DE10149394A1 - Kompressor - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kompressor (10) zur Drucklufterzeugung mit mindestens einem an einer Kurbelwelle (19) über eine Pleuelstange (16) gelagerten Hub-Verdichterkolben (12), der durch einen Verbrennungsmotor (25) mit mindestens einem Hub-Motorkolben (12) antreibbar ist. Für den Kompressor (10) wird vorgeschlagen, dass der mindestens eine Motorkolben (12) mit dem mindestens einen Verdichterkolben (12) derart mechanisch gekoppelt ist, dass die Drehmomentabgabe des mindestens einen Motorkolbens (12) an die Kurbelwelle (19) in der Nähe des Maximums ist, wenn der Drehmomentbedarf des mindestens einen Verdichterkolbens (12) in der Nähe seines Maximums ist.

Description

• Die Erfindung betrifft einen Kompressor zur Drucklufterzeugung mit mindestens einem an einer Kurbelwelle über eine Pleuelstange gelagerten Hub-Verdichterkolben, der durch einen Verbrennungsmotor mit mindestens einem Hub-Motorkolben antreibbar ist.
• Derartige Kompressoren kennt man beispielsweise als fahrbare. Kompressoren, die beispielsweise im Straßenbau eingesetzt werden. Mit der Druckluft werden dort Druckluftwerkzeuge, z. B. Bohrhämmer oder -meißel, angetrieben. Der Verbrennungsmotor weist zumeist mehrere Zylinder auf, beispielsweise vier oder sechs Zylinder, und treibt den Kompressor über eine Antriebswelle an. Die mehrzylindrige Bauform des Verbrennungsmotors begünstigt einen weitgehend gleichmäßigen Antrieb des Kompressors. Allerdings ist ein derartiger Verbrennungsmotor groß und schwer, was die Mobilität des Kompressors einschränkt.
• Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, einen Kompressor zur Drucklufterzeugung der eingangs genannten Art zu optimieren.
• Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass bei dem Kompressor der mindestens eine Motorkolben mit dem mindestens einen Verdichterkolben derart mechanisch gekoppelt ist, dass die Drehmomentabgabe des mindestens einen Motorkolbens an die Kurbelwelle in die Nähe des Maximums ist, wenn der Drehmomentbedarf des Verdichterkolbens in der Nähe seines Maximums ist.
• Die Drehmomentabgabe des Motorkolbens an die Kurbelwelle ist weder konstant noch linear. Sie hängt zum einen vom Verbrennungsvorgang eines Kraftstoff-Luftgemisches in dem Motorkolben zugeordneten Zylinder sowie vom Weg ab, den der Motorkolben in dem Zylinder im Zusammenhang mit dem Verbrennungsvorgang zurücklegt. Vereinfacht kann man sagen, dass die Drehmomentabgabe des Motorkolbens auf seinem Weg von seinem oberen zu seinem unteren Todpunkt im Bereich des oberen Todpunktes am größten ist. Andererseits ist der Drehmomentbedarf des Verdichterkolbens beim Verdichtungs-Arbeitshub in der Nähe des unteren Todpunkts am größten. Basierend auf dieser Erkenntnis sind die Drehmomentabgabe des Motorkolbens und der Drehmomentbedarf des Verdichterkolbens erfindungsgemäß optimal aufeinander abgestimmt. Somit steht gerade dann ein ausreichend hohes Drehmoment für den oder die Verdichterkolben zur Verfügung, wenn dieses auch benötigt wird. Dadurch kann ein Verbrennungsmotor mit vergleichsweise geringer Leistung verwendet werden, was ein kompakte Bauweise des erfindungsgemäßen Kompressors ermöglicht. Zudem sind verhältnismäßig geringe Schwungmassen für einen gleichmäßigen Lauf des Kompressors notwendig.
• Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie aus der Beschreibung.
• Vorteilhaft ist der mindestens eine Motorkolben über eine Pleuelstange an der Kurbelwelle gelagert und treibt diese an. Es wäre aber auch möglich, dass der Motorkolben auf eine von der Kurbelwelle des Verdichterkolbens separate Kurbelwelle wirkt und die beiden Kurbelwellen erfindungsgemäß mechanisch miteinander gekoppelt sind.
• Zweckmäßigerweise eilt der Arbeitshub des mindestens einen Verdichterkolbens dem Arbeitshub des mindestens einen Motorkolbens in einem Drehwinkelbereich von 50-70° eines Gesamtdrehwinkels der Kurbelwelle von 360° voraus. Besonders bevorzugt ist ein Vorauseilen von etwa 60°. Bei einem derartigen Winkelabstand von etwa 60° - der jedoch je nach Beschaffenheit und Drehmomentcharakteristik der Motorkolbenanordnung und/oder der Verdichterkolbenanordnung variiert werden kann - ist die Drehmomentabgabe des mindestens einen Motorkolbens im Bereich ihres Maximums und der Drehmomentbedarf des mindestens einen Verdichterkolbens in der Nähe seines Maximums.
• Vorzugsweise sind die Pleuelstangen sowohl des Verdichterkolbens als auch des Motorkolbens an einer gemeinsamen Kurbelachse der Kurbelwelle gelagert. Die Kurbelwelle kann somit verhältnismäßig einfach gebaut sein. Die Kolbenkammern für den mindestens einen Motorkolben und den mindestens einen Verdichterkolben sind bei einer Anlenkung der jeweiligen Pleuelstangen an einer gemeinsamen Kurbelachse in Winkelabstand zueinander angeordnet. Dieser Winkelabstand beträgt vorzugsweise etwa 60°.
• Prinzipiell ist es aber auch denkbar, dass die Kolbenkammern in Reihe entlang der Drehachse der Kurbelwelle angeordnet sind, wobei in diesem Fall die Pleuelstangen des mindestens einen Verdichterkolbens und des mindestens einen Motorkolbens an unterschiedlichen Kurbelachsen der Kurbelwelle gelagert sind. Der Winkelabstand der Kurbelachsen beträgt hierbei vorzugsweise ebenfalls etwa 60°.
• Es versteht sich, dass auch Mischformen der vorgenannten Varianten möglich sind, d. h., dass sowohl die Kolbenkammern des Verdichterkolbens und des Motorkolbens in Winkelabstand zueinander angeordnet sein können als auch die Kurbelachsen, an die Pleuelstangen von Motor- und Verdichterkolben jeweils angelenkt sind. Beispielsweise könnte der Winkelabstand zwischen den Kolbenkammern und der Winkelabstand zwischen den Kurbelachsen jeweils 30° betragen.
• Zweckmäßigerweise ist an der Kurbelwelle eine Schwungmasse angeordnet, beispielsweise in Gestalt einer Schwungscheibe.
• Ferner kann auch die Kurbelwelle als Schwungmasse ausgestaltet sein.
• Es versteht sich, dass die Kurbelwelle eine Schwungmasse bilden kann und zudem eine separate Schwungmasse, beispielsweise eine Schwungscheibe an der Kurbelwelle angeordnet sein kann.
• Der Verbrennungsmotor ist vorteilhaft ein Viertaktmotor, wobei dem mindestens einen Verdichterkolben zwei Hub-Motorkolben des Verbrennungsmotors zugeordnet sind. Die Motorkolben werden mit um zwei Takte versetzten Arbeitstakten betrieben, d. h. beim Arbeitshub des einen Motorkolbens saugt der andere Motorkolben ein Kraftstoff-Luftgemisch an und umgekehrt. Die beiden Motorkolben sind mit dem mindestens einen Verdichterkolben derart mechanisch gekoppelt, dass abwechselnd die Drehmomentabgabe des einen Motorkolbens und des anderen Motorkolbens an die Kurbelwelle in der Nähe ihrer jeweiligen Maxima sind, wenn der Drehmomentbedarf des Verdichterkolbens in der Nähe seines Maximums ist. Die beiden Motorkolben bewegen sich synchron auf und ab, wobei ihre Arbeitstakte versetzt sind. Ein derartiger Kompressor ist besonders effizient.
• Es versteht sich, dass der Verbrennungsmotor auch beispielsweise vier Motorkolben aufweisen kann, die im Viertaktbetrieb mit jeweils um einen Takt versetzten Arbeitstakten betrieben werden. Ferner können auch mehrere Verdichterkolben sozusagen parallel geschaltet sein, wobei ihre Auf- und Ab-Bewegungen zweckmäßigerweise im Wesentlichen stets gleichgerichtet sind.
• Die optimierte mechanische Kopplung von Motorkolben und Verdichterkolben erlaubt es, dass der Kompressor zweckmäßigerweise als ein mobiler, insbesondere portabler Kompressor ausgestaltet ist.
• Der Bedienkomfort wird erhöht, indem dem Kompressor ein elektrischer Anlassermotor zum Anlassen des Verbrennungsmotors zugeordnet ist.
• Der Kompressor bildet mit dem Anlassermotor vorzugsweise eine kompakte Baueinheit.
• Ferner ist dem elektrischen Anlassermotor zweckmäßigerweise ein elektrischer Akkumulator zugeordnet, der vorzugsweise in die Baueinheit Kompressor-Anlassermotor integriert ist.
• Der Verbrennungsmotor ist vorzugsweise zur Verbrennung eines fossilen Brennstoffs vorgesehen, wobei beispielsweise Gas, auch Flüssiggas, Benzin oder Methanol bevorzugt sind.
• Im Folgenden wir die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
• Fig. 1 eine schematische Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Kompressors 10 mit einem Motorkolben 11 und einem Verdichterkolben 12,
• Fig. 2 einen erfindungsgemäßen Kompressor 50 in schematischer Ansicht, bei dem einem einzigen Verdichterkolben 52 zwei im Viertaktbetrieb betriebene Motorkolben 51a, 51b zugeordnet sind, und
• Fig. 3 ein Gehäuse 53 sowie eine Kurbelwelle 54 des Kompressors 50 gemäß Fig. 2.
• Der Kompressor 10 gemäß Fig. 1 ist besonders einfach aufgebaut und eignet sich daher in besonderer Weise zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Prinzips. In einem Gehäuse 13 des Kompressors 10 sind eine Motor-Kolbenkammer 14 sowie eine Verdichter-Kolbenkammer 15 ausgebildet, in denen der Motorkolben 11 bzw. der Verdichterkolben 12 auf und ab beweglich angeordnet sind. Die Kolben 11, 12 sind über Pleuelstangen 16, 17 an einer Kurbelachse 18 einer Kurbelwelle 19 gelagert. Die Pleuelstangen 16, 17 sind an den Kolben 11, 12 sowie an der Kurbelachse 18 schwenkbeweglich gelagert. Die Kurbelwelle 19 ist am Gehäuse 13 drehbar gelagert. Die Kurbelachse 18 ist mittels Kurbelwangenstücken 24 zur Drehachse 23 der Kurbelwelle 19 radial beabstandet angeordnet, so dass die Kurbelachse 18 eine Kreisbahn um die Drehachse 23 beschreibt.
• Der Motorkolben 11 versetzt die Kurbelwelle 19 bei einer Abwärtsbewegung 20 in eine Drehbewegung 21 und gibt ein Drehmoment auf die Kurbelwelle 19 ab. Dieses Drehmoment wird vom Verdichterkolben 12 aufgenommen. Bei der gezeigten Stellung führt die Drehbewegung 21 zu einer Aufwärtsbewegung 22 des Verdichterkolbens 12.
• An der Kurbelwelle 19 ist eine Schwungmasse 37 beispielsweise in Form eines Schwungrades angeordnet. Der Motorkolben 11 bringt bei seiner Abwärtsbewegung 20 Bewegungsenergie in die Schwungmasse 37 ein, so dass der Motorkolben 11 und der Verdichterkolben 12 auch kann weiterbewegt werden, wenn der Motorkolben 11 gerade keinen Arbeitshub durchführt.
• Der Motorkolben 11 sowie die Kolbenkammer 14 sind Komponenten eines Verbrennungsmotors 25, der beispielsweise mit Gas, Benzin, Methanol oder dergleichen betrieben werden kann. Der Verbrennungsmotor 25 arbeitet in an sich bekannter Weise beispielsweise nach dem Zweitakt-Prinzip oder nach dem Viertakt- Prinzip.
• Durch einen Einlass 26 kann ein beispielsweise Gas und Luft enthaltendes Verbrennungsgemisch in einen Verbrennungsraum 28 einströmen, der durch den Motorkolben 11 von der Kolbenkammer 14 abgetrennt ist. Das Verbrennungsgemisch 27 verbrennt im Verbrennungsraum 28 explosionsartig, wobei durch den dabei aufgebauten Druck der Motorkolben 11 in die Abwärtsbewegung 20 versetzt wird. Aus dem Verbrennungsgemisch 27 entsteht dabei ein Abgas 29, das durch einen Auslass 30 aus dem Verbrennungsraum 28 entweichen kann. Ventilanordnungen und -steuerungen für den Einlass 26 sowie den Auslass 30 sind in der Figur aus Vereinfachungsgründen nicht gezeigt.
• Der Verdichterkolben 12 trennt von der Verdichter-Kolbenkammer 15 einen Verdichtungsraum 31 ab, in den bei einer Abwärtsbewegung des Verdichterkolbens 12 Luft durch einen Einlass 32 einströmen kann. Bei der Aufwärtsbewegung 22 des Verdichterkolbens 12 wird diese Luft im Verdichtungsraum 31 komprimiert und durch einen Auslass 33 beispielsweise in einen nicht dargestellten Druckluftvorratsbehälter ausgestoßen.
• In der Anfangsphase der explosionsartigen Verbrennung des Verbrennungsgemischs 27 im Verbrennungsraum 28 wird verhältnismäßig viel Energie freigesetzt. Dementsprechend gibt der Motorkolben 11 auf einem Anfangsabschnitt 34 der Abwärtsbewegung 20 ein maximales Drehmoment an die Kurbelwelle 19 ab. Bei der weiteren Abwärtsbewegung 20 des Motorkolbens 11 nimmt dieses Drehmoment kontinuierlich ab. Der Verdichterkolben 12 hingegen benötigt bei seiner Aufwärtsbewegung 22 anfänglich ein verhältnismäßig geringes Drehmoment von der Kurbelwelle 19. In einem Endabschnitt 35 der Aufwärtsbewegung 22 hingegen ist der Drehmomentbedarf des Verdichterkolbens 12 maximal.
• Dementsprechend sind die Kolben 11, 12 erfindungsgemäß mechanisch derart gekoppelt, dass die maximale Drehmomentabgabe des Motorkolbens 11 und der maximale Drehmomentbedarf des Verdichterkolbens 12 zusammen fallen. Dies wird beim Kompressor 10 dadurch erreicht, dass die Kolbenkammern 14, 15 V-förmig, in einem Winkelabstand 36 zueinander angeordnet sind, der etwa 60° beträgt. Dementsprechend eilt der Arbeitshub des Verdichterkolbens 12 dem Arbeitshub des Motorkolbens 11 um einen Phasenwinkel von etwa 60° voraus.
• Es versteht sich, dass die Kammern des Motorkolbens und des Verdichterkolbens auch in Drehachsrichtung der Kurbelwelle 19 hintereinander fluchtend angeordnet sein könnten, also in Reihe angeordnet sein könnten. Die Pleuel der beiden Kolben wären dann in einem dem Winkelabstand 36 entsprechenden Winkelabstand angeordneten Kurbelachsen der Kurbelwelle angelenkt, um den erfindungsgemäßen Phasenunterschied zwischen dem Arbeitshub des Verdichterkolbens und dem Arbeitshub des Motorkolbens einzustellen.
• Der Kompressor 50 gemäß Fig. 2 arbeitet im Wesentlichen gleich wie der Kompressor 10 gemäß Fig. 1, wobei um Unterschied zu diesem zwei Motorkolben 51a, 51b zum Antreiben eines einzigen Verdichterkolbens 52 vorgesehen sind. Das grundsätzliche Funktionsprinzip des Kompressors 50 ist ähnlich dem des Kompressors 10, so dass gleichwirkende Komponenten des Kompressors 50 mit denselben Bezugszeichen versehen sind wie die entsprechenden Komponenten des Kompressors 10.
• Die Kolben 51a, 51b, 52 sind an einer gemeinsamen Kurbelachse 55 der Kurbelwelle 54 über Pleuel 56 drehgelenkig angelenkt. Ferner ist schematisch angedeutet, dass die Pleuelstangen 56 drehgelenkig mit den Kolben 51a, 51b, 52 verbunden sind.
• Die Motorkolben 51a, 51b sind in Motor-Kolbenkammern 57a, 57b, der Verdichterkolben 52 in einer Verdichter-Kolbenkammer 58 auf und ab beweglich angeordnet. Die Verdichterkolbenkammer 58 ist im Winkelabstand 36 von etwa 60 Grad bezüglich der Kurbelwelle 54 zu den Motorkolbenkammern 57a, 57b angeordnet.
• Beim Ausführungsbeispiel befindet sich die Verdichterkolbenkammer 58 zwischen den Motorkolbenkammern 57a, 57b. Prinzipiell wäre es aber auch möglich, dass die Motorkolbenkammern unmittelbar benachbart zueinander angeordnet sind und die Verdichterkolbenkammer neben den Motorkolbenkammern angeordnet ist.
• Eine Verbrennungsgemisch-Aufbereitungsanlage 59 fördert einen Brennstoff, z. B. Gas oder Benzin, aus einem Brennstoffvorratsbehälter 60 und erzeugt daraus unter Beimengung von Luft ein Verbrennungsgemisch 27. Das Verbrennungsgemisch 27 wird über Zufuhrleitungen 61 abwechselnd in Verbrennungsräume 62 eingeleitet, die durch die Motorkolben 51a, 51b von den Motor-Kolbenkammern 57a, 57b abgeteilt werden. Die Motorkolben 51a, 51b werden im Viertaktbetrieb betrieben und sind Bestandteile eines Viertakt-Verbrennungsmotors 63. Die Arbeitshübe der Motorkolben 51a, 51b sind um zwei Arbeitstakte versetzt. Beispielsweise ist der Motorkolben 51a in der gezeigten Stellung des Kompressors 50 beim Ansaughub und der Motorkolben 51b beim Arbeitshub. Die Motorkolben 51a, 51b durchlaufen gleichzeitig jeweils ihren oberen bzw. unteren Todpunkt. An den in der Figur gezeigten Ansaug- bzw. Arbeitshub schließt sich ein Verdichtungs- bzw. Ausstoßhub an, wobei Verbrennungsgemisch 27 im Verbrennungsraum 62 der Kolbenkammer 57a verdichtet wird bzw. verbranntes Verbrennungsgemisch aus dem Verbrennungsraum 62 der Kolbenkammer 57b durch einen Auslass 64 ausströmen kann.
• Bei einer Abwärtsbewegung des Verdichterkolbens 52 wird Luft durch einen Einlass 65 in einen Verdichtungsraum 66 angesaugt, der durch den Verdichterkolben 52 von der Verdichter- Kolbenkammer 58 abgetrennt wird. Bei der Aufwärtsbewegung des Verdichterkolbens 52 wird die angesaugte Luft im Verdichtungsraum 66 komprimiert und über eine Druckluftleitung 67 in einen Druckluftspeicher 68 gepumpt. An diesem ist ein Auslass 69 angeordnet, an dem die Druckluft aus dem Druckluftspeicher 68 beispielsweise zum Betrieben von ortsfesten oder vorzugsweise mobilen Druckluftwerkzeugen, pneumatischen Steuerungen oder dergleichen entnommen werden kann.
• Die Kurbelwelle 54 ist durch einen elektrischen Anlassermotor 70 zum Anlassen des Verbrennungsmotors 63 antreibbar. Der Anlassermotor 70 wird durch eine elektrische Batterie oder einen elektrischen Akkumulator 71 gespeist. Mit einem Anlasserschalter 72 kann der Anlassermotor 70 in Betrieb gesetzt werden, wobei er den Verbrennungsmotor 63 anlässt.
• Es ist auch möglich, dass der Anlassermotor 70 nach dem Anlassen des Verbrennungsmotors 63 im Generatorbetrieb betrieben wird, wobei er den Akkumulator 71 auflädt.
• Wie insbesondere anhand von Fig. 3 deutlich wird, ist die Verdichterkolbenkammer 58 V-förmig im Winkelabstand 36 von etwa 60 Grad zu den Motorkolbenkammern 57a, 57b angeordnet. Dadurch eilt der Arbeitshub des Verdichterkolbens 52 jeweils abwechselnd einem der Arbeitshübe der Motorkolben 51a, 51b um 60° voraus. Mit anderen Worten: der Arbeitshub des Verdichterkolbens 52 eilt beispielsweise dem des Motorkolbens 51a um 60° voraus und dem des Motorkolbens 51b um 420° voraus. Jedenfalls gibt jeweils einer der Motorkolben 51a, 51b ein maximales Drehmoment auf die Kurbelwelle 54 ab, wenn der Verdichterkolben 52 einen maximalen Drehmomentbedarf hat.
• Die Kurbelachse 55 ist zwischen zwei Kurbelwangen 73 angeordnet, die an Wellenzapfen 74 der Kurbelwelle 54 sitzen. Die beiden Wellenzapfen 74 sind am Gehäuse 53 oder an einem dieses stirnseitig verschließenden Abschlussstück 75 drehbar gelagert. Die Kurbelwangen 73 sind als Schwungmasse für die Kurbelwelle 54 ausgestaltet, um einen gleichmäßigen Lauf des Kompressors 50 gewährleisten. Ferner sind die Kurbelwangen 73 an der der Kurbelachse 55 entgegengesetzten Seite als Gegengewichte ausgestaltet. An den Kurbelwangen 73 könnten auch Auswuchtgewichte oder Bohrungen vorgesehen sein.
• Das Gehäuse 53 weist eine im Wesentlichen zylindrische Form auf, wobei in der Mitte des Zylinders die Kurbelwelle 54 drehbar angeordnet ist. In Fig. 3 ist die Kurbelwelle 54 sowohl abseits des Gehäuses 53 als auch im Gehäuse 53 gezeigt, um die Anordnung der Kurbelwelle 54 im Gehäuse 53 zu veranschaulichen.
• Am Gehäuse 53 sind Montagefüße oder -schuhe angeordnet, mit denen der Kompressor 50 am Einsatzort montiert werden kann. Oben am Gehäuse 53 sitzt ein Zylinderkopf 76, der beispielsweise eine Nockenwellensteuerung zur Ansteuerung der Einlässe 26 für das Verbrennungsgemisch 27 sowie zur Ansteuerung der Abgas-Auslässe 64 enthalten kann.
• Die Verdichterkolbenkammer 58 wird zumindest teilweise durch eine seitlich am Gehäuse 53 angeordnete, vorliegend von diesem abstehende Wandung 77 gebildet. Die Verdichterkolbenkammer 58 kann beispielsweise durch ein nicht gezeigtes Abschlussstück, an dem der Luft-Einlass 65 bzw. ein Auslass für die Druckluftleitung 67 angeordnet ist, verschlossen sein. In diesem Abschlussstück sind dann beispielsweise Ventilanordnungen für die genannten Ein- bzw. Auslässe vorgesehen.
• Insbesondere anhand von Fig. 3 wird deutlich, dass durch die Anordnung von Motor- und Verdichterkolbenkammern in einem gemeinsamen Gehäuse eine äußerst kompakte Baueinheit gebildet wird. Dabei zeichnet sich der Kompressor durch eine hohe Energie-Effizienz und große Laufruhe aus. Auch die Kurbelwelle ist vergleichsweise einfach ausgestaltet, da die Pleuelstangen 56 an einer gemeinsamen Kurbelachse 55 drehbar gelagert sind.
• Prinzipiell könnten die Nebenaggregate des Kompressors 50, also beispielsweise der Kraftstoff-Vorratsbehälter 60 und der Druckluftspeicher 68 als vom Kompressor 50 separate Baugruppen ausgestaltet sein. Bei der vorliegenden Anordnung sind sie jedoch in den Kompressor 50, genauer in ein Gehäuse 78 des Kompressors 50 integriert, so dass insgesamt eine mobile Baueinheit gebildet wird.
• Zur Mobilität des Kompressors 50 trägt auch wesentlich bei, dass der Energieinhalt des im Vorratsbehälter 60 mitgeführten Kraftstoffes, z. B. Gas oder Benzin, insbesondere im Vergleich mit einem elektrischen Energiespeicher bei geringem Gewicht sehr hoch ist, so dass das Mitführen des Kraftstoffes im Kompressor 50 den Benutzer wenig belastet. Dementsprechend kann der Kompressor 50 beispielsweise auch zum Betrieb von druckluftbetriebenen Gartenwerkzeugen, beispielsweise Astscheren oder dergleichen, ohne weiteres eingesetzt werden.

Claims (11)

1. Kompressor zur Drucklufterzeugung mit mindestens einem an einer Kurbelwelle (19, 54) über eine Pleuelstange (16; 56) gelagerten Hub-Verdichterkolben (12; 52), der durch einen Verbrennungsmotor (25; 63) mit mindestens einem Hub- Motorkolben (12; 51a, 51b) antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Motorkolben (12; 51a, 51b) mit dem mindestens einen Verdichterkolben (12; 52) derart mechanisch gekoppelt ist, dass die Drehmomentabgabe des mindestens einen Motorkolbens (12; 51a, 51b) an die Kurbelwelle (19, 54) in der Nähe des Maximums ist, wenn der Drehmomentbedarf des mindestens einen Verdichterkolbens (12; 52) in der Nähe seines Maximums ist.

2. Kompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Motorkolben (12; 51a, 51b) über eine Pleuelstange (17; 56) an der Kurbelwelle (19, 54) gelagert ist und diese antreibt.

3. Kompressor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitshub des mindestens einen Verdichterkolbens (12; 52) dem Arbeitshub des mindestens einen Motorkolbens (12; 51a, 51b) in einem Drehwinkelbereich von 50 bis 70 Grad eines Gesamtdrehwinkels der Kurbelwelle (19, 54) von 360 Grad vorauseilt.

4. Kompressor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Pleuelstangen (16; 56) des mindestens einen Verdichterkolbens (12; 52) und des mindestens einen Motorkolbens (12; 51a, 51b) an einer gemeinsamen Kurbelachse (18; 55) der Kurbelwelle (19, 54) gelagert sind.

5. Kompressor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Kurbelwelle (19, 54) eine Schwungmasse (37) angeordnet ist und/oder die Kurbelwelle (19, 54) als Schwungmasse (73) ausgestaltet ist.

6. Kompressor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor (63) mindestens einen zweiten Hub-Motorkolben (51b) aufweist, der dem mindestens einen Verdichterkolben (52) zugeordnet ist, und dass der mindestens eine erste und der mindestens eine zweite Motorkolben (51a, 51b) im Viertaktbetrieb mit um zwei Takte versetzten Arbeitstakten betrieben werden und mit dem mindestens einen Verdichterkolben (52) derart mechanisch gekoppelt sind, dass abwechselnd die Drehmomentabgaben des mindestens einen ersten Motorkolbens (51a) und des mindestens einen zweiten Motorkolbens (51b) an die Kurbelwelle (54) in der Nähe ihrer jeweiligen Maxima sind, wenn der Drehmomentbedarf des Verdichterkolbens (52) in der Nähe seines Maximums ist.

7. Kompressor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er als mobiler, insbesondere portabler, Kompressor ausgestaltet ist.

8. Kompressor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ihm ein elektrischer Anlassermotor (70) zum Anlassen des Verbrennungsmotors (25; 63) zugeordnet ist.

9. Kompressor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass er mit dem Anlassermotor (70) zu einer kompakten Baueinheit zusammengefasst ist.

10. Kompressor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrischer Akkumulator (71) oder eine elektrische Batterie zum Betreiben des Anlassermotors in die Baueinheit integriert ist.

11. Kompressor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor (25; 63) mit einem fossilen Brennstoff, insbesondere mit Gas und/oder Benzin und/oder Methanol, betreibbar ist.