservoir 1 einmal aufgefüllt, dann können etwa 6 aufeinanderfolgende Auffüllvorgänge eines Aerosolbehälters mit einem Volumen von 305 cm³, dessen Innenvolumen zu etwa 30 % mit einer zu verteilenden Flüssigkeit gefüllt ist, durchgeführt werden; das Auffüllen geschieht mit einem größeren Druck als 2 bar, wobei jede Füllung eine Zerstäubungsdauer von 20 bis 30 Sekunden erlaubt. Im gleichen Maße, wie das Reservoir 1 Druckluft abgibt, dehnt sich die Tasche 7 aus, wobei der flüssige Fluorchlor-Kohlenwasserstoff 9 teilweise in die gasförmige Phase übergeht und so den Druckabfall im Inneren des Reservoirs im wesentlichen aufgleicht. Mit einer solchen Anlage zur Kompression und Speicherung von Luft ist es also möglich, etwa 9 Aerosolbehälter pro Tag aufzufüllen, drei am morgen, drei um die Mittagszeit und drei am abend.
• In Figur 2 ist eine Kleinanlage zur Kompression und Speicherung von Luft gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der, für die Elemente der Kleinanlage, die man auch in der Kleinanlage zur Kompression und Speicherung von Luft gemäß der ersten Ausführungsform wiederfindet, die gleichen Bezugsziffern, um 100 erhöht, beibehalten wurden.
• Man erkennt in der Figur 2, daß die zweite Kleinanlage zur Kompression ein Reservoir 101 umfaßt, das einerseits mit einem Auslaßkopf 105 von Druckluft zu den Aerosolbehältern hin und andererseits mit zwei Rohrverbindungen 102a und 102b verbunden ist, die das Reservoir 101 mit Kompressionskammern verbinden, die mit C2a bzw. C2b bezeichnet sind. Jede der beiden Kompressionskammern wird durch einen Pumpenkörper 110a bzw. 110b und einen auf einer Stange 112a bzw. 112b befestigten Kolben 111a bzw. 111b begrenzt.
• Die beiden Stangen 112a und 112b laufen aufeinander zu und sind untereinander mit einem Gleitzapfen 150 verbunden, mit dem eine Kurbel 124 zusammenwirkt, welche durch einen Getriebemotor 123 angetrieben wird. Auf diese Weise wird Luft sowohl bei jeder Hinbewegung als auch bei jeder Herbewegung des Zapfens 150 komprimiert.
• In der Figur 3 ist eine Kleinanlage zur Kompression gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der, für die Elemente der Kleinanlage, die sich in der Kleinanlage zur Kompression und Speicherung der Figur 1 wiederfinden, die gleichen Bezugsziffern, erhöht um 200, verwendet werden.
• Wie man der Abbildung entnimmt, umfaßt die Kleinanlage ein Reservoir 201 und einen Pumpenkörper 210, der mit einem Kolben 211 verbunden ist, welcher verschiebbar in dem Körper 210 angeordnet ist; der Kolben 211 ist axial mit einer Stange 212 einstückig, welche linear in luftdichter Weise in dem Pumpenkörper 210 durch motorisierte Betriebsmittel 213 betrieben wird, die einen Gleitzapfen 250 umfassen, mit dem eine von einem Getriebsmotor 223 angetriebene Kurbel 224 zusammenwirkt.
• Der Pumpenkörper 210 weist an jedem Ende Rohrverbindungen 202a und 202b zur Förderung von Luft in den Rezipienten 201 ebenso wie Rohrverbindungen 214a und 214b zum Ansaugen von Luft auf und ist an jedem Ende so abgeschlossen, daß ihn der Kolben 211 in zwei Kompressionskammern C3a und C3b trennt, die er bei seiner Hin- und Herbewegung abwechselnd komprimiert, ohne daß ein Leerhub des Kolbens 211 auftritt. Das Auffüllen eines Aerosolbehälters geschieht über einen Kopf 205, analog zum Kopf 5.
• In der Figur 4 ist eine Kompressionsanlage gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der, für die Elemente der Kompressionsanlage, die sich bei der ersten Kompressionsanlage wiederfinden, die gleichen Bezugsziffern, um 300 erhöht, verwendet wurden. Es handelt sich um die Verwirklichung einer kompakteren Kleinanlage zur Kompression.
• Man erkennt in der Figur 4, daß die Kleinanlage zur Kompression ein Reservoir 301 umfaßt, in dessen Innerem ein Pumpenkörper 310 angeordnet ist, der über ein, wie oben beschriebenes, Auslaßventil 315 in dem Reservoir 301 mündet, wobei der Körper 310 mit einem Kolben 311 verbunden ist. Das andere Ende des Pumpenkörpers 310 mündet in einer Kammer 356, die mit der Umgebungsluft verbunden ist und in der sich die motorisierten Betriebsmittel 313 der Pumpe befinden. Die gesamte Anordnung befindet sich in einem starren Behälter 353, an dessen Ende ein Aerosolbehälter zum Auffüllen angebracht werden kann. Der Kolben 311, in der Abbildung am Ende des Kompressionswegs dargestellt, ist axial von einem Kanal 354 durchzogen, der in der Kompressionskammer C4 der Pumpe mündet, wobei das andere Ende des Kanals 354 mit einer Einlaßnadel 355 verbunden ist, die in Bezug auf die Öffnung des Kanals 354 als positiv betriebenes Ventil dient, das den Kanal 354 verschließt, wenn der Kolben 311 gegen das Ventil 315 gedrückt wird. Die Einlaßnadel 355 ist über ein Gelenk an eine Pleulstange 351 angeschlossen, die wiederum mit ihrem anderen Ende an eine Kurbel 352 angeschlossen ist, welche von einem Getriebemotor 323 angetrieben wird. Die Einlaßnadel 355 ist außerdem mit dem Kolben 311 mit einem Spiel verbunden, so daß die Einlaßnadel 355 bei ihrer Verschiebung im Pumpenkörper 310 in Richtung auf das Ventil 315 den Kanal 354 verschließt, und daß sie bei ihrer Verschiebung im Körper 310 in entgegengesetzte Richtung den Kolben 311 mitführt, ohne den Kanal 354 zu verschließen. Dadurch erreicht man die Abgabe von Druckluft durch den Kolben 311 in das Reservoir 301 oder das Auffüllen der Kompressionskammer C4 mit Luft, indem Luft aus der Kammer 356 durch den Kanal 354 einströmt.

Claims (11)

1. Vorrichtung zur Kompression und Akkumulation von Luft, umfassend einerseits ein Reservoir (1,101,201,301) für die Kompression und Lagerung von Luft, wobei dieses Reservoir (1,101,201,301) mit einem Kopf (5,105,205,305) zur Evakuierung von Luft ausgerüstet ist, und andererseits wenigstens eine Kompressionskammer (C1;C2a,C2b;C3a,C3b;C4), die mit Ventilen für die Zufuhr (19;119a,119b;219a,219b;355) und den Ausstoß der Luft (15; 115a, 115b; 215a; 215b;315) und mit einem von einem Motor (13,113,213,313) betätigten Kompressionselement verbunden ist, wobei das Kompressionselement(11,111,211,311) das Volumen der Kammer (C1;C2a,c2b;C3a,C3b;C4) zwischen einem maximalen Volumen und einem minimalen Volumen komprimiert, wobei die komprimierte Luft durch das Ausstoßventil (oder die Ausstoßventile) (15,115a,115b;215a,215b;315) der Kompressionskammer (C1;C2a,C2b;C3a,C3b;C4) zum Reservoir (1,101,201,301) gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen dem maximalen Volumen und dem minimalen Volumen der Kompressionskammer (C1;C2a,C2b;C3a,C3b;C4) oberhalb des Ausstoßventils (der Ausstoßventile) (15;115a,115b;215a, 215b;315) im Bereich von 1,2 bis 20 liegt, das Kompressionselement (11,111,211,311) mit einer Frequenz von 0,1 Hertz bis 10 Hertz betätigt wird und sich im Inneren des Reservoirs (1) eine dichte Tasche (7) mit elastischen Wänden und mit einem dehnbaren Volumen befindet, welche ein verflüssigbares Gas (8) im Gleichgewicht mit dessen flüssiger Phase (9) enthält.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kompressionselement (11,111,211,311) ein Kolben ist, der sich in im wesentlichen dichter Weise linear in einem Pumpenkörper (10,110,210,310) bewegt, wobei die mit dem Kompressionselement verbundene Kompressionskammer (C1;C2a,C2b; C3a,C3b;C4) von den Wänden des Pumpenkörpers (10,110,210,310) und dem Kolben (11,111,211,311) begrenzt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens (11,111,211,311) in dem Pumpenkörper (10,110,210,310), mit dem er verbunden ist, im Bereich von 0,1 cm/s bis 50 cm/s liegt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen der Querschnittsfläche (in cm²) des Kolbens und seines Hubs (in cm) im Bereich von 0,1 cm bis 3 cm liegt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompressionskammer (C1;C2a,C2b;C3a, C3b;C4) ein maximales Volumen von weniger als 100 cm³ aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (13,113,213,313) eine maximale Leistung von weniger als 25 Watt besitzt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen des Reservoirs (1,101,201,301) weniger als 15 l beträgt und der Gesamtraumbedarf der Vorrichtung geringer als etwa 20 l ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor ein Motor mit Übersetzungsgetriebe (23,123,223,323) ist, der einen Kolben (11,111,211,311) über eine Kurbelstange (24,124,224,352) hin- und herbewegt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub des Kolbens (11) in dem Pumpenkörper (10), mit dem er verbunden ist, regelbar ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei mit dem gleichen Kompressionselement verbundene Kompressionskammern (C2a,C2b; C3a,C3b) umfaßt, wobei das Kompressionselement (111a,112a,150, 111b,112b;211,212,250) in einer Hin- und Herbewegung die Luft der einen Kompressionskammer(C2a,C3a) komprimiert, während sich die andere Kammer (C2b,C3b) füllt und umgekehrt.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenkörper (310) zumindest teilweise im Inneren des Reservoirs (301) angeordnet ist.