DE102013015158A1 - Kompressor - Google Patents

Kompressor Download PDF

Info

Publication number
DE102013015158A1
DE102013015158A1 DE201310015158 DE102013015158A DE102013015158A1 DE 102013015158 A1 DE102013015158 A1 DE 102013015158A1 DE 201310015158 DE201310015158 DE 201310015158 DE 102013015158 A DE102013015158 A DE 102013015158A DE 102013015158 A1 DE102013015158 A1 DE 102013015158A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cylinder head
compressor
lamella
cylinder
blade
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE201310015158
Other languages
English (en)
Inventor
Heribert Vosse
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF CV Systems Hannover GmbH
Original Assignee
Wabco GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wabco GmbH filed Critical Wabco GmbH
Priority to DE201310015158 priority Critical patent/DE102013015158A1/de
Priority to PCT/EP2014/001665 priority patent/WO2015036065A1/de
Priority to EP14733998.0A priority patent/EP3044462A1/de
Priority to US14/916,209 priority patent/US9915255B2/en
Priority to CN201480050176.6A priority patent/CN105531479A/zh
Priority to KR1020167005305A priority patent/KR20160053918A/ko
Priority to JP2016541826A priority patent/JP6395192B2/ja
Publication of DE102013015158A1 publication Critical patent/DE102013015158A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/10Adaptations or arrangements of distribution members
    • F04B39/1073Adaptations or arrangements of distribution members the members being reed valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/02Stopping, starting, unloading or idling control
    • F04B49/03Stopping, starting, unloading or idling control by means of valves
    • F04B49/035Bypassing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B7/00Piston machines or pumps characterised by having positively-driven valving
    • F04B7/0042Piston machines or pumps characterised by having positively-driven valving with specific kinematics of the distribution member
    • F04B7/0046Piston machines or pumps characterised by having positively-driven valving with specific kinematics of the distribution member for rotating distribution members
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K15/00Check valves
    • F16K15/14Check valves with flexible valve members
    • F16K15/16Check valves with flexible valve members with tongue-shaped laminae
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K15/00Check valves
    • F16K15/18Check valves with actuating mechanism; Combined check valves and actuated valves
    • F16K15/182Check valves with actuating mechanism; Combined check valves and actuated valves with actuating mechanism
    • F16K15/1821Check valves with actuating mechanism; Combined check valves and actuated valves with actuating mechanism for check valves with a hinged or pivoted closure member
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K3/00Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
    • F16K3/02Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor
    • F16K3/04Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor with pivoted closure members

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Compressor (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kompressor (10) zum Verdichten von Luft für ein Druckluftsystem eines Kraftfahrzeugs, mit einem Zylindergehäuse (14) und einem mit diesem verbundenen Zylinderkopf (16), wobei im Zylindergehäuse (14) mindestens ein Verdichterkolben in wenigstens einem Zylinder oszillierend auf und ab bewegbar ist. Bei diesem Kompressor (10) ist vorgesehen, dass in mindestens einer Vertiefung (38) in einer dem mindestens einen Verdichterkolben zugewandten Unterseite (30) des Zylinderkopfes (16) wenigstens eine Lamelle (34, 36) aufgenommen ist, mittels der durch Schließen oder Öffnen wenigstens eines Steuerkanals (60, 60') im Zylinderkopf (16) eine verlustarme Regelung der Förderleistung des Kompressors (10) durchführbar ist, wobei ein Lagerende (44) der mindestens einen Lamelle (34, 36) verschwenkbar geführt an einer Lagerkontur (54) dieser Vertiefung (38) angelenkt ist. Infolge der verschwenkbaren Aufnahme des Lagerendes (44) der Lamelle (34, 36) an einer von der Vertiefung (38) abschnittsweise vorgegebenen Lagerkontur (54) ist ein separater Lagerzapfen zur schwenkbaren Lagerung der Lamelle (34, 36) im Zylinderkopf (16) entbehrlich. Hieraus ergibt sich eine Vereinfachung des konstruktiven Aufbaus des Zylinderkopfes (16) im Bereich der wenigstens einen Lamelle (34, 36).

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Kompressor zum Verdichten von Luft für ein Druckluftsystem eines Kraftfahrzeugs, mit einem Zylindergehäuse und einem mit diesem verbundenen Zylinderkopf, wobei im Zylindergehäuse mindestens ein Verdichterkolben in wenigstens einem Zylinder oszillierend auf und ab bewegbar ist.
  • Kompressoren werden zur Verdichtung von Gasen aller Art und insbesondere zur Komprimierung von Luft für unterschiedlichste technische Anwendungen eingesetzt. Beispielsweise sind Kompressoren zur Bereitstellung von Druckluft zum Betrieb von pneumatischen Bremssystemen in Kraftfahrzeugen und Schienenfahrzeugen notwendig. Die Kompressoren werden bei Kraftfahrzeugen in der Regel von der zum Antrieb des Fahrzeugs vorgesehenen Brennkraftmaschine mit angetrieben. Gegebenenfalls kann für den Kompressor ein von der Brennkraftmaschine unabhängiger Nebenantrieb vorgesehen sein.
  • Aus der DE 198 48 217 A1 ist beispielsweise ein Gasverdichter mit einem Zusatzverdichtungsraum bekannt. Um die Leistungsaufnahme des Gasverdichters im Leerlaufbetrieb, also bei einem geringen Druckluftbedarf des Druckluftsystems zu minimieren, wird der Zylinderraum durch gezieltes Zuschalten eines sogenannten Totraumvolumens mittels einer verschiebbaren und/oder schwenkbaren Lamelle vergrößert und hierdurch die mechanische Antriebsleistung des Kompressors im Leerlaufbetrieb herabgesetzt.
  • Bei Mehrzylinderkompressoren mit paarweise gegenläufig oszillierenden Kolben ist es demgegenüber bekannt, jeweils zwei Zylinderräume im Leerlaufbetrieb über einen Bypass-Kanal miteinander zu verbinden, so dass die Druckluft unter signifikanter Verringerung der Antriebsleistung lediglich zwischen den Zylindern hin und her gefördert wird. Um diesen Zweck zu erreichen, wird mindestens ein Bypass-Kanal durch eine geeignete Betätigungsstellung der Lamellen mit Hilfe von Aktoren im Leerlaufbetrieb des Kompressors zumindest bereichsweise freigegeben.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kompressor zur Verdichtung eines Gases vorzustellen, der im Vergleich zu vorbekannten Ausführungsformen von Kompressoren mit einer verlustarmen Fördermengenregulierung einen konstruktiv einfacheren Aufbau aufweist.
  • Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass sich der konstruktive Aufbau eines Kompressors durch eine Optimierung der Lagerung der zur verlustarmen Fördermengenregulierung an der Unterseite des Zylinderkopfes eingesetzten Lamellen vereinfachen lässt.
  • Die Erfindung geht daher aus von einem Kompressor zum Verdichten von Luft für ein Druckluftsystem eines Kraftfahrzeugs, mit einem Zylindergehäuse und einem mit diesem verbundenen Zylinderkopf, wobei im Zylindergehäuse mindestens ein Verdichterkolben in wenigstens einem Zylinder oszillierend auf und ab bewegbar ist. Zur Lösung der Aufgabe ist vorgesehen, dass in mindestens einer Vertiefung in einer dem mindestens einen Verdichterkolben zugewandten Unterseite des Zylinderkopfes wenigstens eine Lamelle aufgenommen ist, mittels der durch Schließen oder Öffnen wenigstens eines Steuerkanals im Zylinderkopf eine verlustarme Regelung der Förderleistung des Kompressors durchführbar ist, wobei ein Lagerende der mindestens einen Lamelle verschwenkbar geführt an einer Lagerkontur dieser Vertiefung angelenkt ist.
  • Durch diesen Aufbau wird unter anderem erreicht, dass im Vergleich zu einer weniger vorteilhaften Ausführungsform ein dortiger Lagerzapfen zur schwenkbaren Lagerung der Lamelle an der Unterseite des Zylinderkopfes entbehrlich ist. Darüber hinaus entfällt an der Haltestruktur für einen solchen Lagerzapfen am Zylinderkopf eine ansonsten notwendige Materialaufdickung in Richtung zu einem benachbart angeordneten Strömungskanal. Durch die Konstruktion gemäß der Erfindung kann der Strömungsquerschnitt des Strömungskanals vergrößert ausgebildet sein und zugleich der erforderliche Materialeinsatz bei der Fertigung des Zylinderkopfes in Kosten senkender Weise reduziert werden.
  • Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Lagerende der mindestens einen Lamelle und die jeweilige Lagerkontur der zugeordneten mindestens einen Vertiefung im Zylinderkopf jeweils zumindest abschnittweise kreisförmig ausgebildet sind. Hierdurch ergibt sich eine Optimierung der zwischen dem Lagerende der Lamelle und der Lagerkontur der Vertiefung des Zylinderkopfes entstehenden Lagerfläche. Die Außenkontur der Vertiefung, einschließlich der Lagerkontur für die Lamelle, korrespondiert geometrisch im Wesentlichen mit einer Außenkontur dieser Lamelle, um deren flächig vollständige Aufnahme in der Vertiefung zu gewährleisten.
  • Gemäß einer anderen Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Lagerende der mindestens einen Lamelle und die jeweilige Lagerkontur der mindestens einen Vertiefung des Zylinderkopfes zumindest bereichsweise formschlüssig ineinander greifen. Hierdurch ist eine leichtgängige und zugleich im Idealfall spielfreie Lagerung des Lagerendes der mindestens einen Lamelle innerhalb der Lagerkontur der betreffenden Vertiefung im Zylinderkopf gegeben.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die mindestens eine Lamelle an einem vom Lagerende weggerichteten Betätigungsende einen Betätigungsabschnitt aufweist. Hierdurch wird die Anbindung eines in den Zylinderkopf integrierten Aktuators, beispielsweise einer kleinen pneumatischen Kolben-Zylinder-Anordnung, zum Verschwenken der Lamelle in Abhängigkeit vom jeweiligen Betriebszustand des Kompressors möglich.
  • In weiterer, beispielhaften Ausgestaltung des Betätigungsabschnitts der Lamelle ist vorgesehen, dass der Betätigungsabschnitt in einer Draufsicht parallel zu Schwenkachse der Lamelle näherungsweise T-förmig ausgebildet ist und an den kurzen T-Schenkeln zwei gegenüberliegend zueinander angeordnete sowie in etwa halbkreisförmige Schenkelenden aufweist, wobei in etwa mittig zwischen diesen beiden Schenkelenden ein Betätigungsstift zur mechanischen Ankopplung an einen Aktuator ausgebildet oder befestigt ist.
  • Infolge der T-förmigen beziehungsweise hammerförmigen Ausbildung des Betätigungsabschnitts der Lamelle mit zwei betätigungsseitigen Schenkelenden ergeben sich zwei Endstellungen der Lamelle bei deren Schwenkbetätigung, bei denen jeweils ein Schenkelende der Lamelle sehr nahe an der Umfangskontur der Vertiefung des Zylinderkopfes angeordnet ist. Durch die T-förmige Geometrie der Lamelle überdeckt diese im Bereich ihrer Schenkelenden eine bogenförmige Ausnehmung im Zylinderkopf, welche der Betätigungsstift der Lamelle durchsetzt. Unterhalb der bogenförmige Ausnehmung im Zylinderkopf ist der erwähnte Aktuator zur Betätigung der Schwenkbewegung der Lamelle angeordnet, welcher durch die Abdeckung der bogenförmige Ausnehmung mittels der Lamellenschenkel vor der Wärme des Verdichtungsprozesses sowie vor einer Verschmutzung geschützt wird. In einer anderen Ausführungsform könnte die Lamelle auch eine L-förmige Geometrie aufweisen, wobei der kurze L-Schenkel eine bogenförmige Ausnehmung im Zylinderkopf abdeckt.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass in einer Draufsicht auf die Lamelle parallel zu Schwenkachse derselben das Lagerende und der Betätigungsabschnitt der mindestens einen Lamelle über einen beidseitig bogenförmigen Ventilabschnitt miteinander verbunden sind. Hierdurch kann der Ventilabschnitt der Lamelle Steuerkanäle mit einer großen Querschnittsfläche bei vergleichsweise geringen Schwenkbewegungen um kleine Schwenkwinkel bedecken und wieder freigeben.
  • Außerdem kann bei diesem Kompressor vorgesehen sein, dass in einer Leerlauf-Betätigungsstellung der mindestens einen Lamelle deren Ventilabschnitt mindestens einen Steuerkanal im Zylinderkopf zumindest teilweise freigibt. Hierdurch ist ein energiesparender Leerlaufbetrieb des Kompressors möglich. In einer Lastlauf-Betätigungsstellung der mindestens einen Lamelle verschließt der Ventilabschnitt dagegen den mindestens einen Steuerkanal vollständig. Demnach kann der Kompressor durch einfaches Verschwenken der Lamelle von deren Leerlauf-Betätigungsstellung in deren Lastlauf-Betätigungsstellung in den Volllastbetrieb bei maximaler Fördermenge unter gleichzeitiger Erhöhung der erforderlichen mechanischen Antriebsleistung des Kompressors umgeschaltet werden.
  • Schließlich ist bevorzugt vorgesehen, dass die Materialstärke der mindestens einen Lamelle über deren Ausdehnung annähernd konstant ist, und dass diese Materialstärke geringer ist als die Tiefe der mindestens einen Vertiefung in der Unterseite des Zylinderkopfes. Hierdurch ist die freie Beweglichkeit der Lamelle nach dem Zusammenbau des Zylinderkopfes auf jeden Fall gewährleistet.
  • Zum besseren Verständnis der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung beigefügt. In dieser zeigt
  • 1 eine perspektivische Ansicht eines Kompressors mit zwei Zylindern,
  • 2 eine perspektivische Draufsicht auf die Unterseite des Zylinderkopfes des Kompressors von 1 zusammen mit zwei von der Unterseite abgehoben dargestellten Lamellen,
  • 3 eine Draufsicht auf die Unterseite des Zylinderkopfes von 2 mit eingelegten und in einer Lastlauf-Betätigungsstellung angeordneten Lamellen, und
  • 4 eine Draufsicht auf die Unterseite des Zylinderkopfes von 2 mit eingelegten und in einer Leerlauf-Betätigungsstellung angeordneten Lamellen.
  • In der Zeichnung weisen dieselben konstruktiven Elemente jeweils die gleiche Bezugsziffer auf.
  • 1 zeigt demnach einen Zweizylinder-Kompressor 10 zum Verdichten von Gasen aller Art, insbesondere jedoch zur Erzeugung von Druckluft für pneumatische Systeme. Der Kompressor 10 weist unter anderem ein Kurbelgehäuse 12, ein Zylindergehäuse 14 sowie einen auf dieses aufgesetzten Zylinderkopf 16 auf, der seinerseits mit einem Zylinderkopfdeckel 18 abgeschlossen ist. Der Antrieb der Antriebswelle 22 des Kompressors 10 erfolgt mit Hilfe eines in den Zeichnungen nicht dargestellten Antriebsaggregats, welches über einen am Kurbelgehäuse 12 ausgebildeten Flansch 20 mit dem Kompressor 10 verbindbar ist. Die weiteren technischen Einzelheiten des konstruktiven Aufbaus eines derartigen Kompressor mit zwei Zylindern zur Verdichtung von insbesondere Luft sind dem auf dem technischen Gebiet der Pneumatik tätigen Fachmann hinreichend geläufig, so dass an dieser Stelle auf eine eingehende Erläuterung des inneren Aufbaus des Kompressors 10 verzichtet wird.
  • In 2 ist eine perspektivische Ansicht der den Verdichterkolben des Kompressors 10 zugewandten Unterseite 30 des Zylinderkopfes 16 zusammen mit zwei von diesem abgehoben dargestellten Lamellen 34, 36 dargestellt. Die Unterseite 30 des Zylinderkopfes 16 ist in zwei Bereiche I, II unterteilt, die einschließlich aller Bohrungen, Kanäle, Stifte und Ausnehmungen spiegelsymmetrisch zu einer Symmetrieachse 32 ausgebildet sind. Entsprechendes gilt für die beiden von der Unterseite 30 abgehoben dargestellten, plattenförmigen Lamellen 34, 36, so dass, um Wiederholungen zu vermeiden, in der weiteren Beschreibung lediglich der Bereich I der Unterseite 30 sowie die Lamelle 34 eingehender beschrieben werden.
  • In die Unterseite 30 des Zylinderkopfes 16 ist in deren Bereich I unter anderem eine Vertiefung 38 mit einer in sich geschlossenen Umfangskontur 40 ausgebildet. Der geometrische Verlauf der Umfangskontur 40 korrespondiert hierbei näherungsweise mit der Umfangskontur 42 der Lamelle 34. Um eine bündige Aufnahme der Lamelle 34 in der Vertiefung 38 und zugleich deren Verschwenkbarkeit innerhalb der von der Umfangskontur 40 definierten Fläche der Vertiefung 38 zu ermöglichen, ist die Umfangskontur 40 der Vertiefung 38 im Vergleich zur Umfangskontur 42 der Lamelle 34 quer zur Längserstreckung der Lamelle 34 vergrößert.
  • Die Lamelle 34 weist ein Lagerende 44 und an einem hiervon weggerichteten Betätigungsende 46 einen Betätigungsabschnitt 48 mit einem zylindrischen Betätigungsstift 50 auf, die über einen bauchigen beziehungsweise beidseitig bogenförmigen Ventilabschnitt 52 miteinander verbunden sind. Die verschwenkbare Lagerung der Lamelle 34 innerhalb der Vertiefung 38 des Zylinderkopfes 16 erfolgt mittels des Lagerendes 44, das zumindest bereichsweise formschlüssig in eine kreissegmentförmige Lagerkontur 54 der Umfangskontur 40 der Vertiefung 38 einbringbar ist und dort im Zusammenwirken mit dieser einen Drehpunkt für eine Schwenkbewegung der Lamelle 34 definiert.
  • Das Verschwenken der Lamelle 34 in Abhängigkeit von einem Betriebszustand des Kompressors 10, insbesondere dem Leerlaufbetrieb bei minimaler Luftfördermenge und dem Volllastbetrieb mit maximaler Luftfördermenge, erfolgt mittels eines mit einer gestrichelten Linie angedeuteten Aktors 56, der oberhalb der Unterseite 30 des Zylinderkopfes 16 in einer nicht dargestellten Bohrung desselben angeordnet sowie als pneumatische Kolben-Zylinder-Anordnung ausgebildet ist. Zu diesem Zweck greift der Betätigungsstift 50 der Lamelle 34 im eingebauten Zustand derselben durch eine bogenförmige Ausnehmung 58 im Zylinderkopf 16, und gelangt so in Eingriff mit einer nicht dargestellten Ringnut des Kolbens des Aktors 56.
  • Durch das Verschwenken der Lamelle 34 innerhalb der Vertiefung 38 werden zwei Steuerkanäle 60, 60' im Zylinderkopf 16 entweder zumindest teilweise freigegeben oder vollständig bedeckt, wobei durch die Öffnung der Steuerkanäle 60, 60' zum Beispiel ein sogenannter Totraum dem zugehörigen Zylinderraum des Kompressors 10 zugeschaltet und in Folge dessen das Arbeitsvolumen vergrößert werden kann, welches wiederum zu einer deutlichen Absenkung der im Leerlaufbetrieb notwendigen Antriebsleistung des Kompressors 10 führt.
  • Bei den zwei hier gegebenen, bevorzugt gegenläufig in den Zylinderräumen des Kompressors 10 auf und ab oszillierenden Verdichterkolben, können die genannten Zylinderräume über die Steuerkanäle 60, 60' mittels der Lamelle 34 miteinander verbunden werden, so dass die Luft im Leerlaufbetrieb des Kompressors 10 zwischen den beiden Zylinderräumen praktisch verlustfrei hin und her gefördert wird und die im Leerlaufbetrieb des Kompressors 10 noch erforderliche Antriebsleistung drastisch reduziert ist.
  • Die Materialstärke 62 der Lamelle 34 ist so bemessen, dass sie geringer ist als die Tiefe 64 der Vertiefung 38 im Zylinderkopf 16, um insbesondere eine freie Beweglichkeit der Lamelle 34 nach dem Zusammenbau des Zylinderkopfes 16 zu gewährleisten.
  • Ferner ist im Zylinderkopf 16 eine Vielzahl von weiteren Bohrungen, Kanälen, Durchbrüchen, Ausnehmungen und Stiften ausgebildet beziehungsweise angeordnet, die für das Verständnis der Erfindung unwesentlich sind.
  • 3 zeigt eine Draufsicht auf die Unterseite 30 des Zylinderkopfes 16 der 2 mit eingelegten und in ihrer Lastlauf-Betätigungsstellung geschwenkten Lamellen 34, 36. Aufgrund des symmetrischen Aufbaus der Unterseite 30 des Zylinderkopfs 16 in Bezug zur Symmetrielinie 32 wird im weiteren Fortgang der Beschreibung ausschließlich der Bereich I der Unterseite 30 näher erläutert. In der hier dargestellten Position befindet sich die Lamelle 34 in ihrer Lastlauf-Betätigungsstellung, in welcher der bogenförmige Ventilabschnitt 52 die beiden mit gestrichelten Linien angedeuteten Steuerkanäle 60, 60' vollständig bedeckt und der Kompressor 10 daher die maximal mögliche Fördermenge an verdichteter Luft abgibt.
  • Das Lagerende 44 der Lamelle 34 ist im Wesentlichen kreisförmig ausgebildet und zumindest bereichsweise formschlüssig in der gleichfalls in etwa kreisförmigen Lagerkontur 54 der Vertiefung 38 zur Schaffung eines Drehpunkts 70 verschwenkbar aufgenommen. Die Lagerkontur 54 stellt einen Teilabschnitt der Umfangskontur 40 der Vertiefung 38 dar. Der Drehpunkt 70 tritt an die Stelle eines ansonsten zur verschwenkbaren Lagerung der Lamelle 34 am Zylinderkopf 16 in diesem Bereich notwendigen Lagerzapfens. Hierdurch ergibt sich ein erheblich vereinfachter konstruktiver Aufbau des Zylinderkopfes 16. Durch den Drehpunkt 70 ist die verschwenkbare Lagerung der Lamelle 34 innerhalb der Vertiefung 38 gegenüber parallel zur Unterseite 30 angreifenden, mechanischen Lasten gewährleistet. Abweichend von dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel kann das Lagerende 44 der Lamelle 34 eine von der Kreisform abweichende geometrische Gestalt aufweisen und unter Verringerung der zur Verfügung stehenden Lagerfläche beispielsweise als ein Vieleck, beispielsweise sternförmig oder dergleichen, ausgebildet sein.
  • Der Betätigungsabschnitt 48 der Lamelle 34 ist in diesem Ausführungsbeispiel näherungsweise T-förmig ausgebildet und verfügt über zwei gegenüberliegend zueinander angeordnete und jeweils in etwa halbkreisförmige Schenkelenden 72, 74. Mittig zwischen dem ersten Schenkelende 72 und dem zweiten Schenkelende 74 ist der bereits genante zylindrische Betätigungsstift 50 an der Lamelle 34 befestigt, was beispielsweise durch Einpressen, Verkleben, Vernieten, Verschweißen oder dergleichen erfolgt sein kann. Die beiden Schenkelenden 72, 74 legen im Zusammenwirken mit korrespondierend zu den Schenkelenden 72, 74 in der Umfangskontur 40 der Vertiefung 38 ausgeformten, gleichfalls ungefähr halbkreisförmigen Taschen 76, 78 zwei definierte Endpositionen der Lamelle 34 innerhalb der Vertiefung 38 fest. In der gezeigten Schwenkstellung der Lamelle 34 liegt das zweite Schenkelende 74 in der diesem zugeordneten zweiten Tasche 78, wodurch die gezeigte Lastlauf-Betätigungsstellung der Lamelle 34 festgelegt ist. Der erwähnte Aktuator 56 bestimmt mit den Endstellungen seiner axialen Stellbewegung die beiden Endstellungen der Schwenkbewegung der Lamelle 34.
  • Um den Kompressor 10 ausgehend von der in 3 dargestellten Lastlauf-Betätigungsstellung in die verlustarme Leerlauf-Betätigungsstellung zu verbringen, wird die Lamelle 34 mithilfe des Aktors 56, dessen bewegliches Element im Eingriff mit dem Betätigungsstift 50 steht, in Richtung eines Pfeils 80 so weit um den Drehpunkt 70 herum verschwenkt, bis das erste Schenkelende 72 in der diesem zugeordneten ersten Tasche 76 annähernd zur Anlage kommt und der bogenförmige Ventilabschnitt 52 die Steuerkanäle 60 im Idealfall vollständig freigibt (siehe 4). Um die notwendige mechanische Kopplung zwischen dem Aktuator 56 und dem Betätigungsstift 50 der Lamelle 34 zu ermöglichen, verfügt der Zylinderkopf 16 etwa im Bereich der halbkreisförmigen Taschen 76, 78 über die bogenförmige Ausnehmung 58. Die mechanische Verbindung zwischen dem Betätigungsstift 50 der Lamelle 34 und dem Aktuator 56 kann zum Beispiel über eine in dessen Kolben eingelassene Ringnut erfolgen, in die der Betätigungsstift 50 eingreift. Dadurch ist die mechanische Kopplung zwischen dem Aktuator 56 und dem Betätigungsstift 50 unabhängig von etwaigen Rotationsbewegungen des Aktuators 56 um seine Längsmittelachse gewährleistet, wodurch unter anderem die Montage des Zylinderkopfes 16 erleichtert wird.
  • Die Lamelle 34 ist in diesem Ausführungsbeispiel symmetrisch zu ihrer Längsmittelachse 82 geformt, wobei der Betätigungsabschnitt 48, der Ventilabschnitt 42 sowie das Lagerende 44 jeweils hintereinander und jeweils symmetrisch in Bezug zu der Längsmittelachse 82 ausgebildet sind. Darüber hinaus liegen der Betätigungsstift 50 sowie der Drehpunkt 70 gleichfalls um einen Abstand 84 voneinander entfernt auf der Längsmittelsachse 82.
  • Die Geometrie der Umfangskontur 40 der Vertiefung 38 korrespondiert im Wesentlichen mit der Umfangskontur 42 der Lamelle 34, wobei jedoch die Quererstreckung der Umfangskontur 40 der Vertiefung 38 im Vergleich zur Quererstreckung der Umfangskontur 42 der Lamelle 42 in Bezug zur Längsmittelachse 82 überproportional gedehnt ist. Hierdurch ist gewährleistet, dass die Lamelle 34 sowohl in ihrer Leerlauf-Betätigungsstellung als auch in ihrer Last-Betätigungsstellung vollständig in der Vertiefung 38 des Zylinderkopfes 16 aufgenommen ist.
  • Die Umfangskontur 40 der Vertiefung 38 sowie die Umfangskontur 42 der Lamelle 34 können abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel gestaltet sein, so lange die gewünschte Regelungswirkung beziehungsweise Steuerungswirkung der Lamelle 34 zum Umschalten zwischen der Leerlauf-Betätigungsstellung und der Last-Betätigungsstellung des Kompressors 10 durch das Bedecken beziehungsweise durch das Wiederfreigeben der Steuerkanäle 60, 60' erreicht wird und insbesondere die vollständige Aufnahme der Lamelle 34 in der Vertiefung 38 in ihren beiden Schwenkstellungen gegeben ist.
  • 4 zeigt ebenfalls eine Draufsicht auf die Unterseite 30 des Zylinderkopfes 16 der 2 mit eingelegten und in einer Leerlauf-Betätigungsstellung befindlichen Lamellen 34, 36. Die Darstellung der 4 entspricht weitgehend der Darstellung von 3, wobei jedoch die Lamelle 34 im Gegensatz zu der in 3 gezeigten Last-Betätigungsstellung hier in die Leerlauf-Betätigungsstellung angeordnet verschwenkt ist, in der die aus der Unterseite 30 des Zylinderkopfes 16 heraustretenden Steuerkanäle 60, 60' vom bogenförmigen Ventilabschnitt 52 der Lamelle 34 vollständig freigegeben sind. Hierdurch ist über die Steuerkanäle 60, 60' eine pneumatische Verbindung zwischen den hier vorgesehenen zwei Zylinderräumen mit den sich darin jeweils gegenläufig und bewegenden Verdichterkolben oder mindestens einem Todvolumen geeigneter Größe geschaffen, wodurch die Leistungsaufnahme des Kompressors 10 in dessen Leerlaufbetrieb stark reduziert ist.
  • Um die Lamelle 34 ausgehend von der hier gezeigten Leerlauf-Betätigungsstellung wieder in die Last-Betätigungsstellung gemäß 3 zurückzuversetzen, wird die in der Lagerkontur 54 der Vertiefung 38 verschwenkbar aufgenommene Lamelle 34 mithilfe des Aktuators 56 in Richtung des Pfeils 86 soweit zurück geschwenkt, bis das zweite Schenkelende 72 des Betätigungsabschnitts 48 der Lamelle 34 wieder zumindest abschnittweise an der von der Umfangskontur 40 der Vertiefung 38 definierten zweiten Tasche 76 annähernd anliegt.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Kompressor
    12
    Kurbelgehäuse
    14
    Zylindergehäuse
    16
    Zylinderkopf
    18
    Zylinderkopfdeckel
    20
    Flansch am Kurbelgehäuse
    22
    Antriebswelle des Kompressors
    30
    Unterseite des Zylinderkopfs
    32
    Symmetrieachse
    34
    Erste Lamelle
    36
    Zweite Lamelle
    38
    Vertiefung in der Zylinderkopfunterseite
    40
    Umfangskontur der Vertiefung
    42
    Umfangskontur der Lamelle
    44
    Lagerende der Lamelle
    46
    Betätigungsende der Lamelle
    48
    Betätigungsabschnitt der Lamelle
    50
    Betätigungsstift der Lamelle
    52
    Bogenförmiger Ventilabschnitt der Lamelle
    54
    Lagerkontur der Umfangskontur
    56
    Aktuator
    58
    Bogenförmige Ausnehmung
    60
    Erster Steuerkanal im Zylinderkopf
    60'
    Zweiter Steuerkanal im Zylinderkopf
    62
    Materialstärke der Lamelle
    64
    Tiefe der Vertiefung
    70
    Drehpunkt der Lamelle
    72
    Erstes Schenkelende der Lamelle
    74
    Zweites Schenkelende der Lamelle
    76
    Erste Tasche
    78
    Zweite Tasche
    80
    Pfeil
    82
    Längsmittelachse der Lamelle
    84
    Abstand
    86
    Pfeil
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 19848217 A1 [0003]

Claims (9)

  1. Kompressor (10) zum Verdichten von Luft für ein Druckluftsystem eines Kraftfahrzeugs, mit einem Zylindergehäuse (14) und einem mit diesem verbundenen Zylinderkopf (16), wobei im Zylindergehäuse (14) mindestens ein Verdichterkolben in wenigstens einem Zylinder oszillierend auf und ab bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einer Vertiefung (38) in einer dem mindestens einen Verdichterkolben zugewandten Unterseite (30) des Zylinderkopfes (16) wenigstens eine Lamelle (34, 36) aufgenommen ist, mittels der durch Schließen oder Öffnen wenigstens eines Steuerkanals (60, 60') im Zylinderkopf (16) eine verlustarme Regelung der Förderleistung des Kompressors (10) durchführbar ist, wobei ein Lagerende (44) der mindestens einen Lamelle (34, 36) verschwenkbar geführt an einer Lagerkontur (54) dieser Vertiefung (38) angelenkt ist.
  2. Kompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerende (44) der mindestens einen Lamelle (34, 36) und die jeweilige Lagerkontur (54) der zugeordneten mindestens einen Vertiefung (38) im Zylinderkopf (16) jeweils zumindest abschnittweise kreisförmig ausgebildet ist.
  3. Kompressor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerende (44) der mindestens einen Lamelle (34, 36) und die jeweilige Lagerkontur (54) der mindestens einen Vertiefung (38) des Zylinderkopfes (16) zumindest bereichsweise formschlüssig ineinander greifen.
  4. Kompressor nach einem der Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Lamelle (34, 36) an einem vom Lagerende (44) weggerichteten Betätigungsende (46) einen Betätigungsabschnitt (48) aufweist.
  5. Kompressor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsabschnitt (48) näherungsweise T-förmig ausgebildet ist und an den kurzen T-Schenkeln zwei gegenüberliegend zueinander angeordnete sowie in etwa halbkreisförmige Schenkelenden (72, 74) aufweist, und dass in etwa mittig zwischen den beiden Schenkelenden (72, 74) ein Betätigungsstift (50) zur mechanischen Ankopplung an einen Aktor (56) ausgebildet oder befestigt ist.
  6. Kompressor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerende (44) und der Betätigungsabschnitt (48) der mindestens einen Lamelle (34, 36) über einen beidseitig bogenförmigen Ventilabschnitt (52) miteinander verbunden sind.
  7. Kompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Leerlauf-Betätigungsstellung der mindestens einen Lamelle (34, 36) der Ventilabschnitt (52) derselben mindestens einen Steuerkanal (60, 60') im Zylinderkopf (16) zumindest teilweise freigibt.
  8. Kompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Lastlauf-Betätigungsstellung der mindestens einen Lamelle (34, 36) der Ventilabschnitt (52) derselben den mindestens einen Steuerkanal (60, 60') vollständig verschließt.
  9. Kompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialstärke (62) der mindestens einen Lamelle (34, 36) über deren Ausdehnung annähernd konstant ist, und dass diese Materialstärke (62) geringer ist als die Tiefe (64) der mindestens einen Vertiefung (38) in der Unterseite (30) des Zylinderkopfes (16).
DE201310015158 2013-09-11 2013-09-11 Kompressor Ceased DE102013015158A1 (de)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201310015158 DE102013015158A1 (de) 2013-09-11 2013-09-11 Kompressor
PCT/EP2014/001665 WO2015036065A1 (de) 2013-09-11 2014-06-18 Kompressor
EP14733998.0A EP3044462A1 (de) 2013-09-11 2014-06-18 Kompressor
US14/916,209 US9915255B2 (en) 2013-09-11 2014-06-18 Compressor
CN201480050176.6A CN105531479A (zh) 2013-09-11 2014-06-18 压缩机
KR1020167005305A KR20160053918A (ko) 2013-09-11 2014-06-18 압축기
JP2016541826A JP6395192B2 (ja) 2013-09-11 2014-06-18 圧縮機

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201310015158 DE102013015158A1 (de) 2013-09-11 2013-09-11 Kompressor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102013015158A1 true DE102013015158A1 (de) 2015-03-26

Family

ID=51033117

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201310015158 Ceased DE102013015158A1 (de) 2013-09-11 2013-09-11 Kompressor

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9915255B2 (de)
EP (1) EP3044462A1 (de)
JP (1) JP6395192B2 (de)
KR (1) KR20160053918A (de)
CN (1) CN105531479A (de)
DE (1) DE102013015158A1 (de)
WO (1) WO2015036065A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019130210A1 (de) * 2019-11-08 2021-05-12 Nabtesco Automotive Corporation Kolbenverdichter mit Energiespareinrichtung

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI666384B (zh) * 2018-06-08 2019-07-21 科際精密股份有限公司 隔膜泵及其閥片
KR102353470B1 (ko) * 2020-07-14 2022-01-21 주식회사 오성이엔지서비스 디젤엔진용 공기압축기의 재제조 후 제품개선방법
US11378074B2 (en) * 2020-09-01 2022-07-05 Zf Cv Systems Europe Bv Discharge cut-off valve

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3909531A1 (de) * 1988-12-08 1990-06-13 Knorr Bremse Ag Einrichtung zur leistungseinsparung bei kolbenverdichtern, insbesondere fuer die drucklufterzeugung in kraftfahrzeugen
DE19848217A1 (de) 1998-10-20 2000-04-27 Wabco Gmbh & Co Ohg Gasverdichter
US20130092019A1 (en) * 2011-10-13 2013-04-18 Ramesh Pai Cylinder Head for a Compressor

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3329790C2 (de) * 1983-08-18 1995-11-30 Wabco Gmbh Ventilträger für Kolbenverdichter
DE3642852A1 (de) * 1986-12-16 1988-06-30 Wabco Westinghouse Fahrzeug Einrichtung zur uebertragung einer antriebskraft zwischen zwei bauteilen
AT396002B (de) * 1987-10-28 1993-05-25 Hoerbiger Ventilwerke Ag Plattenventil fuer verdichter
DE3904172A1 (de) * 1989-02-11 1990-08-16 Wabco Westinghouse Fahrzeug Ventillamelle
US5327932A (en) * 1993-04-19 1994-07-12 Thomas Industries Inc. Valve restraint enhancement
US5456287A (en) * 1994-10-03 1995-10-10 Thomas Industries Inc. Compressor/vacuum pump reed valve
DE19529684C2 (de) * 1995-08-11 1998-03-19 Knorr Bremse Systeme Kolbenverdichter, insbesondere für die Drucklufterzeugung in Kraftfahrzeugen
DE19745118B4 (de) * 1997-10-11 2006-10-12 Wabco Gmbh & Co.Ohg Druckerzeugungsanlage
DE19902513B4 (de) * 1999-01-22 2004-07-01 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Kolben- und Zylinder-Gaskompressor

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3909531A1 (de) * 1988-12-08 1990-06-13 Knorr Bremse Ag Einrichtung zur leistungseinsparung bei kolbenverdichtern, insbesondere fuer die drucklufterzeugung in kraftfahrzeugen
DE19848217A1 (de) 1998-10-20 2000-04-27 Wabco Gmbh & Co Ohg Gasverdichter
US20130092019A1 (en) * 2011-10-13 2013-04-18 Ramesh Pai Cylinder Head for a Compressor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019130210A1 (de) * 2019-11-08 2021-05-12 Nabtesco Automotive Corporation Kolbenverdichter mit Energiespareinrichtung
DE102019130210B4 (de) 2019-11-08 2024-04-18 Nabtesco Automotive Corporation Kolbenverdichter mit Energiespareinrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016529445A (ja) 2016-09-23
JP6395192B2 (ja) 2018-09-26
US20170321680A1 (en) 2017-11-09
EP3044462A1 (de) 2016-07-20
KR20160053918A (ko) 2016-05-13
WO2015036065A1 (de) 2015-03-19
US9915255B2 (en) 2018-03-13
CN105531479A (zh) 2016-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102016100900B4 (de) Verstellvorrichtung für einen Abgasturbolader und Abgasturbolader
DE3415245A1 (de) Ventilbetaetigungsmechanismus fuer eine brennkraftmaschine
DE102011052151A1 (de) Variable Ventilhubvorrichtung
DE102013015158A1 (de) Kompressor
DE102016001596A1 (de) Hubkolbenmaschine, insbesondere zwei- oder mehrstufiger Kolbenkompressor, Druckluftversorgungsanlage, Druckluftversorgungssystem und Fahrzeug, insbesondere PKW mit einer Druckluftversorgungsanlage
DE102006059600A1 (de) Antriebseinheit, geeignet für Hochleistungs- Verdichter, - Pumpen, -Bremsen, Kraftantriebe, sowie die dazugehörigen Maschinen
AT509082B1 (de) Zylinderkopf für bremsluftverdichter
DE102010019756A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Hubkolbenmaschine
EP1702162A1 (de) Kolbenkompressor zum verdichten gasförmiger medien in wenigstens zwei arbeitsräumen
DE102015210597A1 (de) Hubkolbenmotor und Kraftfahrzeug
EP2161451A1 (de) Kolbenkompressor
WO2023025565A1 (de) Ventilbrücke für einen ventiltrieb einer verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines kraftfahrzeugs, sowie verbrennungskraftmaschine
DE19714143C2 (de) Taumelscheibenverdichter
DE102017003400A1 (de) Dreistellungsaktuator für ein automatisiertes Schaltgetriebe
EP3763941B1 (de) Kolbenkompressor einer druckluftversorgungsanlage in kraftfahrzeugen
DE102018112815A1 (de) Variabler Ventiltrieb einer Hubkolbenbrennkraftmaschine
DE102018120542A1 (de) Variabler Ventiltrieb für Hubkolbenbrennkraftmaschinen
DE69100260T2 (de) Ventilanordnung.
DE102017111395A1 (de) Vorrichtung zur Veränderung des Verdichtungsverhältnisses einer Hubkolbenbrennkraftmaschine
DE102016124141B4 (de) Ventilanordnung für einen Kolbenverdichter
DE102017100146A1 (de) Kolbenstange
DE102015205904A1 (de) Hydraulisches Abstützelement
EP3535494B1 (de) Hubkolbenmaschine, druckluftversorgungsanlage, fahrzeug mit einer druckluftversorgungsanlage, verfahren zur montage und zum betrieb einer hubkolbenmaschine
DE102013000811A1 (de) Verstellbare hydrostatische Axialkolbenmaschine
DE102022110517A1 (de) Hybridwirkendes 3/2-Wege-(Magnet-)Ventil mit einem Eingang und zwei Ausgängen und Thermo- / Wärme-Management-Modul mit Ventil

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: ZF CV SYSTEMS HANNOVER GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: WABCO GMBH, 30453 HANNOVER, DE

R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final