DE202011052002U1

DE202011052002U1 - Luftkompressor

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Publication number: DE202011052002U1
Application number: DE202011052002U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-01-25
Filing date: 2011-11-17
Publication date: 2012-03-15
Anticipated expiration: 2021-11-18
Also published as: JP2012154317A; TW201231815A; TWI531721B; EP2479433A1; US9011118B2; US20120189469A1; EP2479433B1; JP5755553B2; KR20120086240A

Abstract

Luftkompressor, der umfasst:
ein Gehäuse, das einen Zylinder und einen Montagerahmen mit einem nahen Kupplungsloch und einem fernen Kupplungsloch umfasst, so dass eine hypothetisch verlängerte Normalenlinie, die sich von einem Mittelpunkt der fernen Kupplungsöffnung senkrecht zu dem Montagerahmen erstreckt, eine Axiallinie, die sich von einem inneren zentralen Punkt des Zylinders erstreckt, nicht schneidet, wobei der Montagerahmen zur Befestigung eines Antriebsmechanismus auf ihm dient, und
einen Kolben, der einen Kolbenkopf an seinem vorderen Ende und einen Kolbenstab mit einer Kurbelzapfenverbindungsbohrung an seinem hinteren Ende umfasst, so dass die Kurbelzapfenverbindungsbohrung durch den Antriebsmechanismus angetrieben werden kann, während der Kolbenkopf in dem Zylinder aufgenommen ist, um eine lineare Hin- und - Her-Bewegung darin auszuführen.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Luftkompressor, der einen Montagerahmen, einen Kolben, der einen Kolbenkopf mit einer Luft schiebenden Oberfläche umfasst, einen Zylinder, der eine Luftkammer mit einem innenseitigen oberen Rand umfasst, und einen drehbaren Kurbelnocken mit einem exzentrischen Kurbelzapfen umfasst. Ein Kupplungsloch auf dem Montagerahmen ist spezifisch ausgerichtet angeordnet. Sowohl die Luft schiebende Oberfläche des Kolbenkopfes als auch die innenseitige obere Wand des Zylinders sind als einander entsprechende geneigte Ebenenoberflächen ausgelegt. Durch eine lineare Hin- und - Her-Bewegung des Kolbens in dem Zylinder wird die Luft im Zylinder mit einer verbesserten Effizienz effektiv komprimiert.
Der Erfinder der vorliegende Erfindung ist seit langer Zeit in Forschung und Entwicklung im Bereich Luftkompressoren tätig und hat herausragende Ergebnisse erzielt, wie beispielsweise die Umwandlung früherer konventioneller komplizierter Strukturen mit schwierigen Montageprozessen in einfache Strukturen mit einfachen Montageprozessen, Verbesserung konventioneller Energie verschwendender Strukturen zu Energie effizienten und umweltfreundlichen Strukturen hin und ähnliches. All diese Errungenschaften können anhand der folgenden dem Erfinder der vorliegenden Erfindung erteilten US Patente nachvollzogen werden: U.S. Patente mit den Nr. 5,215,447 , 5,655,887 , 6,135,725 , 6,095,758 , 6,213,725 , 6,280,163 , 6,315,534 , 6,059,542 , 6,146,112 , 6,200,110 , 6,295,693 , 6,413,056 , 6,551,077 , 6,514,058 , 6,655,928 , 6,846,162 , 7,462,018 und 7,240,642 . Für all diese Luftkompressoren kann, auch wenn sich die Struktur jeweils vom vorhergehenden Luftkompressor zum nachfolgenden unterscheidet, eine gemeinsame Basisfunktionsweise in 17 dargestellt werden, welche ein indirekter Antriebsübertragungsmodus mit zwei ineinandergreifenden Zahnräder ist. Als erstes erzeugt ein Motor 94 mit einer Welle 971 die Antriebsenergie, um ein daran angekuppeltes aktiv angetriebenes Getrieberad 97 anzutreiben. Als zweites wird die Antriebsenergie des Motors 94 durch ein passiv angetriebenes Zahnrad 95, das mit dem aktiv angetriebenen Getrieberad 97 in Eingriff steht, auf einen darauf angebrachten koaxial drehbaren Kurbelnocken 96 übertragen. Als drittes treibt ein exzentrischer Kurbelzapfen 961 auf dem drehbaren Kurbelnocken 96 simultan eine Verbindungsbohrung 932 am hinteren Ende eines Kolbens 98 zu einer Drehbewegung an, so dass der Kolben 98 mit dem Kolbenstab 983 auch zur Bewegung angetrieben wird. Als viertes wird ein Kolbenkopf 981 am vorderen Ende des Kolbens 98 durch den bewegten Kolbenstab 983 dazu angetrieben, sich in einer linearen Hin- und - Her-Bewegung zu bewegen, da der Kolbenkopf 981 durch eine zylindrische Luftkammer 911 eines Zylinders beschränkt ist. Und als letztes wird durch die wiederholte lineare Hin- und - Her-Bewegung des Kolbenkopfes 981 in der Luftkammer 911 eines Zylinders 91 die Luft in der Luftkammer 911 bis zu einem gewünschten Druck geeignet komprimiert.
16 ist eine erläuternde Ansicht, die die Struktur eines Kolbens 98 bei gewöhnlichen Luftkompressoren zeigt, wobei eine Luft schiebende Oberfläche 982 auf dem Kolbenkopf 981 des Kolbens 98 ein flaches Profil aufweist. Mit Bezug auf die 16 und 17 ist das flache Profil der Luft schiebenden Oberfläche 982 in dem konventionellen Luftkompressor deutlich erkennbar, wobei weniger wichtige Komponenten in Bezug auf den Kolbenkopf 981 nicht in diesen Figuren gezeigt werden.
F₉ bezeichnet den Mittelpunkt der Luft schiebenden Oberfläche 982 des konventionellen Kolbens 98 (in 16 gezeigt),
die X-Linie, die Y-Linie und die Z-Linie bezeichnen X-Achse, Y-Achse und Z-Achse des dreidimensionalen kartesischen Koordinatensystems jeweils so, dass X-Achse, Y-Achse und Z-Achse sich im Ursprungspunkts schneiden, der übereinstimmend mit Punkt P₀ oder P₉ ist, wie er weiter unten definiert ist,
XY-Ebene definiert die durch das Paar aus X-Achse und Y-Achse aufgespannte Ebene,
XZ-Ebene definiert die durch das Paar aus X-Achse und Z-Achse aufgespannte Ebene,
YZ-Ebene definiert die durch das Paar aus Y-Achse und Z-Achse aufgespannte Ebene,
I_v bezeichnet eine Normalenlinie, die sich von F₉ aus erstreckt (wie in 16 gezeigt),
I_fp bezeichnet die durch das Punktepaar P₀ und F₉ des konventionellen Kolbens 98 gehende Linie (wie in 16 gezeigt),
P₉ bezeichnet den zentralen Punkt der Verbindungsbohrung 932 in dem konventionellen Kolben 98 (wie in 16 gezeigt),
θ₂ bezeichnet den durch die XY-Ebene und die flache Luft schiebende Oberfläche 982 des Kolbenkopfes 981 im konventionellen Kolben 98 ausgebildeten Winkel (wie in 17 gezeigt) und
θ₄ bezeichnet den durch die XY-Ebene und die flache innenseitige obere Wand 912 der Luftkammer 911 im konventionellen Zylinder 91 ausgebildeten Winkel (wie in 17 gezeigt).
Die Axiallinie der Verbindungsbohrung 932 am hinteren Ende des Kolbenstabs 983 des Kolbens 98, die auch eine durch den Punkt P9 gehende Normale ist, fällt mit der Y-Achse zusammen, so dass die Axiallinie auch in der XY-Ebene liegt. Die flache Luft schiebende Oberfläche 982 des Kolbenkopfes 981 des Kolbens 98 ist parallel zu der XY-Ebene angeordnet, so dass der Winkel θ₂, der zwischen der XY-Ebene und der flachen Luft schiebenden Oberfläche 982 des Kolbenkopfes 981 ausgebildet ist, 0 ist. Entsprechend ist die flache innenseitige obere Wand 912 der Luftkammer 911 des Zylinders 91 auch parallel zu der XY-Ebene angeordnet, so dass der Winkel θ₄, der durch die XY-Ebene und die flache innenseitige obere Wand 912 der Luftkammer 911 ausgebildet ist, auch 0 ist.
Außerdem ist ein Montagerahmen 90 mit einem nahen Kupplungsloch 922 und einen fernen Kupplungsloch 921 in dem konventionellen Luftkompressor vorgesehen, wobei das nahe Kupplungsloch 922 die Funktion hat, den Motor 94 darunter zu befestigen, in dem das aktiv angetriebene Getrieberad 97 auf eine durch das nahe Kupplungsloch 923 hindurch gesteckte Welle 971 des Motors 94 aufgesteckt wird, während das ferne Kupplungsloch 921 die Funktion hat, das passiv angetriebene Zahnrad 95 darauf zu befestigen, indem es eine zentrale Spindel 951 des passiv angetriebenen Zahnrads 95 festhält. In diesem Fall wird eine Zylinderaxiallinie, die sich vom inneren Mittelpunkt des Zylinders 91 so erstreckt, dass sie mit der Z-Achse zusammenfällt, sich gegenseitig sowohl mit der Axiallinie der Spindel 951 als auch der Welle 971 schneiden. Auch wenn die vorher beschriebenen Struktur des konventionellen Luftkompressors in Bezug auf viele von dessen Eigenschaften einen gewissen erwarteten Effekt erzielt, sind immer noch Verbesserungsmöglichkeiten zur Verbesserung der Funktionsweise der Luftkompressoren vorhanden. Nachdem er sich um die strukturellen Eigenschaften und Aspekte des konventionellen Luftkompressors bemüht hat, erfindet der Erfinder der vorliegenden Erfindung nun einen innovativen Montagerahmen und einen innovativen Kolben zur Verbesserung des Luftkompressionseffekts.
Folglich ist die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung das Bereitstellen eines Luftkompressors, der ein Gehäuse mit einem Zylinder und einen Montagerahmen mit einem Kupplungsloch umfasst, so dass eine verlängerte hypothetische Normalenlinie, die sich von (beginnend bei) dem zentralen Punkt des Kupplungslochs senkrecht zu dem Montagerahmen erstreckt, sich nicht mit einer Axiallinie schneidet, die sich von einem inneren zentralen Punkt des Zylinders aus (beginnend an den inneren zentralen Punkt) erstreckt. Dadurch wird eine allgemeine Luftkomprimierung des Luftkompressors der vorliegenden Erfindung dank besserer Eigenschaften bezüglich Luftdichtigkeit substantiell verbessert.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es einen Luftkompressor bereitzustellen, der einen Kolben mit einem Kolbenkopf an dessen vorderem Ende und einen Kolbenstab mit einer Kurbelzapfenverbindungsbohrung an dessen hinterem Ende umfasst, so dass die Kurbelzapfenverbindungsbohrung durch den Antriebsmechanismus angetrieben werden kann, während der Kolbenkopf durch den Zylinder beschränkt wird, damit er eine lineare Hin- und - Her-Bewegung darin ausführt. Des Weiteren ist die obere Oberfläche des Kolbenkopfes als Luft schiebende Oberfläche mit geneigtem Profil anstelle einer flachen Ebene senkrecht zum Kolbenstab ausgeführt.
Die andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Luftkompressor bereitzustellen, der einen Zylinder umfasst, der eine Luftkammer mit einer innenseitigen oberen Wand umfasst, so dass die innenseitige obere Wand als ein geneigtes Profil entsprechend dem geneigten Profil der Luft schiebenden Oberfläche des Kolbenkopfes des Kolbens ausgebildet ist.
1 ist eine Explosionsansicht, die die Struktur eines Luftkompressors entsprechend einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine perspektivische Ansicht, die einen zusammengebauten Luftkompressor entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel aus 1 zeigt.
3 ist eine Explosionsansicht, die die Struktur eines Luftkompressors entsprechend einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
4 ist eine perspektivische Ansicht, die einen zusammengebauten Luftkompressor entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel aus 3 zeigt.
5 ist eine Darstellung, die eine flexibel anpassbare lösbare Verbindung eines Montagerahmens und eines Zylinders in einem Luftkompressor aus einem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
6 ist eine Darstellung, die die Struktur eines Kolbens für die vorangehenden bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung zeigt.
7 ist eine Seitenansicht, die die Struktur eines Gehäuses für die vorangehenden bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung zeigt.
8 ist eine Seitenansicht, die die Struktur des Gehäuses für die vorangehenden bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung zeigt.
9 ist eine Teilschnittansicht, die einen Antriebsmechanismus in einer Anordnung eines Kolbens und eines Gehäuses für die vorangehenden bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung zeigt.
10 bis 15 sind zeitlich voranschreitende Funktionsansichten, die die Kolbenbewegung in dem Zylinder für die vorangehenden bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung zeigen.
16 ist eine Ansicht, die die Struktur eines Kolbens für einen konventionellen Luftkompressor zeigt.
17 ist eine Teilschnittansicht, die einen in einen Zylinder aufgenommen Kolben für konventionelle Luftkompressoren zeigt.
Zum Verständnis spezifischer Strukturen, Anwendungen und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden einige bevorzugte Ausführungsbeispiel in detaillierter Weise im Folgenden zusammen mit den beiliegenden Zeichnungen offenbart. Es wird auf die 1 und 2 verwiesen, die die Struktur eines Luftkompressors entsprechend dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigen. Zwei Arten grundlegender Antriebsübertragungsmodi sind bei diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel möglich. Diese sind ein indirekter Antriebsübertragungsmodus mit zwei ineinandergreifenden Zahnrädern und ein direkter Antriebsübertragungsmodus mit einem einzelnen Zahnrad. Der Luftkompressor in diesem ersten Ausführungsbeispiel, der sich auf die indirekte Antriebsübertragungsmodus mit ineinandergreifenden Zahnrädern bezieht, umfasst im Wesentlichen ein Gehäuse 1, einen Montagerahmen 2, einen Zylinder 3, einen Kolben 5, einen Auslassrahmen 32 und einen Antriebsmechanismus, der einen Motor 12 mit einem aktiv angetriebenen Getrieberad 13 und ein passiv angetriebenes Zahnrad 14 mit einem drehbaren Kurbelnocken 15, auf dem ein exzentrischer Kurbelzapfen 151 vorgesehen ist, umfasst. Im Folgenden werden die Komponenten des Luftkompressors und deren Funktion beschrieben:
Das Gehäuse 1, das ein unabhängig, einheitlich und integral ausgebildeter Gegenstand ist, dient im Wesentlichen dazu, den Montagerahmen 2, den Motor 12, den Zylinder 3, den Kolben 5 und den Auslassrahmen 32 aufzunehmen.
Der Montagerahmen 2, der dem Befestigen des Antriebsmechanismus darauf dient, umfasst ein fernes Kupplungsloch 21 und ein nahes Kupplungsloch 22, wobei das nahe Kupplungsloch 22 dazu dient, den Motor 12 darunter zu befestigen, indem eine Welle 120 des Motors 12 nach Hindurchführen durch das aktiv angetriebene Getrieberad 13 durch das Kupplungsloch 22 hindurch geführt wird, während das ferne Kupplungsloch 21 die Funktion hat, das passiv angetriebene Zahnrad 14 darauf zu befestigen, indem es eine zentrale Spindel 140 des passiv angetriebenen Zahnrads 14 hält, so dass das passiv angetriebene Zahnrad 14 mit dem aktiv angetriebenen Getrieberad 13 in Eingriff steht und durch dieses angetrieben wird, wobei die Spindel 140 auch dazu dient, den Kugelnocken 15 auf dem passiv angetriebenen Zahnrad 14 zu befestigen, während der exzentrische Kurbelzapfen 151 auf dem Kurbelnocken 15 die Funktion hat, drehbar die Verbindung mit dem Kolben 5 über eine Kurbelzapfenverbindungsbohrung 510 herzustellen.
Der Kolben 5, der als ein Komprimierungselement der Hin- und - Her-Bewegung in dem Zylinder 3 dient, umfasst einen Kolbenstab oder eine Pleuelstange 51 mit einer Kurbelzapfenverbindungsbohrung 510 an deren hinterem Ende und einen Kolbenkopf 52 mit einer geneigten Luft schiebenden Oberfläche 54 an deren vorderem Ende.
Der Zylinder 3, der eine hohle Trommel ist, umfasst eine Luftkammer 31, die mit einer geneigten innenseitigen oberen Wand 311 (9), einer zylindrischen Innenwand 312 und der geneigten Luft schiebenden Oberfläche 54 des Kolbens 5 umschlossen ist.
Der Auslassrahmen 32 (1 und 9), der komprimiert einfließenden Luft aus dem Zylinder 3 über dessen inneren Hohlraum 320 erhält, umfasst einen Auslassverteiler mit vier Öffnungen 321, 322, 323, 324, so dass die Öffnung 321 optional mit einem Schlauch oder Rohr 41 mit einem Stutzen 42 verbunden ist, während die Öffnung 322 optional mit einem weiteren Schlauch oder Rohr 43 mit einem Druckmesser oder Druckmeter 44 verbunden ist, wobei die Öffnungen 323 und 324 jeweils optional mit bestimmten Funktionsvorrichtungen wie beispielsweise einem Sicherheitsventil 33, einem Ablassventil 34 (wie in 5 gezeigt) oder im ungenutzten Zustand mit einem Rohrkopfstöpsel oder einer Rohrendkappe (nicht in den Figuren gezeigt) verbunden sind.
Der Motor 12, der die Antriebsenergie erzeugt, umfasst eine Welle 120 mit einem aktiv angetriebenen Getrieberad 13.
Das aktiv angetriebene Getrieberad 13, das auf der Welle 120 angebracht ist und durch das nahe Kupplungsloch 22 des Montagerahmens 2 hindurch geführt ist, steht mit dem passiv angetriebenen Zahnrad 14 so in Eingriff, dass sowohl das aktiv angetriebene Getrieberad 13 als auch das passiv angetriebene Zahnrad 14 gemeinsam die Antriebsenergie von dem Motor 12 auf den Kolben 5 übertragen.
Das passiv angetriebene Zahnrad 14, das in dem entfernten Kupplungsloch 21 des Montagerahmens 2 durch dessen Spindel 140 angebracht ist, steht mit dem aktiv angetriebenen Getrieberad 13 so in Eingriff, dass die Antriebskraft mit geringem Drehmoment des kleinen aktiv angetriebenen Getrieberads 13 übertragen werden kann und in die Antriebskraft mit großem Drehmoment des großen passiv angetriebenen Zahnrads 14 umgewandelt werden kann.
Der Kurbelnocken 15, der sicher auf dem passiv angetriebenen Zahnrad 14 angebracht ist und sich simultan in koaxialer Weise mit der Spindel 140 dreht, umfasst einen exzentrischen Kurbelzapfen 151 und eine Nockenkeule, die jeweils an den gegenüberliegenden Seiten der Spindel 140 so angeordnet sind, dass der exzentrische Kurbelzapfen 151 und die Nockenkeule gegenseitig als Gegengewichte zueinander fungieren.
Der exzentrische Kurbelzapfen 151, der eng anliegend durch die Kugelzapfenverbindungsbohrung 510 an dem hinteren Ende des Kolben 5 drehbar verbunden verläuft, wandelt die kreisförmige Bewegung des Kurbelnockens 15 mit dem passiv angetriebenen Zahnrad 14 in eine Hin- und - Her-Bewegung des Kolbens 5 um.
Mit all diesen Teilen des Luftkompressors des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung wird beim Einschalten des Motors 12, die durch den Motor 12 erzeugte Antriebsenergie integral über den Eingriff des aktiv angetriebenen Getrieberads 13 und des passiv angetriebenen Zahnrads 14 und von da mit den Kurbelnocken 15 zu dem Kolben 5 übertragen, zum Erzeugen einer Hin- und - Her-Bewegung, um die Luft in der Luftkammer 31 des Zylinders 3 zu komprimieren, wobei komprimierte Luft durch den inneren Hohlraum 320 des Auslassrahmens 32 hinaus gepresst wird.
Es wird auf die 3 und 4 verwiesen, die die Struktur eines Luftkompressors in einem direkten Antriebsübertragungsmodus mit einem einzelnen Zahnrad als das zweite bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigen. Der Luftkompressor in diesem Ausführungsbeispiel umfasst im Wesentlichen ein Gehäuse 1, einen Montagerahmen 2, einen Zylinder 3, einen Kolben 5, einen Auslassrahmen 32 und einen Antriebsmechanismus, der einen Motor 10 und einen drehbaren Kurbelnocken 19 umfasst, auf dem ein exzentrischer Kurbelzapfen 191 vorgesehen ist. Im Folgenden werden die Komponenten des Luftkompressors und deren Funktion beschrieben:
Das Gehäuse 1, das ein unabhängig, einheitlich und integral ausgebildeter Gegenstand ist, dient im Wesentlichen dazu, den Montagerahmen 2, den Motor 10, den Zylinder 3, den Kolben 5 und den Auslassrahmen 32 aufzunehmen.
Der Montagerahmen 2, der dem Befestigen des Antriebsmechanismus darauf dient, umfasst ein fernes Kupplungsloch 21 und ein nahes Kupplungsloch 22, wobei das ferne Kupplungsloch 22 dazu dient, den Motor 10 darunter mit Bolzen (nicht in den Figuren gezeigt) zu befestigen, während das nahe Kupplungsloch 22 ungenutzt bleibt.
Der Motor 10, der die Antriebsenergie erzeugt, umfasst eine Welle 101, die den Montagerahmen 2, den Kurbelnocken 19 und den Kolben 5 integriert und mit dem Motor 10 verbindet, indem sie planmäßig selbst durch das ferne Kupplungsloch 21 des Montagerahmens 2, eine Kupplungsbohrung 190 des Kurbelnockens 19 und eine Kurbelzapfenverbindungsbohrung 510 an dem hinteren Ende des Kolbens 5 hindurch verläuft.
Der Kurbelnocken 19 umfasst die Kupplungsbohrung 190, den exzentrischen Kurbelzapfen 191 und ein Paar geteilter Nockenkeulen, die jeweils an den gegenüberliegenden Seiten der Kupplungsbohrung 190 so angeordnet sind, dass der exzentrische Kurbelzapfen 191 und das Paar Nockenkeulen jeweils als Gegengewicht zueinander fungieren.
Der exzentrische Kurbelzapfen 191, der eng anliegend durch die Kurbelzapfenverbindungsbohrung 510 an dem hinteren Ende des Kolben 5 in einer Art Drehverbindung verläuft, wandelt die kreisförmige Bewegung des Kurbelnockens 19 mit dem passiv angetriebenen Zahnrad 14 in eine Hin- und - Her-Bewegung des Kolbens 5 um.
Wie bei der Situation des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels wird mit allen Teilen des Luftkompressors des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beim Einschalten des Motors 10 die Antriebsenergie, die durch den Motor 10 erzeugt wird, durch den Kurbelnocken 19 auf den Kolben 5 übertragen, um eine Hin- und - Her-Bewegung zu bewirken, um die Luft in der Luftkammer 31 des Zylinders 3 zu komprimieren, wobei die komprimierte Luft durch den inneren Hohlraum 320 des Auslassrahmens 32 hindurch ausgepresst wird.
Außer den zwei voran beschriebenen Arten von allgemeinen Antriebsübertragungsmodi, die sich auf einen indirekten Antriebsübertragungsmodus mit zwei ineinandergreifenden Zahnrädern und einen direkten Antriebsübertragungsmodus mit einem einzigen Zahnrad beziehen, ist eine flexibel anpassbare lösbare Verbindung eines Montagerahmens und eines Zylinders auch möglich. Wie in 5 gezeigt entspricht einem Satz an Verbindungsbohrungen 29 in dem Montagerahmen 2 ein Satz an Verbindungsstangen 39 auf dem Zylinder 3. Der Montagerahmen 2 und der Zylinder 3 können durch das Anziehen eines Satzes Bolzen 28, die durch die Verbindungsbohrungen 29 und die entsprechenden Verbindungsstangen 39 hindurch verlaufen, fest miteinander verbunden werden. Diese Technologie kann in dem US Patent Nr. 6,655,928 nachgeschlagen werden, welches dem Erfinder der vorliegenden Erfindung erteilt wurde.
Zusammenfassend wird entweder in dem indirekten Antriebsübertragungsmodus mit zwei ineinandergreifenden Zahnrädern des ersten Ausführungsbeispiels oder in dem direkten Antriebsübertragungsmodus mit einem Zahnrad des zweiten Ausführungsbeispiels der exzentrische Kurbelzapfen 151/191 auf dem Kurbelnocken 15/19 in jedem Antriebsmechanismus angetrieben, sich in einer Drehbewegung zu drehen, so dass die Verbindungsbohrung 510 an dem hinteren Ende des Kolbenstabs 51 durch die Verbindung angetrieben wird, sich in derselben Weise in einer Drehbewegung simultan zu drehen. Da der Kolbenkopf 52 an dem vorderen Ende des Kolbens 5 durch die gerade zylindrische Innenwand 312 des Zylinders 3 umschlossen wird, kann er nur eine lineare Bewegung entlang der geraden zylindrischen Innenwand 312 durchführen. Deshalb wird der Kolbenstab 51 die Drehbewegung der Verbindungsbohrung 510 an dessen hinteren Ende in eine lineare Hin- und - Her-Bewegung des Kolbenkopfes 52 an dessen vorderen Ende umwandeln. Deshalb wird die vom Motor 12 erzeugte Antriebsenergie über den Kurbelnocken 15/19 zu dem Kolben 5 übertragen um eine lineare Hin- und - Her-Bewegung des Kolbenkopfes 52 zu erzeugen, um die Luft in der Luftkammer 31 des Zylinders 3 zu komprimieren, wobei komprimierte Luft durch den inneren Hohlraum 320 des Auslassrahmens 32 hindurch ausgepresst wird. Letztlich kann die komprimierte Luft durch die Öffnung 321 ausgelassen werden und durch den Stutzen 42 zum Aufblasen eines Zielobjekts ausgepresst werden.
Wie oben beschrieben, umfasst der Kolben 5 einen Kolbenstab oder eine Pleuelstange 51, einen Kolbenkopf 52 mit einer geneigten, Luft schiebenden Oberfläche 54 an seinem vorderen Ende und eine Kolbenzapfenverbindungsbohrung 510 an seinem hinteren Ende (wie in 9 gezeigt). Eine weitere Offenbarung des innovativen Beitrags des Kolbens 5 findet sich unten durch die Erläuterung der zugehörigen 6 und des relevanten dreidimensionalen kartesischen Koordinatensystems. Es wird auf die 6 bis 9 für den Luftkompressor der vorliegenden Erfindung und 16 und 17 für den konventionellen Luftkompressor zum Zwecke des unterscheidenden Vergleichs verwiesen. Zur Hervorhebung wird auf den Vergleich zwischen dem geneigten Profil der Luft schiebenden Oberfläche 54 in dem Luftkompressor der vorliegenden Erfindung und dem flachen Profil der Luft schiebenden Oberfläche 982 in dem konventionellen Luftkompressor hingewiesen, weniger wichtige Komponenten mit Bezug auf die Kolbenköpfe 52 und 981 sind nicht in den genannten Figuren gezeigt. Darin bezeichnet
P₀ den zentralen Punkt der Kurbelzapfenverbindungsbohrung 510 der vorliegenden Erfindung (wie in 6 gezeigt),
F₀ den zentralen Punkt der Luft schiebenden Oberfläche 54 des Kolbens 5 der vorliegenden Erfindung (wie in 6 gezeigt),
F₉ den zentralen Punkt der Luft schiebenden Oberfläche 982 des konventionellen Kolbens 98 (wie in 16 gezeigt),
die X-Linie, die Y-Linie und die Z-Linie jeweils X-Achse, Y-Achse und Z-Achse des dreidimensionalen kartesischen Koordinatensystems so, dass X-Achse, Y-Achse und Z-Achse sich im Ursprungspunkts schneiden, der übereinstimmend mit Punkt P₀ oder P₉ ist, wie er weiter unten definiert ist,
XY-Ebene die durch das Paar aus X-Achse und Y-Achse aufgespannte Ebene,
XZ-Ebene die durch das Paar aus X-Achse und Z-Achse aufgespannte Ebene,
YZ-Ebene die durch das Paar aus Y-Achse und Z-Achse aufgespannte Ebene,
V-Linie eine Axiallinie, die sich so vom inneren zentralen Punkt des Zylinders 3 erstreckt, so dass sie immer parallel mit der Z-Achse ist (wie in 7 und 8 gezeigt),
I_v eine Normalenlinie, die sich von F₀ oder F₉ erstreckt (wie in 6 und 16 gezeigt),
I_pf die Linie, die durch das Punktepaar P₀ und F₀ in dem Kolben 5 der vorliegenden Erfindung spezifiziert ist (wie in 6 gezeigt),
I_fp die Linie, die durch das Punktepaar P₀ und F₉ in dem konventionellen Kolben 98 spezifiziert ist (wie in 16 gezeigt),
P₁ den Schnittpunkt der Linie I_v und der XY-Ebene (wie in 6 gezeigt),
I die Distanz zwischen dem Punkt P₁ und dem Punkt P₀ (wie in 6 gezeigt),
P₃ den zentralen Punkt des fernen Kupplungsloch 21 in dem Montagerahmen 2 der vorliegenden Erfindung (wie in 7 gezeigt),
P₄ den zentralen Punkt des nahen Kupplungsloch 22 in dem Montagerahmen 2 der vorliegenden Erfindung (wie in 7 gezeigt),
Y₁-Linie eine hypothetisch verlängerte Linie, die sich vom Punkt P₃ parallel zu der Y-Achse erstreckt (wie in 8 gezeigt),
Y₂-Linie eine hypothetisch verlängerte Linie, die sich vom Punkt P₄ parallel zu der Y-Achse erstreckt (wie in 8 gezeigt),
P₆ den Punkt, der durch die V-Linie und die hypothetische Y₂-Linie bei dem Luftkompressor der vorliegenden Erfindung geschnitten wird (wie in 8 gezeigt),
P₉ den zentralen Punkt der Verbindungsbohrung 932 in dem konventionellen Kolben 98 (wie in 16 gezeigt),
θ₁ den Winkel, der durch die XY-Ebene und die geneigte, Luft schiebende Oberfläche 54 des Kolbenkopfes 52 des Kolbens 5 der vorliegenden Erfindung gebildet wird (wie in 6 und 9 gezeigt),
θ₂ den Winkel, der durch die XY-Ebene und die flache, Luft schiebende Oberfläche 982 des Kolbenkopfes 981 des konventionellen Kolbens 98 gebildet wird (wie in 17 gezeigt),
θ₃ den Winkel, der durch die XY-Ebene und die geneigte, innenseitige obere Wand 311 der Luftkammer 31 des Zylinders 3 der vorliegenden Erfindung gebildet wird (wie in 9 gezeigt),
θ₄ den Winkel, der durch die XY-Ebene und die flache, innenseitige obere Wand 912 der Luftkammer 911 des konventionellen Zylinders 91 gebildet wird (wie in 17 gezeigt), und
θ₅ den Winkel, der durch die V-Linie und die gerade Verbindungslinie zwischen den Punkten P₃ und P₄ gebildet wird (wie in 7 und 9 gezeigt).
I_v and I_fp liegen beim konventionellen Kolben 98 aufeinander (wie in 16 gezeigt), während I_v und I_pf sich nicht überlappen, sondern nach außen hin bei den Kolben der vorliegenden Erfindung auseinander laufen mit einer Distanz I zwischen dem Punkt P₁ und dem Punkt P₀ (wie in 6 gezeigt), so dass ein Winkel θ₁ durch die XY-Ebene und die geneigte, Luft schiebende Oberfläche 54 des Kolbenkopfes 52 des Kolbens 5 ausgebildet wird, was bedeutet, dass die Luft schiebende Oberfläche 54 des Kolbenkopfes 52 nicht senkrecht zum Kolbenstab 51 des Kolbens 5 ist, sondern um einem Winkel θ₁ gekippt ist.
Es wird auf die 7 und 8 verwiesen. Bei dem Luftkompressor der vorliegenden Erfindung, schneidet die V-Linie die hypothetische Y₂-Linie am Punkt P₆, aber sie schneidet die hypothetische Y₁-Linie in keiner Weise (wie in 8 gezeigt). Deshalb ist ein Winkel θ₅ zwischen der geraden, die Punkte P₃ und P₄ verbindenden Linie und der V-Linie ausgebildet, was bedeutet, dass die Anordnung des nahen Kupplungslochs 22 und des fernen Kupplungslochs 21 in dem Montagerahmen 2 nicht parallel zu der Z-Achse oder der V-Linie ist, die sich vom inneren zentralen Punkt des Zylinders 3 erstrecken, sondern um einen Winkel θ₅ geneigt ist (wie in 7 gezeigt).
Entsprechend schneidet die V-Linie in dem konventionellen Luftkompressor, wie er in den 16 und 17 gezeigt ist, die hypothetischen Y₂-Linie und Y₁-Linie in derselben Weise (nicht in den Figuren gezeigt), was bedeutet, dass die Anordnung des nahen Kupplungslochs 922 und des fernen Kupplungslochs 921 in dem Montagerahmen 90 parallel zu der Z-Achse oder der V-Linie ist, die sich vom inneren zentralen Punkt des Zylinders 3 erstrecken.
Folglich verbindet bei dem konventionellen Luftkompressor, wie in 17 gezeigt ist, der Kolbenstab 983 des Kolbens 98 direkt den exzentrischen Kurbelzapfen 961 ohne dazwischen liegenden Verbindungsstab als Bewegungsübertragenenmittel. Da der Kurbelzapfen 961 sich von einer Seite zur anderen Seite aufgrund der Drehbewegung des drehbaren Kurbelnockens 96 bewegt, entstehen gewisse transversale Kräfte, die auf die seitliche zylindrische Innenwand 913 der Luftkammer 911 des Zylinders 91 wirken, zusammen mit gewissen seitlichen Lücken, die zwischen der zylindrischen Innenwand 913 des Zylinders 91 entstehen, an dem Umfang des Kolbenkopfes 981, der in Form einer seitlichen Schwenkbewegung durch die Drehbewegung der Verbindungsbohrung 932 an dem hinteren Ende des Kolbenstabs 983 gekippt wird.
Wobei die transversalen Kräfte einen nicht tolerierbares Ausmaß an Abnutzung des Kolbens 98 und des Zylinders 91 verursachen können und die allgemeine Reibung in dem Luftkompressor während der Vorwärtsbewegung des Kolbens 98 vergrößern können, während sie die Rückkehrgeschwindigkeit des Kolbens 98 während seiner Rückwärtsbewegung bremsen. Und die seitlichen Lücken können die Luftdichtigkeit der Luftkammer 31, die dynamisch durch den Kolbenkopf 981 des Kolbens 98 während der Vorwärtsbewegung des Kolbens 98 geschlossen wird, einschränken.
Für das Ziel die beiden genannten Nachteile der transversalen Kräfte und der seitlichen Lücken bei dem konventionellen Luftkompressor zu beseitigen, sind zwei innovative erfinderische Ideen in die vorliegende Erfindung wie unten beschriebenen eingearbeitet.
Um die transversalen Kräfte, die durch das seitliche Schwenken des Kolbenkopfes 981 des konventionellen Luftkompressors (wie in 17 gezeigt) verursacht werden, bei der vorliegenden Erfindung zu vermeiden, sind das nahe Kupplungsloch 22 und das ferne Kupplungsloch 21 in dem Montagerahmen 2 mit einer solchen Ausrichtung angeordnet, das ein Winkel θ₅ zwischen der V-Linie und der geraden Linie, die die Punkte P₃ und P₄ verbindet (wie in 7 und 9 gezeigt), ausgebildet wird. Durch die Mittel dieses Vorgehens kann der Kolben 5 während der Vorwärtsbewegung des Kolbens 5 in einer linearen Richtung nahezu parallel zu der Z-Achse mit weniger seitlichen Schwenken bewegt werden, da die Z-Achse auch parallel zu der zylindrischen Innenwand 312 des Zylinders 3 ist.
Um die seitlichen Lücken, die durch das seitliche Schwenken des Kolbenkopfes 981 des konventionellen Luftkompressors (wie in 17 gezeigt) verursacht werden, bei der vorliegenden Erfindung auszunutzen, sind sowohl die innere obere Wand 311 der Luftkammer 31 des Zylinders 3 als auch die Luft schiebende Oberfläche 54 des Kolbenkopfes 52 des Kolbens 5 als geneigte Profile ausgelegt. Durch die Mittel dieses Vorgehens wird während der Rückwärtsbewegung des Kolbens 5 die geneigte Luft schiebende Oberfläche 54 des Kolbenstabs 51 in einer stärkeren Weise seitlich schwenkend gekippt werden, so dass der Kolbenkopf 52 des Kolbens 5 zügig in einer Rückkehrbewegung mit geringeren Reibungskräften bewegt werden kann, während die geneigte Luft schiebende Oberfläche 54 des Kolbens 5 in engem Kontakt mit der geneigten inneren oberen Wand 311 des Zylinders 3 während der Vorwärtsbewegung des Kolbens 5 verbleibt.
So wird, sobald die Energieversorgung des Motors 12 angeschaltet wird, um Antriebsenergie zu erzeugen, der Antriebsmechanismus betrieben. Da der Kolbenkopf 52 am vorderen Ende des Kolbens 5 eng anliegend durch die gerade zylindrische Innenwand 312 des Zylinders 3 beschränkt wird, wird der Kolbenkopf 51 die Drehbewegung der Verbindungsbohrung 510 an seinem hinteren Ende in eine lineare Hin- und - Her-Bewegung des Kolbenkopfes 52 an seinem vorderen Ende umwandeln.
In 10 bis 15 sind fortlaufende Vorgänge schrittweise dargestellt, wobei die lineare Hin- und - Her-Bewegung des Kolbens 5 in dem Zylinder 3 gezeigt wird, die bei den vorher beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung durch Umwandlung der Drehbewegung des exzentrischen Kurbelzapfens 151/191 zusammen mit der Verbindungsbohrung 510 des Kolbenstabs 51 erzeugt wird, wobei die Drehbewegung des exzentrischen Kurbelzapfens 151/191 zusammen mit der Drehbewegung der Verbindungsbohrung 510 im Uhrzeigersinn (CW) erfolgt.
In Schritt 1 ist, wie in 10 gezeigt, die Verbindungsbohrung 510 des Kolbenstabs 51 in einem Startpunkt oder Ruhepunkt, da die Energieversorgung des Motors 12 abgeschaltet ist.
In Schritt 2 beginnt sich, wie in 11 gezeigt, beim Einschalten der Energieversorgung des Motors 12 die Verbindungsbohrung 510 des Kolbenstaats 51 im Uhrzeigersinn (CW) in einer Drehbewegung zu drehen, um sich bis zu einem Winkel von 60 Grad (60°) zu bewegen. Da der Kolbenkopf 52 an dem vorderen Ende des Kolbens 5 eng anliegend durch die gerade zylindrische Innenwand 312 des Zylinders 3 beschränkt ist, wird unter diesen Umständen der Kolbenstab 51 die Drehbewegung der Verbindungsbohrung 510 in eine lineare Hin- und - Her-Bewegung des Kolbenkopfes 52 umwandeln, so dass der Kolbenkopf 52 sich um ein Drittel (1/3) der Vorwärtsbewegung nach vorne bewegt. In dieser Phase wird die Luft in der Luftkammer 31 des Zylinders 3 durch den Kolbenkopf 52 des Kolbens 5 zunächst komprimiert werden.
In Schritt 3 wird sich, wie in 12 gezeigt, der Kolbenkopf 52 kontinuierlich durch das nächste Drittel (1/3) der Vorwärtsbewegung bis zu zwei Drittel (2/3) der Vorwärtsbewegung nach vorne bewegen, während die Verbindungsbohrung 510 des Kolbenstabs 51 sich kontinuierlich im Uhrzeigersinn (CW) in einer Drehbewegung dreht, um sich bis zu einem Winkel von 120 Grad (120°) zu bewegen. In dieser Phase wird die Luft der Luftkammer 31 des Zylinders 3 kontinuierlich weiter durch den Kolbenkopf 52 des Kolbens 5 zu einem stärker komprimierten Zustand hin komprimiert werden.
In Schritt 4 wird sich, wie in 13 gezeigt, der Kolbenkopf 52 kontinuierlich weiter durch das nächste Drittel (1/3) der Vorwärtsbewegung bis zur vollen Vorwärtsbewegung nach vorne bewegen, so dass der Kolbenkopf 52 den oberen Rückkehr- oder Umkehrpunkt erreicht, während die Verbindungsbohrung 510 des Kolbenstabs 51 sich weiter kontinuierlich im Uhrzeigersinn (CW) in einer Drehbewegung dreht, um sich bis zu einem Winkel von 180 Grad (180°) zu bewegen. In dieser Phase wird die Luft in der Luftkammer 31 des Zylinders 3 durch den Kolbenkopf 52 des Kolbens 5 kontinuierlich weiter bis zum maximal komprimierten Zustand komprimiert werden.
In den vorher beschriebenen Schritten 2 bis 4 der Vorwärtsbewegung des Kolbens 5 kann der Kolben 5 in linearer Richtung nahezu parallel zu der Z-Achse und mit wenig seitlichem Schwenken bewegt werden, da das nahe Kupplungsloch 22 und das ferne Kupplungsloch 21 in dem Montagerahmen 2 mit solcher Ausrichtung angeordnet sind, dass ein Winkel θ₅ durch die V-Linie und die gerade Linie, die die Punkte P₃ und P₄ verbindet, ausgebildet wird (wie in 7 und 9 gezeigt).
In Schritt 5 wird sich, wie in 14 gezeigt, der Kolbenkopf 52 anfangen rückwärts von dem oberen Rückkehr- oder Umkehrpunkt bis zu zwei Drittel (2/3) der Rückwärtsbewegung zurück zu bewegen, während sich die Verbindungsbohrung 510 des Kolbenstabs 51 kontinuierlich im Uhrzeigersinn (CW) in einer Drehbewegung weiterdreht, um sich bis zu einem Winkel von 300 Grad (300°) zu bewegen. In dieser Luftablass-Phase findet keine Luftkomprimierung in der Luftkammer 31 des Zylinders 3 statt.
In Schritt 6 wird sich, wie in 15 gezeigt, der Kolbenkopf 52 letztlich zur vollen Rückwärtsbewegungsposition zurück bewegen, während sich die Verbindungsbohrung 510 des Kolbenstabs 51 kontinuierlich im Uhrzeigersinn (CW) in einer Drehbewegung weiterdreht, um den Endpunkt der Rückwärtsbewegung zu erreichen, welches auch der Startpunkt des nächsten Bewegungszyklus ist. In dieser Luftauslass-Phase findet keine Luftkompression in der Luftkammer 31 des Zylinders 3 statt.
In den vorher beschriebenen Schritten 5 bis 6 der Rückwärtsbewegung des Kolbens 5 wird die geneigte, Luft schiebende Oberfläche 54 des Kolbenstabs 51 in einer stärkeren seitlichen Schwenkbewegung gekippt, so dass der Kolbenkopf 52 des Kolbens 5 zügig mit weniger Widerstandskräften in einer Rückkehrbewegung bewegt werden kann.
Deshalb kann der Kolbenkopf 52 die Luft in der Luftkammer 31 des Zylinders 3 effektiv während der Vorwärtsbewegung des Kolbens 5 komprimieren, während der Kolbenkopf 52 innerhalb der zylindrischen Innenwand 312 des Zylinders 3 während der Rückwärtsbewegung des Kolbens 5 beschleunigt werden kann, so dass der allgemeine Luftkomprimierungs-Effekt des Luftkompressors der vorliegenden Erfindung aufgrund der besseren Luftdichtigkeit erheblich verbessert ist.
Es wird auf die 9 bis 15 verwiesen. Der Kolben 5 umfasst ferner einen Positionierzapfen 55 in Form eines Metallrohrs (nicht gezeigt) und einen Stopper 56 in Form eines Metallrohrs (nicht gezeigt) an der geneigten, Luft schiebenden Oberfläche 54, während der Zylinder 3 ferner zwei Einbuchtungen 314, 315 an der geneigten, inneren oberen Wand 311 umfasst, um jeweils mit dem entsprechenden Positionierzapfen 55 bzw. Stopper 56 auf der geneigten, Luft schiebenden Oberfläche 54 des Kolbens 5 zusammen zu passen, so dass die geneigte, Luft schiebende Oberfläche und die geneigte, innere obere Wand 311 beide gegenseitig in einer besseren und effektiveren engen Verbindung in Kontakt kommen können.
Zum Vergleich der Unterschiede finden sich in der vorangehenden Offenbarung die folgenden Fakten. Beim konventionellen Luftkompressor weisen die innere obere Wand 912 des Zylinders 91 und die Luft schiebende Oberfläche 982 des Kolbens 98 ein flaches Profil auf. Hingegen bei einem Luftkompressor der vorliegenden Erfindung weisen die innere obere Wand des Zylinders 3 und die Luft schiebende Oberfläche 54 des Kolbens 5 aneinander angepasste geneigte Profile auf. Bei dem konventionellen Luftkompressor schneidet die V-Linie die hypothetische Y₂-Linie und Y₁-Linie in derselben Weise, was bedeutet, dass die Anordnung des nahen Kupplungslochs 22 und des fernen Kupplungslochs 21 in dem Montagerahmen 2 parallel zu der Z-Achse ist, so dass die V-Linie mit der geraden Linie, die die Punkte P₃ und P₄ verbindet, in überlappender Weise zusammenfällt. Hingegen bei einem Luftkompressor der vorliegenden Erfindung sind das nahe Kupplungsloch 22 und das ferne Kupplungsloch 21 in dem Montagerahmen 2 mit einer solchen Ausrichtung angeordnet, dass ein Winkel θ₅ durch die V-Linie und die gerade Linie, die die Punkte P₃ und P₄ verbindet, ausgebildet ist. Durch die Mittel dieser strukturellen Eigenschaften weist der Kolben 5 der vorliegenden Erfindung die Vorteile auf, dass nicht nur eine bessere und effektivere Luftdichtigkeit während der Vorwärtsbewegung erzielt wird, sondern auch dass die Rückkehrgeschwindigkeit während der Rückwärtsbewegung vergrößert ist. Deshalb ist der integrierte Luftkomprimierungs-Effekt während eines ganzen Bewegungszyklus bei dem Luftkompressor der vorliegenden Erfindung erheblich verbessert. Aus der bisherigen Offenbarung lässt sich der Schluss ziehen, dass die vorliegende Erfindung strukturell neu ist mit überragenden Vorteilen gegenüber konventionellen Luftkompressoren des Standes der Technik. Des Weiteren kann der allgemeine Luftkomprimierungs-Effekt der vorliegenden Erfindung bei der praktischen Verwendung substantiell verbessert werden. Ein Luftkompressoren mit einem verbesserten Luftkomprimierungs-Effekt umfasst folglich einen Montagerahmen mit einem Kupplungsloch, einen Kolben, der einen Kolbenstab mit einer Kurbelzapfenverbindungsbohrung und einen Kolbenkopf mit einer Luft schiebenden Oberfläche umfasst, einen Zylinder, der eine Luftkammer mit einer inneren oberen Wand umfasst, und einen Antriebsmechanismus, der einen Motor umfasst, der eine Welle und einen drehbaren Kurbelnocken mit einem exzentrischen Kurbelzapfen umfasst. Das Kupplungsloch auf dem Montagerahmen Ist relativ zu der Axiallinie des Zylinders mit einer spezifischen Ausrichtung angeordnet. Die Luft schiebende Oberfläche des Kolbenkopfes und die innere obere Wand des Zylinders sind beide als zueinander passende geneigte ebene Oberflächen ausgelegt. Der exzentrische Kurbelzapfen auf dem Kurbelnocken ist drehbar mit der Kurbelzapfenverbindungsbohrung des Kolbenstabs des Kolbens verbunden, so dass die Drehbewegung des Kurbelnockens in eine lineare Hin- und - Her-Bewegung umgewandelt wird. Deshalb ist der Luftkomprimierungs-Effekt substantiell verbessert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Claims

Luftkompressor, der umfasst: ein Gehäuse, das einen Zylinder und einen Montagerahmen mit einem nahen Kupplungsloch und einem fernen Kupplungsloch umfasst, so dass eine hypothetisch verlängerte Normalenlinie, die sich von einem Mittelpunkt der fernen Kupplungsöffnung senkrecht zu dem Montagerahmen erstreckt, eine Axiallinie, die sich von einem inneren zentralen Punkt des Zylinders erstreckt, nicht schneidet, wobei der Montagerahmen zur Befestigung eines Antriebsmechanismus auf ihm dient, und einen Kolben, der einen Kolbenkopf an seinem vorderen Ende und einen Kolbenstab mit einer Kurbelzapfenverbindungsbohrung an seinem hinteren Ende umfasst, so dass die Kurbelzapfenverbindungsbohrung durch den Antriebsmechanismus angetrieben werden kann, während der Kolbenkopf in dem Zylinder aufgenommen ist, um eine lineare Hin- und - Her-Bewegung darin auszuführen.
Luftkompressor nach Anspruch 1, bei welchem die obere Oberfläche des Kolbenkopfes des Kolbens als eine Luft schiebende Oberfläche mit geneigtem Profil anstelle einer senkrecht orientierten, insbesondere senkrecht zum Kolbenstab orientierten, flachen Ebene ausgeführt ist.
Luftkompressor nach Anspruch 1, bei welchem der Zylinder ferner eine Luftkammer mit einer inneren oberen Wand umfasst, so dass die innere obere Wand mit einem geneigten Profil ausgebildet ist, das dem geneigten Profil der Luft schiebenden Oberfläche des Kolbenkopfes des Kolbens entspricht.
Luftkompressor nach Anspruch 1, bei welchem der Antriebsmechanismus wenigstens einen Motor umfasst, der eine Welle und einen drehbaren Kurbelnocken mit einem exzentrischen den Kurbelzapfen umfasst, wobei die Welle den Montagerahmen, den Kugelnocken und den Kolben mit dem Motor zusammenführt und verbindet, indem sie selbst der Reihe nach durch das ferne Kupplungsloch des Montagerahmens, eine Kupplungsbohrung des Kurbelnockens und eine Kurbelzapfenverbindungsbohrung an dem hinteren Ende des Kolbens verläuft, und wobei der exzentrische Kurbelzapfen eng anliegend durch die Kurbelzapfenverbindungsbohrung auf dem Kolbenstab an dem hinteren Ende des Kolbens als drehbare Verbindung verläuft
Luftkompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem der Antriebsmechanismus ferner ein aktiv angetriebenes Getrieberad und ein passiv angetriebenes Zahnrad mit einer Spindel neben dem drehbaren Kurbelnocken mit exzentrischen Kurbelzapfen umfasst, wobei das aktiv angetriebene Getrieberad sicher auf der Welle des Motors montiert ist und durch das nahe Kupplungsloch in dem Montagerahmen hindurch geführt ist, wobei das passiv angetriebene Zahnrad an dem fernen Kupplungsloch in dem Montagerahmen montiert ist, wobei das aktiv angetriebene Getrieberad und das passiv angetriebene Zahnrad beide als eine einheitliche Antriebskraft übertragende Konstruktion gegenseitig ineinandergreifen, wobei der Kurbelnocken sicher über dem passiv angetriebenen Zahnrad in koaxialer Weise mit der Spindel angebracht ist und simultan mit diesem rotiert und wobei der exzentrische Kurbelzapfen eng anliegend durch die Kurbelzapfenverbindungsbohrung auf dem Kolbenstab an dem hinteren Ende des Kolbens als drehbare Verbindung verläuft.
Luftkompressor nach Anspruch 3, bei welchem die innere obere Wand ferner zwei Einbuchtungen auf ihrem geneigten Profil umfasst.
Luftkompressor nach Anspruch 2, bei welchem sich die Normalenlinie, die sich von dem Mittelpunkt der Luft schiebenden Oberfläche in den Kolben erstreckt, und die Linie, die durch das Punktepaar des Mittelpunkts der Kurbelzapfenverbindungsbohrung und des Mittelpunkts der Luft schiebenden Oberfläche des Kolbens spezifiziert ist, nicht überlappen, sondern nach außen verlaufend in einer getrennten Weise divergieren.
Luftkompressor nach Anspruch 1, bei welchem der Montagerahmen und der Zylinder einheitlich mit einem ganzen Körper des Gehäuses ausgebildet sind.
Luftkompressor nach Anspruch 1, bei welchem der Montagerahmen und der Zylinder lösbar von einem ganzen Körper des Gehäuses ausgebildet sind.
Luftkompressor nach Anspruch 2, bei welchem die Luft schiebende Oberfläche ferner einen Positionierzapfen und einen Stopper auf ihrem geneigten Profil umfasst.