DE102016006358A1

DE102016006358A1 - Hubkolbenkompressor einer Druckluftversorgungsanlage

Info

Publication number: DE102016006358A1
Application number: DE102016006358.0A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Haak
Original assignee: Wabco GmbH
Current assignee: ZF CV Systems Hannover GmbH
Priority date: 2016-05-21
Filing date: 2016-05-21
Publication date: 2017-11-23

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Hubkolbenkompressor einer Druckluftversorgungsanlage eines Fahrzeugs, mit mindestens einem Zylinder, in dem ein mittels einer Kurbelwelle antreibbarer Kolben (69, 91, 111) axialbeweglich geführt ist und einen Arbeitsraum (31, 68, 90, 110) begrenzt, welcher über ein selbsttätig wirksames, als Zungenventil ausgebildetes Saugventil (10, 11) mit einem in einem Zylinderkopf (1) ausgebildeten Ansaugkanal (3), über ein selbsttätig wirksames Druckventil mit einem in dem Zylinderkopf (1) ausgebildeten Druckkanal (5), und über ein aktiv steuerbares Leerlaufventil mit einem in dem Zylinderkopf (1) angeordneten Erweiterungsraum verbindbar ist. Zur Erhöhung des Wirkungsgrades und der Funktionssicherheit des Hubkolbenkompressors ist vorgesehen, dass der Strömungsquerschnitt des Saugventils (10, 11) und/oder des Druckventils durch eine geeignete Ausbildung und Anordnung des betreffenden Ventils sowie der zugeordneten Eintritts- oder Austrittsöffnungen (6, 7, 8, 9; 25, 26) zwischen dem Arbeitsraum (31) und dem Ansaugkanal oder Druckkanal (3, 4; 5) erweitert ist, und dass das Leerlaufventil innerhalb des Zylinderkopfes (1) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Hubkolbenkompressor einer Druckluftversorgungsanlage eines Fahrzeugs, mit mindestens einem Zylinder, in dem ein mittels einer Kurbelwelle antreibbarer Kolben axialbeweglich geführt ist und einen Arbeitsraum begrenzt, welcher über ein selbsttätig wirksames, als Zungenventil ausgebildetes Saugventil mit einem in einem Zylinderkopf ausgebildeten Ansaugkanal, über ein selbsttätig wirksames Druckventil mit einem in dem Zylinderkopf ausgebildeten Druckkanal, und über ein aktiv steuerbares Leerlaufventil mit einem in dem Zylinderkopf angeordneten Erweiterungsraum verbindbar ist.
Straßenfahrzeuge, insbesondere schwere Nutzfahrzeuge, und Schienenfahrzeuge sind häufig mit einer Druckluftversorgungsanlage ausgerüstet, von der Druckluft-Verbraucherkreise, wie Betriebsbremskreise, ein Feststellbremskreis, ein Luftfederungskreis, ein Niveauregelungskreis und/oder Nebenverbraucherkreise mit Druckluft versorgt werden. Zur Erzeugung der Druckluft ist die Druckluftversorgungsanlage üblicherweise mit einem von dem Antriebsmotor des Fahrzeugs antreibbaren Kompressor versehen, der zumeist als Hubkolbenkompressor ausgebildet ist. Ein Hubkolbenkompressor weist mindestens einen Zylinder auf, in dem ein mittels einer Kurbelwelle antreibbarer Kolben axialbeweglich geführt ist sowie einen Arbeitsraum begrenzt. Im Saugtakt des jeweiligen Zylinders wird Umgebungsluft über einen meistens mit einem Luftfilter versehenen Saugeingang, einen Ansaugkanal und ein geöffnetes Saugventil in den Arbeitsraum des Zylinders gesaugt. Im Verdichtungstakt des jeweiligen Zylinders wird die in dem Arbeitsraum des Zylinders eingeschlossene Luft komprimiert und über ein geöffnetes Druckventil in einen Druckkanal gefördert. Entsprechende Hubkolbenkompressoren sind in Einzylinder-, Zweizylinder- und Dreizylinderbauweise verfügbar. An den Druckkanal ist eine Trocknerleitung mit mindestens einer Filtereinheit und einer Trocknereinheit der Druckluftversorgungsanlage angeschlossen. Durch die Filtereinheit und die Trocknereinheit werden der Druckluft Schmutzpartikel und Feuchtigkeit entzogen. Die derart aufbereitete Druckluft wird über eine Ausgangsleitung der Druckluftversorgungsanlage in eine Hauptdruckleitung gefördert, an welche die vorhandenen Druckluft-Verbraucherkreise zum Beispiel über ein Mehrkreisschutzventil angeschlossen sind.
Die Steuerung des Luftstroms innerhalb des Hubkolbenkompressors erfolgt üblicherweise über selbsttätig wirksame Saugventile und Druckventile, die durch die in den Arbeitsräumen der Zylinder herrschenden Drücke geöffnet und geschlossen werden. Bei Unterdruck im Arbeitsraum des jeweiligen Zylinders, der während des Saughubs des betreffenden Kolbens vorliegt, wird das zugeordnete Saugventil geöffnet und das zugeordnete Druckventil geschlossen, so dass Luft über den Ansaugkanal in den Arbeitsraum des Zylinders gesaugt wird. Bei Überdruck im Arbeitsraum des jeweiligen Zylinders, der während des Verdichtungshubs des betreffenden Kolbens vorliegt, wird das zugeordnete Saugventil geschlossen und das zugeordnete Druckventil geöffnet, wodurch komprimierte Luft aus dem Arbeitsraum des Zylinders über den Druckkanal in die Trocknerleitung gefördert wird.
Das Saugventil ist meistens als ein Zungenventil ausgebildet, dessen Ventilzunge einseitig zwischen dem Zylindergehäuse und dem Zylinderkopf des Hubkolbenkompressors eingespannt ist und an ihrem freien Ende mit mindestens einer Lasche in einer Aussparung des Zylindergehäuses geführt ist. Mit ihrem äußeren Abschnitt überdeckt die Ventilzunge üblicherweise mehrere Eintrittsöffnungen, die in der Innenwand des Zylinderkopfes zwischen dem Ansaugkanal und dem Arbeitsraum des Zylinders angeordnet sind. Die Ventilzunge des Saugventils weist üblicherweise eine relativ große zentrale Ausnehmung auf, innerhalb der mindestens eine Austrittsöffnung liegt, die in der Innenwand des Zylinderkopfes zwischen dem Arbeitsraum des Zylinders und dem Druckkanal angeordnet ist. Das Druckventil, über das die Austrittsöffnung verschließbar ist, befindet sich üblicherweise innerhalb des Zylinderkopfes.
Der Hubkolbenkompressor ist abhängig von dem in der Hauptdruckleitung vorliegenden Druck zwischen einem Förderbetrieb und einem Leerlaufbetrieb umschaltbar. Im Förderbetrieb ist ein Leerlaufventil geschlossen, und die Erzeugung der Druckluft erfolgt durch den Antrieb der Kurbelwelle des Hubkolbenkompressors in der vorbeschriebenen Weise. Der Förderbetrieb des Hubkolbenkompressors erfolgt so lange, bis der Druck in der Hauptdruckleitung einen vorgegebenen hohen Abschaltdruck erreicht hat. Dann wird das Leerlaufventil geöffnet, wodurch der Hubkolbenkompressor in den Leerlaufbetrieb umgeschaltet wird. Bei einzylindriger Bauart des Hubkolbenkompressors wird der Arbeitsraum des Zylinders durch das Öffnen des Leerlaufventils mit einem Erweiterungsraum verbunden, bei dem es sich um eine im Zylinderkopf ausgebildete separate Kammer oder auch um den Ansaugkanal handeln kann. Durch die permanente Verbindung mit dem Erweiterungsraum wird die im Arbeitsraum des Zylinders befindliche Luft im Verdichtungstakt deutlich schwächer verdichtet.
Bei mehrzylindriger Bauart des Hubkolbenkompressors können die betreffenden Erweiterungsräume miteinander verbunden sein und einen Verbindungskanal bilden, über den die Arbeitsräume der Zylinder bei geöffneten Leerlaufventilen miteinander verbunden sind. Hierdurch wird die in den Arbeitsräumen der Zylinder befindliche Luft im Verdichtungstakt kaum noch verdichtet, sondern über den Verbindungskanal weitgehend zwischen den Zylindern hin und her geschoben. Im Leerlaufbetrieb wird somit von der Antriebswelle der Kurbelwelle ein deutlich geringeres Antriebsmoment abgenommen, was beim Antriebsmotor des Fahrzeugs zu einer Energieeinsparung führt. Zudem wird der Hubkolbenkompressor im Leerlaufbetrieb auch thermisch entlastet, da aufgrund der geringen Verdichtung praktisch keine Kompressionswärme mehr erzeugt wird. Der Leerlaufbetrieb des Hubkolbenkompressors erfolgt so lange, bis der Druck in der Hauptdruckleitung einen vorgegebenen niedrigen Einschaltdruck erreicht hat. Die Anordnung eines Leerlaufventils und gegebenenfalls eines Verbindungskanals bei einem Hubkolbenkompressor wird auch häufig als PR-System (power reduction system) oder als ESS (Energiesparsystem) bezeichnet.
Vor diesem Hintergrund ist aus der DE 39 04 172 A1 ein einzylindriger Hubkolbenkompressor der eingangs genannten Bauart bekannt, bei dem das Leerlaufventil durch zwei in dem Zylinderkopf zwischen dem Arbeitsraum des Zylinders und dem Ansaugkanal angeordnete schlitzförmige Öffnungen sowie durch eine zwischen der Ventilzunge des Saugventils und der Innenwand des Zylinderkopfes in einer Vertiefung angeordnete, über einen ansteuerbaren Stellzylinder schwenkbare oder verschiebbare Schiebelamelle gebildet ist. Im Förderbetrieb des Hubkolbenkompressors befindet sich die Schiebelamelle in ihrer unbetätigten Ruhestellung, in der die Öffnungen des Leerlaufventils durch die Schiebelamelle überdeckt und somit verschlossen sind. Im Leerlaufbetrieb des Hubkolbenkompressors ist die Schiebelamelle in eine Betätigungsstellung verschwenkt oder verschoben, in der die Öffnungen des Leerlaufventils geöffnet sind, und der Arbeitsraum des Zylinders somit permanent mit dem Ansaugkanal verbunden ist.
In der DE 39 09 531 A1 und der DE 40 26 684 A1 ist jeweils ein einzylindriger Hubkolbenkompressor der eingangs genannten Bauart beschrieben, bei dem das Saugventil und das Leerlaufventil dadurch kombiniert sind, dass die Ventilzunge des Saugventils über einen ansteuerbaren Stellzylinder längsverschiebbar ist. Im Förderbetrieb des Hubkolbenkompressors befindet sich die Ventilzunge in ihrer unbetätigten Ruhestellung, in der die Eintrittsöffnungen des Saugventils von der Ventilzunge überdeckt sind, und die Austrittsöffnungen des Druckventils offen sind. Im Leerlaufbetrieb des Hubkolbenkompressors ist die Ventilzunge in eine Betätigungsstellung verschoben, in der die Eintrittsöffnungen des Saugventils zumindest teilweise offen sind, und in der die Austrittsöffnungen des Druckventils durch eine mittig angeordnete Lasche der Ventilzunge überdeckt und somit verschlossen sind. In dem Ansaugkanal ist jeweils ein Rückschlagventil angeordnet, durch welches eine Rückströmung an den Saugeingang und die damit verbundenen Strömungsverluste sowie Strömungsgeräusche verhindert werden sollen. In der DE 39 09 531 A1 und der DE 40 26 684 A1 sind unterschiedliche Bauarten des Rückschlagventils beschrieben.
Aus der DE 43 21 013 C5 ist ein zweizylindriger Hubkolbenkompressor der eingangs genannten Bauart bekannt, bei dem die Saugventile und die Leerlaufventile ebenfalls durch verschwenkbare oder verschiebbare Ventilzungen der Saugventile kombiniert sind. Im Förderbetrieb des Hubkolbenkompressors befinden sich die Ventilzungen in ihrer unbetätigten Ruhestellung, in der die Eintrittsöffnungen der Saugventile von der zugeordneten Ventilzunge überdeckt sind, die Austrittsöffnungen der Druckventile offen sind, und in einen Verbindungskanal führende Öffnungen überdeckt und somit verschlossen sind. Im Leerlaufbetrieb des Hubkolbenkompressors sind die Ventilzungen in eine Betätigungsstellung verschwenkt oder verschoben, in der die in den Verbindungskanal führenden Öffnungen offen sind, und die Austrittsöffnungen der Druckventile durch die jeweilige Ventilzunge überdeckt und somit verschlossen sind. Im Leerlaufbetrieb dieses bekannten Hubkolbenkompressors wird die Luft somit über den Verbindungskanal weitgehend zwischen den Zylindern hin und her geschoben.
Die bekannten Hubkolbenkompressoren weisen vergleichsweise kleine Öffnungs- und Strömungsquerschnitte der Saugventile und Druckventile auf, wodurch ein relativ hoher Unterdruck zum Ansaugen der Luft in die Arbeitsräume und ein relativ hoher Überdruck zum Ausschieben der verdichteten Luft in die Druckkanäle erforderlich ist. Auch weisen die bekannten Hubkolbenkompressoren einen vergleichsweise hohen Ölverbrauch zur Schmierung der beweglichen Schiebelamellen oder Ventilzungen auf. Derartige Hubkolbenkompressoren neigen daher zur Verkokung, also zur Ablagerung von Ölkohle, wodurch es zu Funktionsstörungen der Ventile kommen kann. Zudem führt die Abschirmung der Innenwand des Zylinderkopfes durch bewegliche Schiebelamellen oder vergrößerte Ventilzungen der Saugventile auch zu einer reduzierten Kühlung der erzeugten Druckluft.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Wirkungsgrad eines Hubkolbenkompressors der eingangs genannten Bauart zu verbessern und dessen Funktionssicherheit zu erhöhen.
Diese Aufgabe ist durch einen Hubkolbenkompressor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Hubkolbenkompressors sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung betrifft demnach Hubkolbenkompressor einer Druckluftversorgungsanlage eines Fahrzeugs, mit mindestens einem Zylinder, in dem ein mittels einer Kurbelwelle antreibbarer Kolben axialbeweglich geführt ist und einen Arbeitsraum begrenzt, welcher über ein selbsttätig wirksames, als Zungenventil ausgebildetes Saugventil mit einem in einem Zylinderkopf ausgebildeten Ansaugkanal, über ein selbsttätig wirksames Druckventil mit einem in dem Zylinderkopf ausgebildeten Druckkanal, und über ein aktiv steuerbares Leerlaufventil mit einem in dem Zylinderkopf angeordneten Erweiterungsraum verbindbar ist. Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist hierbei vorgesehen, dass der Strömungsquerschnitt des Saugventils und/oder des Druckventils durch eine geeignete Ausbildung und Anordnung des betreffenden Ventils sowie der zugeordneten Eintritts- oder Austrittsöffnungen zwischen dem Arbeitsraum und dem Ansaugkanal oder Druckkanal erweitert ist, und dass das Leerlaufventil innerhalb des Zylinderkopfes angeordnet ist.
Durch einen vergrößerten Strömungsquerschnitt im Bereich des Saugventils ist aufgrund der geringeren Drosselwirkung ein geringerer Unterdruck im Arbeitsraum des Zylinders erforderlich, um eine bestimmte Luftmenge aus dem Ansaugkanal anzusaugen. Durch einen vergrößerten Strömungsquerschnitt im Bereich des Druckventils ist aufgrund der geringeren Drosselwirkung ein geringerer Überdruck in dem Arbeitsraum des Zylinders erforderlich, um eine bestimmte Druckluftmenge in den Druckkanal zu fördern. Insgesamt ergibt sich dadurch eine größere Füllung des Zylinders, die bei konstantem Antriebsmoment einen höheren Fördervolumenstrom ergibt oder für einen bestimmten Fördervolumenstrom ein geringeres Antriebsmoment erfordert. Durch die Anordnung des Leerlaufventils innerhalb des Zylinderkopfes entfällt eine zwischen der Ventilzunge des Saugventils und der Innenwand des Zylinderkopfes angeordnete Schiebelamelle, wodurch die Kühlung der im Verdichtungstakt komprimierten Druckluft erhöht wird. Ebenso entfällt dadurch die Zufuhr von Schmieröl in den Arbeitsraum des Zylinders und eine damit verbundene Neigung zur Verkokung.
Zur Erweiterung des Strömungsquerschnittes im Bereich des Saugventils sind die in einer Innenwand des Zylinderkopfes zwischen dem Ansaugkanal und dem Arbeitsraum des Zylinders angeordneten Eintrittsöffnungen und die Ventilzunge des Saugventils vorteilhaft derart zueinander angeordnet, dass die Eintrittsöffnungen von einem seitlichen Abschnitt der Ventilzunge überdeckt sind. Hierdurch befinden sich die Eintrittsöffnungen in dem Abschnitt der Ventilzunge mit maximaler Durchbiegung. Dadurch wird bei geöffnetem Saugventil im Bereich der Eintrittsöffnungen ein deutlich größerer Strömungsquerschnitt zwischen der Ventilzunge und der Innenwand des Zylinderkopfes geöffnet als dies bei der bislang üblichen Anordnung der Eintrittsöffnungen im Bereich des äußeren Abschnittes der Ventilzunge der Fall ist.
Bei mehrzylindriger Ausführung des Hubkolbenkompressors ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Ventilzungen der Saugventile paarweise zwischen einem zwei Zylinder trennenden Verbindungssteg des Zylindergehäuses und dem Zylinderkopf eingespannt sind, und dass die Eintrittsöffnungen der Saugventile im Bereich einer Längsseite des Zylinderkopfes angeordnet sind: Bei einer derartigen Bauform kann der Ansaugkanal dann parallel zu der Außenkante der Längsseite in dem Zylinderkopf angeordnet sein.
Zusätzlich oder alternativ zu der relativen Anordnung der Eintrittsöffnungen und der Ventilzunge zueinander kann im Bereich des Saugventils ein größerer Strömungsquerschnitt auch dadurch erzielt werden, dass ein zweiter Ansaugkanal mit zweiten Eintrittsöffnungen zu dem Arbeitsraum des jeweiligen Zylinders vorgesehen ist, der parallel und gegenüberliegend zu dem ersten Ansaugkanal in dem Zylinderkopf angeordnet ist. Die zweiten Eintrittsöffnungen sind dann derart angeordnet, dass diese von dem gegenüberliegenden seitlichen Abschnitt der Ventilzunge des betreffenden Saugventils überdeckt sind, so dass kein zweites Zungenventil erforderlich ist. Bei mehrzylindriger Ausführung des Hubkolbenkompressors ergibt sich bei der vorgenannten Anordnung der ersten Eintrittsöffnungen und der Ventilzungen, dass die zweiten Eintrittsöffnungen der Saugventile dann an der den ersten Eintrittsöffnungen gegenüberliegenden Längsseite des Zylinderkopfes angeordnet sind.
Zusätzlich oder alternativ zu der vorgenannten Ausführung der Saugventile kann insbesondere im Bereich des Druckventils ein größerer Strömungsquerschnitt dadurch erzielt werden, dass der Druckkanal und der Erweiterungsraum in einem Kombinationskanal zusammengefasst sind, mit dem der Arbeitsraum des jeweiligen Zylinders über das Druckventil und das Leerlaufventil verbindbar ist. Durch die Zusammenfassung des Druckkanals und des Erweiterungsraums, der bei mehrzylindriger Ausführung des Hubkolbenkompressors bevorzugt einen Verbindungskanal bildet, wird in dem Zylinderkopf Bauraum eingespart, der zur Querschnittserweiterung sowohl des Kombinationskanals als auch des Ansaugkanals beziehungsweise der Ansaugkanäle und der Querschnitte der zugeordneten Ventile genutzt werden kann.
Das Druckventil und das Leerlaufventil können separat ausgeführt und jeweils an einer eigenen Öffnung in der Innenwand des Zylinderkopfes zwischen dem Arbeitsraum des jeweiligen Zylinders und dem Kombinationskanal angeordnet sein. Zur Einsparung von Bauraum und zur Vereinfachung der Montage sind das Druckventil und das Leerlaufventil jedoch vorteilhaft in einem Kombinationsventil mit einer einzigen Verbindungsöffnung zwischen dem Arbeitsraum des jeweiligen Zylinders und dem Kombinationskanal zusammengefasst, über das der Arbeitsraum des Zylinders selbsttätig oder aktiv steuerbar mit dem Kombinationskanal verbindbar ist. Die selbsttätige Öffnung des Kombinationsventils erfolgt während des Förderbetriebs des Hubkolbenkompressors dann, wenn in dem Arbeitsraum des betreffenden Zylinders durch den Verdichtungshub ein hinreichend großer Überdruck vorliegt. Die aktive Öffnung des Kombinationsventils erfolgt im Leerlaufbetrieb des Hubkolbenkompressors mittels eines entsprechend angesteuerten Stellelementes.
Gemäß einer ersten Ausführungsform ist das Kombinationsventil als ein Lamellenventil ausgebildet, das innerhalb des Zylinderkopfes über einer als Längsschlitz ausgebildeten Verbindungsöffnung angeordnet ist und von innen nach außen gesehen mindestens eine biegesteife Bewehrungslamelle, eine biegeelastische Dichtlamelle und eine federelastische Federlamelle aufweist, die mit identisch ausgebildeten und beabstandeten Durchtrittsöffnungen versehen sind. Die Bewehrungslamelle ist unbeweglich im Zylinderkopf befestigt, wogegen die Dichtlamelle und die Federlamelle mittels eines ansteuerbaren Stellelementes längsverschiebbar angeordnet sind. Bei dem Stellelement handelt es sich bevorzugt um einen pneumatischen Stellzylinder, mittels dem die Dichtlamelle und die Federlamelle gegen die Federkraft einer Rückstellfeder verschiebbar sind. Die Durchtrittsöffnungen der Bewehrungslamelle sind in der unbetätigten Ruhestellung von der Dichtlamelle überdeckt und dadurch verschlossen. In der Betätigungsstellung sind die Durchtrittsöffnungen der Bewehrungslamelle durch eine Überdeckung mit den Durchtrittsöffnungen der Dichtlamelle und der Federlamelle offen.
In der Ruhestellung der Dichtlamelle und der Federlamelle wird die Dichtlamelle bei Überdruck in dem Arbeitsraum des betreffenden Zylinders gegen die Rückstellkraft der Federlamelle elastisch nach außen gedrückt, so dass Strömungskanäle zwischen den Durchtrittsöffnungen der Bewehrungslamelle und den Durchtrittsöffnungen der Dichtlamelle geöffnet werden und damit im Förderbetrieb die in dem Arbeitsraum des Zylinders komprimierte Luft in den Kombinationskanal gefördert wird. In der Betätigungsstellung der Dichtlamelle und der Federlamelle steht der Arbeitsraum des betreffenden Zylinders über die dann übereinander liegenden Durchtrittsöffnungen der genannten Lamellen permanent mit dem Kombinationskanal in Verbindung, so dass die Luft im Leerlaufbetrieb in den Erweiterungsraum beziehungsweise in den Kombinationskanal entweichen sowie aus diesem strömen kann.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform ist das Kombinationsventil als ein Drehschieberventil mit einem in einem zylindrischen Abschnitt des Kombinationskanals drehbar geführten Drehschieber ausgebildet. Der Drehschieber ist bei dieser Ausführung als eine elastische Zylinderhülse mit einem durchgehenden Längsschlitz ausgebildet, der derart angeordnet ist, dass die jeweilige Verbindungsöffnung in der unbetätigten Ruhestellung des Drehschiebers von einem nahe des Längsschlitzes befindlichen Randabschnitt der Zylinderhülse überdeckt ist, und in der durch eine Drehung des Drehschiebers erreichbaren Betätigungsstellung durch eine Überdeckung mit dem Längsschlitz offen ist. In der Ruhestellung des Drehschiebers wird der die betreffende Verbindungsöffnung überdeckende Randabschnitt der Zylinderhülse bei einem Überdruck in dem Arbeitsraum des betreffenden Zylinders elastisch in den Kombinationskanal hinein gedrückt, so dass im Förderbetrieb die in den Arbeitsräumen der Zylinder komprimierte Luft in den Kombinationskanal gefördert wird. In der Betätigungsstellung des Drehschiebers stehen die Arbeitsräume der Zylinder über den Längsschlitz permanent mit dem Kombinationskanal in Verbindung, so dass die Luft im Leerlaufbetrieb über den Kombinationskanal weitgehend zwischen den beiden Zylindern hin und her geschoben wird.
Gemäß einer dritten Ausführungsform ist das Kombinationsventil als ein Drehschieberventil mit einem in einem zylindrischen Abschnitt des Kombinationskanals mittels einer Kulissenführung axialbeweglich und drehbar geführten Drehschieber ausgebildet. Der Drehschieber ist bei dieser Ausführungsform als eine geschlossene elastische Zylinderhülse mit jeweils einer Ventilzunge und einer Durchtrittsöffnung für jede Verbindungsöffnung ausgebildet, die derart angeordnet sind, dass die jeweilige Verbindungsöffnung in der unbetätigten Ruhestellung von der zugeordneten Ventilzunge überdeckt ist und in der durch eine Axialverschiebung und Drehung des Drehschiebers erreichbaren Betätigungsstellung durch eine Überdeckung mit der zugeordneten Durchtrittsöffnung offen ist. In der Ruhestellung des Drehschiebers wird die die betreffende Verbindungsöffnung überdeckende Ventilzunge der Zylinderhülse bei Überdruck in dem Arbeitsraum des betreffenden Zylinders elastisch in den Kombinationskanal hinein gedrückt, so dass im Förderbetrieb die in den Arbeitsräumen der Zylinder komprimierte Luft in den Kombinationskanal gefördert wird. In der Betätigungsstellung des Drehschiebers stehen die Arbeitsräume der Zylinder über die Durchtrittsöffnungen permanent mit dem Kombinationskanal in Verbindung, so dass die Luft im Leerlaufbetrieb über den Kombinationskanal weitgehend zwischen den Zylindern hin und her geschoben wird.
Bei einer vierten Ausführungsform ist das Kombinationsventil als ein Schieberventil mit einem in einem zylindrischen Abschnitt des Kombinationskanals mittels einer Linearführung axialbeweglich geführten Axialschieber ausgebildet. Der Axialschieber ist bei dieser Ausführung als eine geschlossene elastische Zylinderhülse mit jeweils einer Ventilzunge und einer Durchtrittsöffnung für jede Verbindungsöffnung ausgebildet, die derart axial benachbart angeordnet sind, dass die jeweilige Verbindungsöffnung in der unbetätigten Ruhestellung von der zugeordneten Ventilzunge überdeckt ist, und die in der durch eine Axialverschiebung des Axialschiebers erreichbaren Betätigungsstellung durch eine Überdeckung mit der zugeordneten Durchtrittsöffnung offen ist. In der Ruhestellung des Axialschiebers wird die die betreffende Verbindungsöffnung überdeckende Ventilzunge der Zylinderhülse bei Überdruck in dem Arbeitsraum des betreffenden Zylinders elastisch in den Kombinationskanal hinein gedrückt, so dass im Förderbetrieb die in den Arbeitsräumen der Zylinder komprimierte Luft in den Kombinationskanal gefördert wird. In der Betätigungsstellung des Axialschiebers stehen die Arbeitsräume der Zylinder über die Durchtrittsöffnungen permanent mit dem Kombinationskanal in Verbindung, so dass die Luft im Leerlaufbetrieb über den Kombinationskanal weitgehend zwischen den Zylindern hin und her geschoben wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von einem in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
1 den Zylinderkopf eines erfindungsgemäßen Hubkolbenkompressors in einer Draufsicht auf die Dichtungsebene,
1a ein Saugventil des Hubkolbenkompressors gemäß 1 in einem schematischen Längsschnitt,
2 einen Zylinderkopf eines bekannten Hubkolbenkompressors in einer Draufsicht auf die Dichtungsebene,
2a ein Saugventil des bekannten Hubkolbenkompressors gemäß 2 in einem schematischen Längsschnitt,
3a eine erste Ausführungsform eines Kombinationsventils des Hubkolbenkompressors gemäß 1 in seiner Ruhestellung in einem Längsschnitt,
3b das Kombinationsventil gemäß 3a in seiner Betätigungsstellung in einem Längsschnitt,
3c die Bauteile des Kombinationsventils gemäß 3a und 3b in einer Draufsicht,
4a–4c alternative Ausführungen einer Dichtlamelle des Kombinationsventils gemäß 3a und 3b jeweils in einer Draufsicht,
5a eine zweite Ausführungsform eines Kombinationsventils des Hubkolbenkompressors gemäß 1 in seiner Ruhestellung in einem schematischen Längsschnitt,
5b das Kombinationsventil gemäß 5a in seiner Betätigungsstellung in einem schematischen Längsschnitt,
5c das Kombinationsventil gemäß 5a und 5b in seiner Ruhestellung während eines Verdichtungshubs in einer schematischen Querschnittsansicht,
5d das Kombinationsventil gemäß 5a und 5b in seiner Ruhestellung während eines Saughubs in einer schematischen Querschnittsansicht,
5e das Kombinationsventil gemäß 5a und 5b in seiner Betätigungsstellung in einer schematischen Querschnittsansicht,
6a eine dritte Ausführungsform eines Kombinationsventils des Hubkolbenkompressors gemäß 1 in seiner Ruhestellung in einem schematischen Längsschnitt,
6b das Kombinationsventil gemäß 6a in seiner Betätigungsstellung in einem schematischen Längsschnitt,
6c das Kombinationsventil gemäß 6a und 6b in seiner Ruhestellung während eines Saughubs in einer schematischen Querschnittsansicht,
6d das Kombinationsventil gemäß 6a und 6b in seiner Ruhestellung während eines Verdichtungshubs in einer schematischen Querschnittsansicht, und
6e das Kombinationsventil gemäß 6a und 6b in seiner Betätigungsstellung in einer schematischen Querschnittsansicht,
7a eine vierte Ausführungsform eines Kombinationsventils des Hubkolbenkompressors gemäß 1 in seiner Ruhestellung in einem schematischen Längsschnitt,
7b das Kombinationsventil gemäß 7a in seiner Betätigungsstellung in einem schematischen Längsschnitt,
7c das Kombinationsventil gemäß 7a und 7b in seiner Ruhestellung während eines Saughubs in einer schematischen Querschnittsansicht,
7d das Kombinationsventil gemäß 7a und 7b in seiner Ruhestellung während eines Verdichtungshubs in einer schematischen Querschnittsansicht, und
7e das Kombinationsventil gemäß 7a und 7b in seiner Betätigungsstellung in einer schematischen Querschnittsansicht.
In 2 ist ein Zylinderkopf 121 eines bekannten zweizylindrigen Hubkolbenkompressors aus dem aktuellen Fertigungsprogramm der Anmelderin abgebildet, der abgesehen von der Anzahl seiner Zylinder in seinem Aufbau weitgehend dem in der DE 39 04 172 A1 beschriebenen Hubkolbenkompressor entspricht. Der Zylinderkopf 121 ist in 2 in einer Draufsicht auf die Dichtungsebene mit aufgelegter Dichtungslamelle 132 dargestellt. Innerhalb des Zylinderkopfes 121 sind jeweils längsgerichtet ein Ansaugkanal 123, ein Druckkanal 124 und ein Verbindungskanal 125 nebeneinander angeordnet. Diese Kanäle 123, 124, 125 sind mit gestrichelter Linie gezeichnet, weil sie nicht direkt sichtbar sind.
An den Ansaugkanal 123 ist in nicht dargestellter Weise ein mit einem Luftfilter versehener Saugeingang angeschlossen, an dem Luft aus der Umgebung angesaugt werden kann. Im Bereich jedes der beiden Zylinder steht der Ansaugkanal 123 mit diesen über jeweils drei bogenförmig ausgebildete und in der Innenwand 122 des Zylinderkopfes 121 angeordnete Eintrittsöffnungen 126, 127 in Verbindung, die jeweils über ein selbsttätig wirksames, als Zungenventil ausgebildetes Saugventil 130, 131 verschließbar oder zu öffnen sind.
Die beiden Saugventile 130, 131 weisen jeweils eine Ventilzunge 133, 134 auf, die einseitig zwischen dem Zylindergehäuse und dem Zylinderkopf 121 eingespannt sind und an ihrem äußeren Abschnitt 135, 136 über jeweils zwei Laschen 137, 138 in entsprechenden Ausnehmungen des Zylindergehäuses geführt sind. Die Ventilzungen 133, 134 der beiden Saugventile 130, 131 sind auf der dem Ansaugkanal 123 gegenüberliegenden Längsseite des Zylinderkopfes 121 eingespannt, so dass die Eintrittsöffnungen 126, 127 jeweils durch den äußeren Abschnitt 135, 136 der betreffenden Ventilzunge 133, 134 überdeckt sind. Die Ventilzungen 133, 134 sind vorliegend aus der Dichtungslamelle 132 ausgestanzt, sie stehen an ihrem eingespannten Abschnitt 139, 140 aber weiterhin mit dieser in Verbindung.
An den Druckkanal 124 ist in nicht dargestellter Weise eine Trocknerleitung mit mindestens einer Filtereinheit und einer Trocknereinheit der Druckluftversorgungsanlage angeschlossen. Durch die Filtereinheit und die Trocknereinheit werden der Druckluft Schmutzpartikel und Feuchtigkeit entzogen, bevor diese in eine Hauptdruckleitung mit angeschlossenen Druckluft-Verbraucherkreisen gelangt. Im Bereich jedes der beiden Zylinder ist der Druckkanal 124 über jeweils eine in der Innenwand 122 des Zylinderkopfes 121 angeordnete Austrittsöffnung 141, 142 mit dem Arbeitsraum des jeweiligen Zylinders verbindbar. Die Austrittsöffnungen 141, 142 sind jeweils über ein selbsttätig wirksames Druckventil verschließbar oder zu öffnen. Die beiden Druckventile sind innerhalb des Zylinderkopfes 121 zwischen dem Druckkanal 124 und der betreffenden Austrittsöffnung 141, 142 angeordnet und daher in 2 nicht sichtbar. Aufgrund jeweils einer relativ großen zentralen Ausnehmung 143, 144 in den Ventilzungen 133, 134 der Saugventile 130, 131 liegen die Austrittsöffnungen 141, 142 an der dem Arbeitsraum des jeweiligen Zylinders zugewandten Seite der Innenwand 122 des Zylinderkopfes 121 frei.
Im Bereich jedes der beiden Zylinder ist der Verbindungskanal 125 über jeweils zwei bogenförmig in der Innenwand 122 des Zylinderkopfes 121 angeordnete Verbindungsöffnungen 145, 146 mit dem Arbeitsraum des jeweiligen Zylinders verbindbar. Die Verbindungsöffnungen 145, 146 sind innerhalb des Bereiches der zentralen Ausnehmungen 143, 144 der Ventilzungen 133, 134 angeordnet und jeweils über ein aktiv steuerbares Leerlaufventil 147, 148 verschließbar oder zu öffnen. Die Leerlaufventile 147, 148 weisen jeweils eine zwischen der jeweiligen Ventilzunge 133, 134 und der Innenwand 122 des Zylinderkopfes 121 in einer Vertiefung 128, 129 angeordnete Schiebelamelle 149, 150 auf, die jeweils um eine Drehachse 151, 152 schwenkbar gelagert ist. Im Förderbetrieb des Hubkolbenkompressors befinden sich die Schiebelamellen 149, 150 in der in 2 abgebildeten Ruhestellung, in der die Verbindungsöffnungen 145, 146 von den Schiebelamellen 149, 150 überdeckt und somit verschlossen sind. Im Leerlaufbetrieb des Hubkolbenkompressors sind die Schiebelamellen 149, 150 durch nicht abgebildete Stellelemente entsprechend der in 2 eingezeichneten Richtungspfeile 153, 154 in eine Betätigungsstellung verschwenkt, in der die Verbindungsöffnungen 145, 146 offen sind, und damit die Arbeitsräume der Zylinder über den Verbindungskanal 125 permanent miteinander verbunden sind. Im Leerlaufbetrieb wird die in den Arbeitsräumen der Zylinder befindliche Luft im Verdichtungstakt kaum noch verdichtet, sondern über den Verbindungskanal 125 weitgehend zwischen den Zylindern hin und her geschoben.
Aus 2 ist ersichtlich, dass die Querschnitte der Austrittsöffnungen 141, 142 und der Verbindungsöffnungen 145, 146 relativ klein sind, so dass an den Druckventilen und den Leerlaufventilen 147, 148 vergleichsweise große Drosselwiderstände entstehen, die im Förderbetrieb wie auch im Leerlaufbetrieb zu einem erhöhten Energieverbrauch des Antriebsmotors führen.
In 2a ist ein Zylinder des bekannten Hubkolbenkompressors gemäß 2 schematisch in einer längs eines seitlichen Abschnitts 155 der Ventilzunge 133 des betreffenden Saugventils 130 geführten Schnittansicht im geöffneten Zustand dargestellt. Aus dieser Schnittansicht ist ersichtlich, dass sich die Eintrittsöffnungen 126 des Saugventils 130 bei der in 2 vorhandenen Anordnung im Bereich des äußeren Abschnitts 135 der Ventilzunge 133 ungünstig nahe an den Ausnehmungen 158 des Zylindergehäuses 156 befinden, in denen die Laschen 137 der Ventilzunge 133 geführt sind. In diesem Bereich ist die Ventilzunge 133 im geöffneten Zustand des Saugventils 130 nur mit geringer Hubhöhe h₂ von der Innenwand 122 des Zylinderkopfes 121 abgehoben, so dass für die in den Arbeitsraum 157 des Zylinders einströmende Luft auch nur ein relativ kleiner Strömungsquerschnitt zwischen den Eintrittsöffnungen 126 und der Ventilzunge 133 zur Verfügung steht. Auch hierdurch entstehen Drosselverluste beim Ansaugen der Luft aus dem Ansaugkanal 123 in den Arbeitsraum 157 des jeweiligen Zylinders, die im Förderbetrieb insgesamt zu einer geringeren Füllung der Zylinder und zu einem erhöhten Energieverbrauch des Antriebsmotors führen.
Dagegen ist in 1 ein Zylinderkopf 1 eines erfindungsgemäßen zweizylindrigen Hubkolbenkompressors einer Druckluftversorgungsanlage eines Fahrzeugs in einer Draufsicht auf die Dichtungsebene mit aufgelegter Dichtungslamelle 12 abgebildet. Innerhalb des Zylinderkopfes 1 sind jeweils längsgerichtet zwei Ansaugkanäle 3, 4 und mittig zwischen diesen ein Kombinationskanal 5 angeordnet.
An die Ansaugkanäle 3, 4 ist jeweils in nicht dargestellter Weise ein mit einem Luftfilter versehener Saugeingang angeschlossen, an dem Luft aus der Umgebung angesaugt werden kann. Im Bereich jedes der beiden Zylinder steht jeder der beiden Ansaugkanäle 3, 4 über jeweils drei bogenförmig in der Innenwand 2 des Zylinderkopfes 1 angeordnete Eintrittsöffnungen 6, 7; 8, 9 in Verbindung, die jeweils über ein selbsttätig wirksames, als Zungenventil ausgebildetes Saugventil 10, 11 verschließbar oder zu öffnen sind. Die beiden Saugventile 10, 11 weisen jeweils eine Ventilzunge 13, 14 auf, die einseitig zwischen dem Zylindergehäuse und dem Zylinderkopf 1 eingespannt sind und an ihrem äußeren Abschnitt 15, 16 über jeweils zwei Laschen 17, 18 in entsprechenden Ausnehmungen des Zylindergehäuses geführt sind.
Die Ventilzungen 13, 14 der Saugventile 10, 11 sind im Unterschied zu den Ventilzungen 133, 134 der beiden Saugventile 130, 131 des bekannten Hubkolbenkompressors gemäß 2 um 90° gedreht zwischen dem die zwei Zylinder trennenden Verbindungssteg des Zylindergehäuses und dem Zylinderkopf 1 eingespannt. Hierdurch sind die Eintrittsöffnungen 6, 7; 8, 9 jeweils durch einen der beiden seitlichen Abschnitte 19, 20; 21, 22 der betreffenden Ventilzunge 13, 14 überdeckt. Die Ventilzungen 13, 14 sind aus der Dichtungslamelle 12 ausgestanzt, stehen jedoch an ihrem eingespannten Abschnitt 23, 24 mit dieser in Verbindung.
Der Kombinationskanal 5 bildet eine Kombination eines Druckkanals und eines Verbindungskanals. Der Kombinationskanal 5 ist daher in nicht dargestellter Weise an eine Trocknerleitung mit mindestens einer Filtereinheit und einer Trocknereinheit der Druckluftversorgungsanlage angeschlossen. Im Bereich jedes der beiden Zylinder ist der Kombinationskanal 5 über jeweils eine in der Innenwand 2 des Zylinderkopfes 1 angeordnete langgestreckte Verbindungsöffnung 25, 26 mit dem Arbeitsraum des jeweiligen Zylinders verbindbar. Aufgrund jeweils einer relativ großen zentralen Ausnehmung 27, 28 in den Ventilzungen 13, 14 der Saugventile 10, 11 liegen die Verbindungsöffnungen 25, 26 jeweils an der dem Arbeitsraum des betreffenden Zylinders zugewandten Seite der Innenwand 2 des Zylinderkopfes 1 frei.
Die Verbindungsöffnungen 25, 26 sind über jeweils ein zugeordnetes Kombinationsventil, das eine Kombination eines Druckventils und eines Leerlaufventils bildet, in der Funktion als Druckventil selbsttätig verschließbar oder zu öffnen und in der Funktion als Leerlaufventil mittels eines zugeordnetes Stellelement aktiv zu öffnen. Die Kombinationsventile sind innerhalb des Zylinderkopfes 1 zwischen dem Kombinationskanal 5 und der betreffenden Verbindungsöffnung 25, 26 angeordnet und daher in 1 nicht sichtbar. Im Förderbetrieb des Hubkolbenkompressors befinden sich die Kombinationsventile in ihrer Ruhestellung, in der die Verbindungsöffnungen 25, 26 nur bei Überdruck in den Arbeitsräumen der Zylinder geöffnet werden. Im Leerlaufbetrieb des Hubkolbenkompressors sind die Kombinationsventile durch die zugeordneten Stellelemente permanent geöffnet, so dass die Arbeitsräume der Zylinder dann über den Kombinationskanal 5 ständig miteinander verbunden sind.
Aus 1 ist ersichtlich, dass die für das Ansaugen der Luft in die Arbeitsräume verfügbaren Strömungsquerschnitte durch die Verdoppelung der Ansaugkanäle 3, 4 und der Eintrittsöffnungen 6, 7; 8, 9 gegenüber dem bekannten Hubkolbenkompressor gemäß 2 deutlich vergrößert sind. Zudem ist erkennbar, dass die Verbindungsöffnungen 25, 26 des erfindungsgemäßen Hubkolbenkompressors im Vergleich zu den Austrittsöffnungen 141, 142 und den Verbindungsöffnungen 145, 146 des bekannten Hubkolbenkompressors gemäß 2 deutlich vergrößert sind. Insgesamt entstehen hierdurch an den Saugventilen 10, 11 und an den Kombinationsventilen deutlich geringere Drosselwiderstände, die im Förderbetrieb wie auch im Leerlaufbetrieb zu einem erhöhten Volumenstrom und zu einem niedrigeren Energieverbrauch des Antriebsmotors führen.
In 1 ist an der Verbindungsöffnung 26 des in der Abbildung unteren Zylinders durch gestrichelte Linien eine mögliche Verrippung der Verbindungsöffnungen 25, 26 angedeutet. Durch die Rippen 29 wird zwar der Durchströmquerschnitt der Verbindungsöffnungen 25, 26 reduziert, jedoch ist durch diese die Kühlung der durch die Verdichtung erhitzten Druckluft beim Ausströmen in den Kombinationskanal 5 verbessert. Eine verbesserte Kühlung der Druckluft ergibt sich auch durch den Verzicht auf die Innenwand 2 des Zylinderkopfes 1 abschirmende Schiebelamellen 129, 130 des bekannten Hubkolbenkompressors gemäß 2.
In 1a ist ein Zylinder des erfindungsgemäßen Hubkolbenkompressors gemäß 1 schematisch in einer längs eines seitlichen Abschnitts 19 der Ventilzunge 13 des betreffenden ersten Saugventils 10 geführten Schnittansicht im geöffneten Zustand dargestellt. Aus dieser Schnittansicht ist ersichtlich, dass sich die Eintrittsöffnungen 6 des ersten Saugventils 10 bei der in 1 vorhandenen Anordnung im Bereich des seitlichen Abschnitts 19 der Ventilzunge 13 günstig im mittleren Bereich der Ventilzunge 13 befinden. Aufgrund der begrenzt beweglichen Führung der am äußeren Abschnitt 15 der Ventilzunge 13 angeordneten Laschen 17 in Ausnehmungen 32 des Zylindergehäuses 30 weist die Ventilzunge 13 im geöffneten Zustand des Saugventils 10 in der Mitte ihres seitlichen Abschnitts 19 die größte Durchbiegung auf und ist dort mit einer relativ großen Hubhöhe h₁ von der Innenwand 2 des Zylinderkopfes 1 abgehoben, so dass für die aus dem betreffenden Ansaugkanal 3 in den Arbeitsraum 31 des jeweiligen Zylinders einströmende Luft auch hierdurch ein relativ großer Strömungsquerschnitt zwischen den Eintrittsöffnungen 6 und der Ventilzunge 13 zur Verfügung steht.
Nachfolgend werden anhand der 3a, 3b, 3c, 4a, 4b, 4c, 5a, 5b, 5e, 6a, 6b, 6e beispielhaft drei bevorzugte Ausführungen eines Kombinationsventils 41, 61, 81 vorgestellt.
In einer ersten Ausführung gemäß den 3a bis 3c ist das Kombinationsventil 41 als ein Lamellenventil ausgebildet, das innerhalb des Zylinderkopfes 1 am Eintritt der jeweiligen Verbindungsöffnung 25, 26 in den Kombinationskanal 5 angeordnet ist. In dem Längsschnitt gemäß 3a befindet sich das Kombinationsventil 41 in seiner Ruhestellung, in der das Lamellenventil als Druckventil wirksam ist. In dem Längsschnitt gemäß 3b befindet sich das Kombinationsventil 41 in seiner Betätigungsstellung, in der das Lamellenventil als Leerlaufventil mittels eines nicht abgebildeten Stellelementes permanent geöffnet ist. In 3c sind die einzelnen Bauteile des Lamellenventils 41 jeweils in einer Draufsicht abgebildet.
Das Lamellenventil 41 umfasst eine zweiteilige biegesteife Bewehrungslamelle 42, eine biegeelastische Dichtlamelle 43, eine federelastische Federlamelle 44, eine biegeelastische Dämpfungslamelle 45 und ein biegesteifes Fängerblech 46, die von innen nach außen übereinander angeordnet und mittels zwei Schaftschrauben 47, 48 im Zylinderkopf 1 des Hubkolbenkompressors fixiert sind. Die Bewehrungslamelle 42, die Dichtlamelle 43, die Federlamelle 44 und die Dämpfungslamelle 45 sind mit identisch ausgeführten sowie in Längsrichtung gleich beabstandeten Durchtrittsöffnungen 49, 50, 51, 52 versehen, die vorliegend beispielhaft als rechteckige Öffnungen ausgeführt sind. Das Fängerblech 46 weist eine im Vergleich zu den vorgenannten Durchtrittsöffnungen 49, 50, 51, 52 größere rechteckige Öffnung 53 auf, welche die Durchtrittsöffnungen 52 der benachbarten Dämpfungslamelle 45 überragt.
Die Bewehrungslamelle 42 und das Fängerblech 46 sind jeweils mit zwei außenliegenden Rundlöchern 54, 58 versehen, über welche die Bewehrungslamelle 42 und das Fängerblech 46 im montierten Zustand mittel der Schaftschrauben 47, 48 unbeweglich fixiert sind. Dagegen sind die Dichtlamelle 43, die Federlamelle 44 und die Dämpfungslamelle 45 jeweils mit zwei außenliegenden Langlöchern 55, 56, 57 versehen, mittels denen diese im montierten Zustand durch die Schaftschrauben 47, 48 längsverschiebbar geführt sind.
In der in 3a abgebildeten Ruhestellung des Kombinationsventils 41 befinden sich die mittleren Lamellen 43, 44, 45 in ihrer linken Endposition, in der ihre Durchtrittsöffnungen 50, 51, 52 zwar fluchtend übereinander liegen, jedoch gegenüber den Durchtrittsöffnungen 49 der Bewehrungslamelle 42 so weit versetzt sind, dass die betreffende Verbindungsöffnung 25, 26 geschlossen ist. Nur bei Überdruck in dem an die Verbindungsöffnung 25, 26 angrenzenden Arbeitsraum des betreffenden Zylinders wird die Dichtlamelle 43 gegen die Rückstellkraft der vorgewölbten federelastischen Federlamelle 44 nach außen gedrückt, sodass mehrere Strömungskanäle zwischen den Durchtrittsöffnungen 49 der Bewehrungslamelle 42 und den Durchtrittsöffnungen 50 der Dichtlamelle 43 geöffnet werden. In dessen Folge ist der Arbeitsraum des betreffenden Zylinders mit dem Kombinationskanal 5 verbunden, und während des Förderbetriebs im Verdichtungshub wird Druckluft aus dem Arbeitsraum des betreffenden Zylinders in den Kombinationskanal 5 gefördert.
In der in 3b abgebildeten Betätigungsstellung des Kombinationsventils 41 sind die mittleren Lamellen 43, 44, 45 über ein nicht abgebildetes Stellelement entsprechend dem eingezeichneten Richtungspfeil 59 in ihre rechte Endposition verschoben, in der ihre Durchtrittsöffnungen 50, 51, 52 fluchtend über den Durchtrittsöffnungen 49 der Bewehrungslamelle 42 liegen. Hierdurch ist die betreffende Verbindungsöffnung 25, 26 permanent geöffnet, so dass im Leerlaufbetrieb die Luft über den Verbindungskanal 5 weitgehend zwischen den Zylindern hin und her geschoben wird.
In den 4a bis 4c ist jeweils eine Dichtlamelle 43', 43'', 43* mit alternativ ausgeführten Durchtrittsöffnungen 50', 50'', 50* abgebildet. Bei der Dichtlamelle 43' gemäß 4a sind die Durchtrittsöffnungen 50' bei reduzierter Anzahl als rechteckige Öffnungen mit größerer Breite ausgeführt. Bei der Dichtlamelle 43'' gemäß 4b sind die Durchtrittsöffnungen 50'' als wechselweise außermittig versetzte Rundbohrungen ausgeführt. Bei der Dichtlamelle 43* gemäß 4c sind die Durchtrittsöffnungen 50* bei reduzierter Anzahl als mittig in Reihe angeordnete Rundbohrungen mit größerem Durchmesser ausgeführt.
In einer zweiten Ausführung gemäß den 5a bis 5e ist das Kombinationsventil 61 als ein Drehschieberventil mit einem innerhalb eines zylindrischen Abschnitts des Kombinationskanals 5 über den Verbindungsöffnungen 25, 26 angeordneten Drehschieber 62 ausgeführt. Der Drehschieber 62 ist als eine elastische Zylinderhülse 63 mit einem durchgehenden Längsschlitz 64 ausgebildet und drehbar geführt. Der Längsschlitz 64 ist derart angeordnet, dass die jeweilige Verbindungsöffnung 25, 26 in der unbetätigten Ruhestellung des Drehschiebers 62 von einem nahe des Längsschlitzes 64 befindlichen Randabschnitt 65, 66 der Zylinderhülse 63 überdeckt sind und in der durch eine Drehung des Drehschiebers 62 erreichbaren Betätigungsstellung durch eine Überdeckung mit dem Längsschlitz 64 offen sind.
In dem Längsschnitt gemäß 5a und den Querschnittsansichten gemäß 5c und 5d befindet sich der Drehschieber 62 in seiner Ruhestellung, in der das Kombinationsventil 61 als Druckventil wirksam ist. In der Querschnittsansicht gemäß 5c bewegt sich der Kolben 69 des betreffenden Zylinders 67 entsprechend dem eingezeichneten Richtungspfeil 70 nach unten, weshalb der Zylinder 67 sich im Saugtakt befindet, so dass der benachbarte Randabschnitt 65 der Zylinderhülse 63 gegen den Rand der zugeordneten Verbindungsöffnung 25 zu dem Kombinationskanal 5 gedrückt wird. Hierdurch ist die zugeordnete Verbindungsöffnung 25 geschlossen und der Arbeitsraum 68 des Zylinders 67 gegenüber dem Kombinationskanal 5 abgesperrt.
In der Querschnittsansicht gemäß 5d bewegt sich der Kolben 69 des betreffenden Zylinders 67 entsprechend dem eingezeichneten Richtungspfeil 71 nach oben, weshalb sich der Zylinder 67 im Verdichtungstakt befindet, so dass der benachbarte Randabschnitt 65 der Zylinderhülse 63 elastisch nach innen in den Kombinationskanal 5 hinein gedrückt wird. Dadurch ist die zugeordnete Verbindungsöffnung 25 geöffnet und der Arbeitsraum 68 des Zylinders 67 mit dem Kombinationskanal 5 verbunden, so dass die komprimierte Druckluft in den Kombinationskanal 5 strömt.
In dem Längsschnitt gemäß 5b und der Querschnittsansicht gemäß 5e befindet sich der Drehschieber 62 in seiner Betätigungsstellung, in der das Kombinationsventil 61 in seiner Funktion als Leerlaufventil geöffnet ist. Durch die Beaufschlagung eines endseitig mit der Zylinderhülse 63 verbundenen Drehkolbens 72 mit einem Stelldruck ist der Drehschieber 62 entsprechend dem eingezeichneten Drehrichtungspfeil 74 entgegen der Rückstellkraft einer als Schraubenfeder ausgebildeten Torsionsfeder 73 in seine Betätigungsstellung gedreht, in welcher der Längsschlitz 64 der Zylinderhülse 63 fluchtend über den Verbindungsöffnungen 25, 26 liegt. Hierdurch steht der Arbeitsraum 68 des betreffenden Zylinders 67 unabhängig von der in 5e durch einen Doppelpfeil 75 gekennzeichneten Bewegungsrichtung des Kolbens 69 permanent mit dem Kombinationskanal 5 in Verbindung, so dass im Leerlaufbetrieb die Luft über den Verbindungskanal 5 weitgehend zwischen den Zylindern hin und her geschoben wird.
In einer dritten Ausführung gemäß den 6a bis 6e ist das Kombinationsventil 81 als ein Drehschieberventil mit einem innerhalb eines zylindrischen Abschnitts des Kombinationskanals 5 über den Verbindungsöffnungen 25, 26 angeordneten Drehschieber 82 ausgeführt. Der Drehschieber 82 ist als eine geschlossene elastische Zylinderhülse 83 mit jeweils einer Ventilzunge 84, 85 und einer Durchtrittsöffnung 86, 87 für jede Verbindungsöffnung 25, 26 ausgebildet und mittels einer Kulissenführung 88 axialbeweglich und drehbar geführt. Die beiden Ventilzungen 84, 85 und die beiden Durchtrittsöffnungen 86, 87 des Drehschiebers 82 sind derart angeordnet, dass die jeweilige Verbindungsöffnung 25, 26 in der unbetätigten Ruhestellung des Drehschiebers 82 von der zugeordneten Ventilzunge 84, 85 überdeckt ist und in der durch eine Axialverschiebung und Drehung des Drehschiebers 82 erreichbaren Betätigungsstellung durch eine Überdeckung mit der zugeordneten Durchtrittsöffnung 86, 87 offen ist.
In dem Längsschnitt gemäß 6a und den Querschnittsansichten gemäß 6c und 6d befindet sich der Drehschieber 82 in seiner Ruhestellung, in der das Kombinationsventil 81 als Druckventil wirksam ist. In der Querschnittsansicht gemäß 6c bewegt sich der Kolben 91 des betreffenden Zylinders 89 entsprechend dem eingezeichneten Richtungspfeil 92 nach unten, weshalb sich der Zylinder 89 im Saugtakt befindet, so dass die betreffende Ventilzunge 84 gegen den Rand der zugeordneten Verbindungsöffnung 25 zu dem Kombinationskanal 5 gedrückt wird. Hierdurch ist die zugeordnete Verbindungsöffnung 25 geschlossen und der Arbeitsraum 90 des Zylinders 89 gegenüber dem Kombinationskanal 5 abgesperrt.
In der Querschnittsansicht gemäß 6d bewegt sich der Kolben 91 des betreffenden Zylinders 89 entsprechend dem eingezeichneten Richtungspfeil 93 nach oben, weshalb sich der Zylinder 89 im Verdichtungstakt befindet, so dass die betreffende Ventilzunge 84 in den Kombinationskanal 5 hinein gedrückt wird. Dadurch ist die zugeordnete Verbindungsöffnung 25 geöffnet und der Arbeitsraum 90 des Zylinders 89 mit dem Kombinationskanal 5 verbunden, so dass die komprimierte Druckluft in den Kombinationskanal 5 strömt.
In dem Längsschnitt gemäß 6b und der Querschnittsansicht gemäß 6e befindet sich der Drehschieber 82 in seiner Betätigungsstellung, in der das Kombinationsventil 81 in seiner Funktion als Leerlaufventil geöffnet ist. Durch die Beaufschlagung eines endseitig mit der Zylinderhülse 83 verbundenen Drehkolbens 94 mit einem Stelldruck ist der Drehschieber 82 entsprechend dem eingezeichneten Richtungspfeil 96 entgegen der Rückstellkraft einer als Schraubenfeder ausgebildeten Rückstellfeder 95 mittels der Kulissenführung 88 in seine Betätigungsstellung verschoben und gedreht, in der die Durchtrittsöffnungen 86, 87 der Zylinderhülse 83 fluchtend über den Verbindungsöffnungen 25, 26 liegen. Hierdurch steht der Arbeitsraum 90 des betreffenden Zylinders 89 unabhängig von der in 6e durch einen Doppelpfeil 97 gekennzeichneten Bewegungsrichtung des Kolbens 91 permanent mit dem Kombinationskanal 5 in Verbindung, so dass im Leerlaufbetrieb die Luft über den Verbindungskanal 5 weitgehend zwischen den Zylindern hin und her geschoben wird.
In einer vierten Ausführungsform gemäß den 7a bis 7e ist das Kombinationsventil 101 als ein Schieberventil mit einem innerhalb eines zylindrischen Abschnitts des Kombinationskanals 5 über den Verbindungsöffnungen 25, 26 angeordneten Axialschieber 102 ausgeführt. Der Axialschieber 102 ist als eine geschlossene elastische Zylinderhülse 103 mit jeweils einer Ventilzunge 104, 105 und einer Durchtrittsöffnung 106, 107 für jede Verbindungsöffnung 25, 26 ausgebildet und mittels einer Linearführung 108 axialbeweglich geführt. Die Ventilzungen 104, 105 und die Durchtrittsöffnungen 106, 107 sind derart axial benachbart angeordnet, dass die jeweilige Verbindungsöffnung 25, 26 in der unbetätigten Ruhestellung des Axialschiebers 102 von der zugeordneten Ventilzunge 104, 105 überdeckt und in der durch eine Axialverschiebung des Axialschiebers 102 erreichbaren Betätigungsstellung durch eine Überdeckung mit der zugeordneten Durchtrittsöffnung 106, 107 offen ist.
In dem Längsschnitt gemäß 7a und den Querschnittsansichten gemäß 7c und 7d befindet sich der Axialschieber 102 in seiner Ruhestellung, in der das Kombinationsventil 101 als Druckventil wirksam ist. In der Querschnittsansicht gemäß 7c bewegt sich der Kolben 111 des betreffenden Zylinders 109 entsprechend dem eingezeichneten Richtungspfeil 112 nach unten. Der Zylinder 109 befindet sich dabei im Saugtakt, so dass die betreffende Ventilzunge 104 gegen den Rand der zugeordneten Verbindungsöffnung 25 zu dem Kombinationskanal 5 gedrückt wird. Hierdurch ist die zugeordnete Verbindungsöffnung 25 geschlossen und der Arbeitsraum 110 des Zylinders 109 gegenüber dem Kombinationskanal 5 abgesperrt.
In der Querschnittsansicht gemäß 7d bewegt sich der Kolben 111 des betreffenden Zylinders 109 entsprechend dem eingezeichneten Richtungspfeil 113 nach oben. Der Zylinder 109 befindet sich dabei im Verdichtungstakt, so dass die betreffende Ventilzunge 104 in den Kombinationskanal 5 hinein gedrückt wird. Dadurch ist die zugeordnete Verbindungsöffnung 25 geöffnet und der Arbeitsraum 110 des Zylinders 109 mit dem Kombinationskanal 5 verbunden, so dass die komprimierte Druckluft in den Kombinationskanal 5 strömt.
In dem Längsschnitt gemäß 7b und der Querschnittsansicht gemäß 7e befindet sich der Axialschieber 102 in seiner Betätigungsstellung, in der das Kombinationsventil 101 in seiner Funktion als Leerlaufventil geöffnet ist. Durch die Beaufschlagung eines endseitig mit der Zylinderhülse 103 verbundenen Kolbens 114 mit einem Stelldruck, ist der Axialschieber 102 entsprechend dem eingezeichneten Richtungspfeil 116 entgegen der Rückstellkraft einer als Schraubenfeder ausgebildeten Rückstellfeder 115 mittels der Linearführung 108 drehfest geführt in seine Betätigungsstellung verschoben, in der die Durchtrittsöffnungen 106, 107 der Zylinderhülse 103 fluchtend über den Verbindungsöffnungen 25, 26 liegen. Hierdurch steht der Arbeitsraum 110 des betreffenden Zylinders 109 unabhängig von der in 7e durch einen Doppelpfeil 117 gekennzeichneten Bewegungsrichtung des Kolbens 111 permanent mit dem Kombinationskanal 5 in Verbindung, so dass im Leerlaufbetrieb die Luft über den Verbindungskanal 5 weitgehend zwischen den Zylindern hin und her geschoben wird.
Bezugszeichenliste

1: Zylinderkopf
2: Innenwand
3: Erster Ansaugkanal
4: Zweiter Ansaugkanal
5: Kombinationskanal
6: Erste Eintrittsöffnung
7: Zweite Eintrittsöffnung
8: Dritte Eintrittsöffnung
9: Vierte Eintrittsöffnung
10: Erstes Saugventil, Zungenventil
11: Zweites Saugventil, Zungenventil
12: Dichtungslamelle
13: Erste Ventilzunge
14: Zweite Ventilzunge
15: Erster äußerer Abschnitt
16: Zweiter äußerer Abschnitt
17: Erste Lasche
18: Zweite Lasche
19: Seitlicher Abschnitt
20: Seitlicher Abschnitt
21: Seitlicher Abschnitt
22: Seitlicher Abschnitt
23: Erster eingespannter Abschnitt
24: Zweiter eingespannter Abschnitt
25: Erste Verbindungsöffnung
26: Zweite Verbindungsöffnung
27: Erste Zentrale Ausnehmung
28: Zweite Zentrale Ausnehmung
29: Rippen
30: Zylindergehäuse
31: Arbeitsraum
32: Ausnehmung
41: Kombinationsventil, Lamellenventil
42: Bewehrungslamelle
43: Dichtlamelle (erste Ausführung)
43': Dichtlamelle (zweite Ausführung)
43'': Dichtlamelle (dritte Ausführung)
43*: Dichtlamelle (vierte Ausführung)
44: Federlamelle
45: Dämpfungslamelle
46: Fängerblech
47: Erste Schaftschraube
48: Zweite Schaftschraube
49: Durchtrittsöffnungen in der Bewehrungslamelle 42
50: Durchtrittsöffnungen in der Dichtlamelle 43
50': Durchtrittsöffnungen in der Dichtlamelle 43'
50'': Durchtrittsöffnungen in der Dichtlamelle 43''
50*: Durchtrittsöffnungen in der Dichtlamelle 43*
51: Durchtrittsöffnung
52: Durchtrittsöffnung
53: Öffnung
54: Erstes Rundloch
55: Erstes Langloch
56: Zweites Langloch
57: Drittes Langloch
58: Zweites Rundloch
59: Richtungspfeil
61: Kombinationsventil, Drehschieberventil
62: Drehschieber
63: Zylinderhülse
64: Längsschlitz
65: Erster Randabschnitt
66: Zweiter Randabschnitt
67: Zylinder
68: Arbeitsraum
69: Kolben
70: Richtungspfeil
71: Richtungspfeil
72: Drehkolben
73: Torsionsfeder, Schraubenfeder
74: Drehrichtungspfeil
75: Doppelpfeil
81: Kombinationsventil, Drehschieberventil
82: Axialschieber
83: Zylinderhülse
84: Ventilzunge
85: Ventilzunge
86: Durchtrittsöffnung
87: Durchtrittsöffnung
88: Kulissenführung
89: Zylinder
90: Arbeitsraum
91: Kolben
92: Richtungspfeil
93: Richtungspfeil
94: Drehkolben
95: Rückstellfeder, Schraubenfeder
96: Richtungspfeil
97: Doppelpfeil
101: Kombinationsventil, Schieberventil
102: Axialschieber
103: Zylinderhülse
104: Ventilzunge
105: Ventilzunge
106: Durchtrittsöffnung
107: Durchtrittsöffnung
108: Linearführung
109: Zylinder
110: Arbeitsraum
111: Kolben
112: Richtungspfeil
113: Richtungspfeil
114: Kolben
115: Rückstellfeder, Schraubenfeder
116: Richtungspfeil
117: Doppelpfeil
121: Zylinderkopf
122: Innenwand
123: Ansaugkanal
124: Druckkanal
125: Verbindungskanal
126: Eintrittsöffnung
127: Eintrittsöffnung
128: Vertiefung
129: Vertiefung
130: Saugventil, Zungenventil
131: Saugventil, Zungenventil
132: Dichtungslamelle
133: Ventilzunge
134: Ventilzunge
135: Äußerer Abschnitt
136: Äußerer Abschnitt
137: Lasche
138: Lasche
139: Eingespannter Abschnitt
140: Eingespannter Abschnitt
141: Austrittsöffnung
142: Austrittsöffnung
143: Zentrale Ausnehmung
144: Zentrale Ausnehmung
145: Verbindungsöffnung
146: Verbindungsöffnung
147: Leerlaufventil
148: Leerlaufventil
149: Schiebelamelle
150: Schiebelamelle
151: Drehachse
152: Drehachse
153: Richtungspfeil
154: Richtungspfeil
155: Seitlicher Abschnitt
156: Zylindergehäuse
157: Arbeitsraum
158: Ausnehmung
h₁: Hubhöhe
h₂: Hubhöhe (Stand der Technik)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 3904172 A1 [0007, 0049]
DE 3909531 A1 [0008, 0008]
DE 4026684 A1 [0008, 0008]
DE 4321013 C5 [0009]

Claims

Hubkolbenkompressor einer Druckluftversorgungsanlage eines Fahrzeugs, mit mindestens einem Zylinder, in dem ein mittels einer Kurbelwelle antreibbarer Kolben (69, 91, 111) axialbeweglich geführt ist und einen Arbeitsraum (31, 68, 90, 110) begrenzt, welcher über ein selbsttätig wirksames, als Zungenventil ausgebildetes Saugventil (10, 11) mit einem in einem Zylinderkopf (1) ausgebildeten Ansaugkanal (3), über ein selbsttätig wirksames Druckventil mit einem in dem Zylinderkopf (1) ausgebildeten Druckkanal (5), und über ein aktiv steuerbares Leerlaufventil mit einem in dem Zylinderkopf (1) angeordneten Erweiterungsraum verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsquerschnitt des Saugventils (10, 11) und/oder des Druckventils durch eine geeignete Ausbildung und Anordnung des betreffenden Ventils sowie der zugeordneten Eintritts- oder Austrittsöffnungen (6, 7, 8, 9; 25, 26) zwischen dem Arbeitsraum (31) und dem Ansaugkanal oder Druckkanal (3, 4; 5) erweitert ist, und dass das Leerlaufventil innerhalb des Zylinderkopfes (1) angeordnet ist.
Hubkolbenkompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Innenwand (2) des Zylinderkopfes (1) zwischen dem Ansaugkanal (3, 4) und dem Arbeitsraum (31) des Zylinders angeordnete Eintrittsöffnungen (6, 7, 8, 9) und die Ventilzunge (13, 14) des Saugventils (10, 11) derart zueinander angeordnet sind, dass die Eintrittsöffnungen (6, 7, 8, 9) von einem seitlichen Abschnitt (19, 20, 21, 22) der Ventilzunge (13, 14) überdeckt sind.
Hubkolbenkompressor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei mehrzylindriger Ausführung des Hubkolbenkompressors die Ventilzungen (13, 14) der Saugventile (10, 11) paarweise zwischen einem zwei Zylinder trennenden Verbindungssteg des Zylindergehäuses und dem Zylinderkopf (1) eingespannt sind, und dass die Eintrittsöffnungen (6, 7, 8, 9) der Saugventile (10, 11) im Bereich einer Längsseite des Zylinderkopfes (1) angeordnet sind.
Hubkolbenkompressor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Ansaugkanal (4) mit zweiten Eintrittsöffnungen (8, 9) zu dem Arbeitsraum (31) des jeweiligen Zylinders vorgesehen ist, der parallel und gegenüberliegend zu dem ersten Ansaugkanal (3) in dem Zylinderkopf (1) angeordnet ist, und dass die zweiten Eintrittsöffnungen (8, 9) derart angeordnet sind, dass diese von dem gegenüberliegenden seitlichen Abschnitt (21, 22) der Ventilzunge (13, 14) des betreffenden Saugventils (10, 11) überdeckt sind.
Hubkolbenkompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckkanal und der Erweiterungsraum in einem Kombinationskanal (5) zusammengefasst sind, mit dem der Arbeitsraum (68, 90, 110) des jeweiligen Zylinders (67, 89, 109) über das Druckventil und das Leerlaufventil verbindbar ist.
Hubkolbenkompressor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckventil und das Leerlaufventil in einem Kombinationsventil (41, 61, 81, 101) mit einer einzigen Verbindungsöffnung (25, 26) zwischen dem Arbeitsraum (68, 90, 110) des jeweiligen Zylinders (67, 89, 109) und dem Kombinationskanal (5) zusammengefasst sind, über das der Arbeitsraum (68, 90, 110) des Zylinders (67, 89, 109) selbsttätig oder aktiv steuerbar mit dem Kombinationskanal (5) verbindbar ist.
Hubkolbenkompressor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kombinationsventil (41) als ein Lamellenventil ausgebildet ist, welches innerhalb des Zylinderkopfes (1) über einer als Längsschlitz ausgebildeten Verbindungsöffnung (25, 26) angeordnet ist und von innen nach außen gesehen mindestens eine biegesteife Bewehrungslamelle (42), eine biegeelastische Dichtlamelle (43) und eine federelastische Federlamelle (44) aufweist, welche mit identisch ausgebildeten und beabstandeten Durchtrittsöffnungen (49, 50, 50', 50'', 50*, 51) versehen sind, wobei die Dichtlamelle (43) und die Federlamelle (44) mittels eines ansteuerbaren Stellelementes längsverschiebbar angeordnet sind, wobei die Durchtrittsöffnungen (49) der Bewehrungslamelle (42) in der unbetätigten Ruhestellung von der Dichtlamelle (43) überdeckt und damit geschlossen sind, und der die Durchtrittsöffnungen (49) der Bewehrungslamelle (42) in der Betätigungsstellung durch eine Überdeckung mit den Durchtrittsöffnungen (50, 51) der Dichtlamelle (43) und der Federlamelle (44) offen sind.
Hubkolbenkompressor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kombinationsventil (61) als ein Drehschieberventil mit einem in einem zylindrischen Abschnitt des Kombinationskanals (5) drehbar geführten Drehschieber (62) ausgebildet ist, dass der Drehschieber (62) als eine elastische Zylinderhülse (63) mit einem durchgehenden Längsschlitz (64) ausgebildet ist, welcher derart angeordnet ist, dass die jeweilige Verbindungsöffnung (25, 26) in der unbetätigten Ruhestellung des Drehschiebers (62) von einem nahe des Längsschlitzes (64) befindlichen Randabschnitt (65, 66) der Zylinderhülse (63) überdeckt ist, und dass die jeweilige Verbindungsöffnung (25, 26) in der durch eine Drehung des Drehschiebers (62) erreichbaren Betätigungsstellung durch eine Überdeckung mit dem Längsschlitz (64) offen ist.
Hubkolbenkompressor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kombinationsventil (81) als ein Drehschieberventil mit einem in einem zylindrischen Abschnitt des Kombinationskanals (5) mittels einer Kulissenführung (88) axialbeweglich und drehbar geführten Drehschieber (82) ausgebildet ist, und dass der Drehschieber (82) als eine geschlossene elastische Zylinderhülse (83) mit jeweils einer Ventilzunge (84, 85) und einer Durchtrittsöffnung (86, 87) für jede Verbindungsöffnung (25, 26) ausgebildet ist, die derart angeordnet sind, dass die jeweilige Verbindungsöffnung (25, 26) in der unbetätigten Ruhestellung von der zugeordneten Ventilzunge (84, 85) überdeckt ist und in der durch eine Axialverschiebung und Drehung des Drehschiebers (82) erreichbaren Betätigungsstellung durch eine Überdeckung mit der zugeordneten Durchtrittsöffnung (86, 87) offen ist.
Hubkolbenkompressor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kombinationsventil (101) als ein Schieberventil mit einem in einem zylindrischen Abschnitt des Kombinationskanals (5) mittels einer Linearführung (108) axialbeweglich geführten Axialschieber (102) ausgebildet ist, und dass der Axialschieber (102) als eine geschlossene elastische Zylinderhülse (103) mit jeweils einer Ventilzunge (104, 105) und einer Durchtrittsöffnung (106, 107) für jede Verbindungsöffnung (25, 26) ausgebildet ist, die derart axial benachbart angeordnet sind, dass die jeweilige Verbindungsöffnung (25, 26) in der unbetätigten Ruhestellung von der zugeordneten Ventilzunge (104, 105) überdeckt ist und in der durch eine Axialverschiebung des Axialschiebers (102) erreichbaren Betätigungsstellung durch eine Überdeckung mit der zugeordneten Durchtrittsöffnung (106, 107) offen ist.