DE102005058535A1 - compressor unit - Google Patents
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- F04B2203/00—Motor parameters
- F04B2203/02—Motor parameters of rotating electric motors
- F04B2203/0207—Torque
Abstract
Kompressoreinheit, welche aus einem Motor und einem Hubkolbenverdichter, sowie einer zwischen Motor und Kolbenverdichter angeordneten Getriebeeinheit besteht, wobei innerhalb des Antriebsstranges der Kompressoreinheit ein Freilauf angeordnet ist.Compressor unit, which consists of a motor and a reciprocating compressor, as well as a gear unit arranged between the motor and the piston compressor, a freewheel being arranged within the drive train of the compressor unit.
Description
Die Erfindung betrifft eine Kompressoreinheit, insbesondere zur Luftverdichtung innerhalb tragbarer/transportabler Geräte, welche aus einem Motor und einem Hubkolbenverdichter, sowie einer zwischen Motor und Kolbenverdichter angeordneten Getriebeeinheit besteht, wobei die Getriebeeinheit im Wesentlichen aus einer Zahnradstufe und einem Schubkurbeltrieb besteht, der ein Kurbelrad und eine mit Kurbelrad und einem Kolben verbundenen Pleuelstange aufweist.The The invention relates to a compressor unit, in particular for air compression within portable / portable devices, which consists of a motor and a reciprocating compressor, and one between the engine and reciprocating compressor arranged gear unit, wherein the transmission unit essentially a gear stage and a slider crank drive which consists of a crank wheel and one with a crank wheel and a piston having connected connecting rod.
Bei solchen Kolbenverdichtern, insbesondere bei sehr einfachen und in großen Stückzahlen hergestellten Kolbenverdichtern wie etwa Kleinkompressoren zum Befüllen von Reifen, ist es wünschenswert, eine hohe Kompressorleistung und Lebensdauer bei wirtschaftlichem Materialeinsatz zu erreichen, also im Wesentlichen einen hohen Wirkungsgrad, nämlich eine möglichst hohe Pumpleistung mit einem möglichst kleinen Motor.at Such reciprocating compressors, especially in very simple and in huge numbers produced piston compressors such as small compressors for filling Tires, it is desirable a high compressor performance and lifetime at economic Material use to achieve, so essentially a high efficiency, namely a preferably high pumping power with one possible small engine.
Ein ähnlich gelagertes
Problem liegt dem Vakuummotor zugrunde, wie er durch die
Für die Erfindung bestand also die Aufgabe, die Bauarten von Kompressoren und damit deren Wirkungsgrad so zu verbessern, dass mit möglichst kleiner Antriebsleistung und leicht bauendem Getriebe eine möglichst große Kompressorleistung über eine hohe Lebensdauer erreichbar ist.For the invention So it was the task, the types of compressors and thus to improve their efficiency so that with the lowest possible drive power and easy to build gear as large a compressor power over a long life is reached.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Hauptanspruchs. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen enthalten.Is solved this task by the features of the main claim. advantageous Further developments are contained in the subclaims.
Die Kompressoreinheit umfasst dazu einen Freilauf innerhalb ihres Antriebstranges, der so ausgebildet ist, dass kein Bremsmoment des Motors erzeugt wird. Durch eine solche Anordnung wird verhindert, dass die bei einem vollständigen Kompressionstakt noch im System steckende Energie in Form von komprimierter Luft über die Getriebeeinheit in Bremsarbeit des Motors rückgeführt wird und als generatorische Rückspeisung in die Stromversorgung gelangt oder aber als Reibungswärme über Getriebe oder Motor in die Umwelt abgeführt wird. Diese Mengen an Verlustenergie, wie sie bei einer Kompressoreinheit nach dem Stand der Technik noch existieren, müssen mit der erfindungsgemäßen Ausführung nicht beim nächsten Kompressionstakt wieder neu in das System eingebracht werden. Der Wirkungsgrad erhöht sich damit beträchtlich.The Compressor unit includes for this purpose a freewheel within its drive train, which is designed so that generates no braking torque of the engine becomes. Such an arrangement prevents the at a complete one Compression stroke energy still stuck in the system in the form of compressed Air over the gear unit is returned in braking work of the engine and as a generator recovery gets into the power supply or as a frictional heat via gear or Engine dissipated in the environment becomes. These amounts of energy loss, as in a compressor unit still exist according to the prior art need not with the inventive design at the next Compression clock again be introduced into the system. Of the Increased efficiency considerably.
Vorteilhafterweise ist der Freilauf innerhalb der Getriebeeinheit des Kompressors angeordnet. Innerhalb der Getriebeeinheit kann dieser Freilauf nämlich besonders einfach und mit bekannten Bauteilen realisiert werden, etwa in Form einer richtungsgeschalteten Kupplung, wie z.B. einer Freilauf- oder Überholkupplung.advantageously, the freewheel is disposed within the transmission unit of the compressor. Within the transmission unit, this freewheel namely particularly simple and be realized with known components, such as in the form of a directional connected Coupling, e.g. a freewheel or overrunning clutch.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass der Freilauf in der Zahnradstufe angeordnet ist und das vom Motor erzeugte Drehmoment nur in einer Drehrichtung überträgt. Innerhalb drehender und kraftübertragender Teile, wie etwa Wellen oder Zahnräder, lässt sich ein Freilauf besonders einfach integrieren, etwa in Form eines Klemmklotz- oder Klemmrollenfreilaufes, oder in Form einer Federband-Freilaufkupplung.A Another advantageous embodiment is that the freewheel is arranged in the gear stage and the torque generated by the engine transmits only in one direction of rotation. Within rotating and power transmitting Parts, such as shafts or gears, can be a freewheel especially easy to integrate, for example in the form of a clamp block or clamping roller freewheel, or in the form of a spring band overrunning clutch.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass das Kurbelrad oder einzelne Zahnräder der Zahnradstufe mit Schwungmassen versehen sind. Hierdurch lässt sich die bei einem vollständigen Kompressionstakt noch im System steckende Energie in Form von komprimierter Luft auf einfache Weise in kinetische Energie umwandeln und im System speichern.A Another advantageous embodiment is that the crank wheel or individual gears of the Gear stage are provided with flywheel masses. This is possible the at a complete compression stroke energy still stuck in the system in the form of compressed air easily convert it into kinetic energy and store it in the system.
Eine weitere vorteilhafte und sehr elegante Ausbildung besteht darin, dass der Freilauf durch eine Schaltung innerhalb einer elektronischen Motorsteuerung erzeugt wird. Hierbei wird der Motor bei einer Richtungsumkehr der Drehmomente so in den „elektronischen Freilauf" geschaltet, dass kein Bremsmoment entstehen kann und der Motorläufer ggf. selbst als Schwungmasse zur Verfügung steht. Eine solche Ausbildung lässt sich besonders leicht bei einem „bürstenlosen" Motor realisieren, bei dem die Umschaltung des elektrischen Feldes nicht mehr durch einen althergebrachten Kommutator, sondern durch eine Steuerungselektronik erfolgt.A further advantageous and very elegant training is that the freewheel through a circuit within an electronic Motor control is generated. Here, the engine is at a reversal the torques so in the "electronic Freewheel ", that no braking torque can occur and the motor rotor, if necessary even as a flywheel available stands. Such education leaves Especially easy to realize in a "brushless" motor, in which the switching of the electric field no longer by a traditional one Commutator, but by a control electronics.
Eine besonders vorteilhafte Anwendung besteht darin, dass eine solche Kompressoreinheit zum Abdichten und Aufpumpen aufblasbarer Gegenstände genutzt wird, insbesondere zum Abdichten und Aufpumpen von Kraftfahrzeugreifen, wobei die Kompressoreinheit über eine Einlassleitung und eine Auslassleitung aufweisende Ventil- und Verteilereinheit für Dichtmittel und Druckgas sowohl mit einem Behälter für ein in den aufblasbaren Gegenstand einfüllbares selbsttätiges Dichtmittel verbunden ist, als auch mit einem über Verbindungsmittel zwischen Ventil- und Verteilereinheit anschließbaren und aufblasbarem GegenstandA particularly advantageous application is that such a compressor unit is used for sealing and inflating inflatable objects, in particular for sealing and inflation of motor vehicle tires, wherein the compressor unit via a inlet line and an outlet line having valve and distributor unit for sealant and compressed gas both with a Behäl ter is connected for a fillable in the inflatable article automatic sealing means, as well as with a connection means between the valve and distributor unit connectable and inflatable object
Die erfindungsgemäße Kompressoreinheit ist natürlich auch für eine große Anzahl anderer Anwendungsfälle bestens geeignet, also auch für nicht tragbare und in Fahrzeugen fest eingebaute Kompressoren, wie sie beispielsweise eingesetzt werden als Druckquellen für Luftfedersysteme bzw. Niveauregelanlagen oder auch für Reifendruckregelanlagen in Kraftfahrzeugen. In solchen Bereichen sind dann Kompressoren eingesetzt, die einen Druck von 30 bar und mehr erzeugen.The Compressor unit according to the invention Naturally also for a big Number of other use cases ideally suited, therefore also for not portable and built-in vehicles compressors, such as They are used, for example, as pressure sources for air spring systems or level control systems or for tire pressure regulating systems in Motor vehicles. In such areas compressors are then used, which produce a pressure of 30 bar and more.
Anhand eines Ausführungsbeispieles soll die Erfindung näher gekennzeichnet werden. Es zeigen:Based an embodiment the invention should be closer be marked. Show it:
Die
Zwischen
dem als Antrieb eingesetzten Elektromotor
Der Kurbelwinkel Φ von 180° bis 360° kennzeichnet dabei den Kompressionshub und stellt den Bereich dar, in dem sich der Kolben vom oberen Totpunkt (OT, Φ = 180°) in den unteren Totpunkt (UT, Φ = 360°) bewegt, in dem also die Luftsäule im Zylinder komprimiert wird.Of the Crank angle Φ of 180 ° to 360 ° doing the compression stroke and represents the area in which the piston moves from top dead center (TDC, Φ = 180 °) to bottom dead center (TDC, Φ = 360 °), in which, then, the column of air is compressed in the cylinder.
Vom
Antriebsmotor
Der
Kurbelwinkel Φ von
0° bis 180° stellt dabei
den Leerhub dar, bei welchem der Kolben des Verdichters vom unteren
Totpunkt UT wieder in den oberen Totpunkt OT fährt, also den Bereich, in dem die
Luftsäule
im Zylinder entspannt wird. In diesem Winkelbereich muß der Motor
Aufgrund
des Freilaufs
Der
Freilauf
Eine merkliche „Restkompression" entsteht natürlich überhaupt erst gegen Ende Füllvorganges, insbesondere in dem Extremfall, dass der maximale vom Kompressor erzeugbare Druck von 10 bar schon in einem hier nicht näher dargestellten Reifen erreicht ist und der Kompressor weiter gegen den gefüllten Reifen anpumpt. Bereits weit vorher würde jedoch ohne den erfindungsgemäßen Freilauf aufgrund einer langsam und mit zunehmendem Fortschreiten eines Füllvorganges größer werdenden Restkompression der Wirkungsgrad verschlechtert.A noticeable "residual compression" arises naturally at all only towards the end of the filling process, in particular in the extreme case, that is the maximum pressure that can be generated by the compressor of 10 bar already reached in a tire not shown here and the compressor continues to pump against the filled tire. Already far in advance but without the freewheel according to the invention due to a slow and progressive progression of a filling process getting bigger Residual compression of the efficiency deteriorates.
- 11
- Kompressoreinheitcompressor unit
- 22
- Kolbenverdichterpiston compressor
- 33
- Getriebeeinheitgear unit
- 44
- SchubkurbeltriebSlider crank mechanism
- 55
- Kurbelradcrank
- 66
- Pleuelstangeconnecting rod
- 77
- Schubgliedpusher member
- 88th
- Elektromotorelectric motor
- 99
- Zahnradstufegear stage
- 1010
- Freilauffreewheel
- 1111
- Drehmomentenverlauftorque curve
Claims (6)
Priority Applications (2)
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200510058535 DE102005058535A1 (en) | 2005-12-08 | 2005-12-08 | compressor unit |
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-
2006
- 2006-10-26 WO PCT/EP2006/067776 patent/WO2007065759A1/en active Application Filing
Also Published As
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Legal Events
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---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: CONTINENTAL REIFEN DEUTSCHLAND GMBH, 30165 HAN, DE |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |