DE102016105144B4 - Dry running piston compressor with crank mechanism cooling - Google Patents

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Abstract

Es ein trockenlaufender Kolbenkompressor vorgeschlagen, der wenigstens einen Zylinder zum Komprimieren von Luft mittels eines darin bewegbar angeordneten Kolbens aufweist. Der Kompressor weist ferner ein Kurbelgehäuse auf, in dem eine Kurbelwelle drehbar gelagert ist, an welcher wenigstens ein mit einem Kolben verbundener Pleuel drehbar gelagert ist. Die Ansaugluft des wenigstens einen Zylinders wird zur Kühlung des Kurbeltriebs durch das Kurbelgehäuse geführt. Der Kolbenkompressor weist ferner eine Kühleinrichtung auf, mittels welcher die dem wenigstens einen Zylinder zugeführte Ansaugluft nach dem Durchströmen des Kurbelgehäuses abgekühlt wird.There has been proposed a dry-running reciprocating compressor having at least one cylinder for compressing air by means of a piston movably disposed therein. The compressor further comprises a crankcase, in which a crankshaft is rotatably mounted, on which at least one connecting rod connected to a piston is rotatably mounted. The intake air of the at least one cylinder is guided through the crankcase for cooling the crank drive. The piston compressor further comprises a cooling device, by means of which the at least one cylinder supplied intake air is cooled after flowing through the crankcase.

Description

Die Erfindung betrifft einen trockenlaufenden Kolbenkompressor mit wenigstens einem Zylinder zum Komprimieren von Luft mittels eines darin bewegbar angeordneten Kolbens und mit einem Kurbelgehäuse, in dem eine Kurbelwelle drehbar gelagert ist, an welcher wenigstens ein mit einem Kolben verbundener Pleuel drehbar gelagert ist, wobei die Ansaugluft des wenigstens einen Zylinders zur Kühlung des Kurbeltriebs durch das Kurbelgehäuse geführt wird.The invention relates to a dry running piston compressor with at least one cylinder for compressing air by means of a piston movably arranged therein and with a crankcase, in which a crankshaft is rotatably mounted, on which at least one connecting rod connected to a piston is rotatably mounted, wherein the intake air of at least one cylinder for cooling the crank mechanism is guided by the crankcase.

Für moderne trockenlaufende und damit insbesondere ölfreie luftgekühlte Kolbenkompressoren wird eine hohe Leistungsdichte und Effizienz angestrebt. Um eine Überhitzung des Kurbeltriebs, der üblicherweise in einem Kurbelgehäuse angeordnet ist, zu vermeiden ist eine ausreichende Kühlung vorzusehen. Allerdings steht bei solchen Kompressoren für diesen Zweck kein kühlendes Öl oder ein anderweitiges Kühlmedium zur Verfügung.For modern dry-running and thus in particular oil-free air-cooled piston compressors, a high power density and efficiency is sought. In order to avoid overheating of the crank mechanism, which is usually arranged in a crankcase, to provide sufficient cooling. However, such compressors have no cooling oil or other cooling medium available for this purpose.

Ein trockenlaufender Kolbenkompressor ist beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 41 10 912 A1 bekannt, bei welcher die kühle Ansaugluft das Kurbelgehäuse vom Ansaugsystem kommend auf dem Weg zur ersten Stufe des Kompressors durchströmt und dabei den Kurbeltrieb kühlt, der gleichzeitig für eine gute Durchmischung der Luft im Kurbelgehäuse sogt. Die Kühlluft ist dabei die Ausgangsluft, die nachfolgend zum Komprimieren in den Zylinder geführt wird. Damit entspricht der Volumenstrom der Kühlluft der Lieferleistung des Kompressors. Nachteilig an diesem Kompressor ist, dass zwar eine Reduzierung der Kurbelgehäusetemperatur erzielbar ist, sich aber die Temperatur der Ansaugluft beim Durchströmen des Kurbelgehäuses und damit vor dem Eintritt in den Zylinder erhöht, wodurch die Lieferleistung des Kompressors sinkt.A dry running piston compressor, for example, from the German patent application DE 41 10 912 A1 known, in which the cool intake air flows through the crankcase coming from the intake system on the way to the first stage of the compressor and thereby cools the crank mechanism, the same sogo for a good mixing of the air in the crankcase. The cooling air is the output air, which is subsequently fed into the cylinder for compression. Thus, the volume flow of the cooling air corresponds to the delivery performance of the compressor. A disadvantage of this compressor is that although a reduction in the crankcase temperature can be achieved, but the temperature of the intake air as it flows through the crankcase and thus increased before entering the cylinder, whereby the delivery performance of the compressor decreases.

Weiterhin ist aus der Offenlegungsschrift US 5 957 667 A ein trockenlaufender Kompressor in Kolbenbauweise bekannt, bei dem die Ansaugluft ebenfalls das Kurbelgehäuse des Kolbenkompressors durchströmt und zuvor zur Kühlung des Antriebsmotors durch denselben geführt wird. Zudem wird hier eine Kühleinrichtung in Form eines Gebläses offenbart, welches außerhalb des Kompressor- bzw. Kurbelgehäuses platziert ist und welches Luft an der Ansaugleitung des Kolbenkompressors und der Oberfläche des Kompressor- bzw. Kurbelgehäuses zur Kühlung entlangströmen lässt. Auch hier muss von einer Reduzierung der Lieferleistung durch die Erwärmung der angesaugten Luft im Kurbelgehäuse ausgegangen werden, wobei die Erwärmung durch die Kühlung des Gebläses wiederum reduziert wird.Furthermore, from the published patent application US 5 957 667 A a dry running compressor known in piston construction, in which the intake air also flows through the crankcase of the reciprocating compressor and is previously passed through the same for cooling the drive motor. In addition, a cooling device in the form of a blower is disclosed here, which is placed outside the compressor or crankcase and which allows air to flow along the suction line of the piston compressor and the surface of the compressor or crankcase for cooling. Again, it must be assumed that the supply of air through the heating of the intake air in the crankcase, whereby the heating is reduced by the cooling of the fan again.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten trockenlaufenden Kolbenkompressor mit ausreichender Kühlung des Kurbeltriebs zur Verfügung zu stellen, welcher eine hohe Effizienz und Leistungsdichte ermöglicht.The invention is therefore based on the object to provide an improved dry-running piston compressor with sufficient cooling of the crank mechanism, which allows high efficiency and power density.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein trockenlaufender Kolbenkompressor gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen. Weiterbildungen des Kolbenkompressors sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.To solve this problem, a dry-running piston compressor is proposed according to claim 1. Further developments of the reciprocating compressor are the subject of the dependent claims.

Zur Lösung der Aufgabe wird ein trockenlaufender Kolbenkompressor vorgeschlagen, der wenigstens einen Zylinder zum Komprimieren von Luft mittels eines darin bewegbar angeordneten Kolbens aufweist. Der Kompressor weist ferner ein Kurbelgehäuse auf, in dem eine Kurbelwelle drehbar gelagert ist, an welcher wenigstens ein mit einem Kolben verbundener Pleuel drehbar gelagert ist. Die Ansaugluft des wenigstens einen Zylinders wird zur Kühlung des Kurbeltriebs durch das Kurbelgehäuse geführt. Der erfindungsgemäße Kolbenkompressor weist ferner eine Kühleinrichtung auf, mittels welcher die dem wenigstens einen Zylinder zugeführte Ansaugluft nach dem Durchströmen des Kurbelgehäuses abkühlbar ist.To achieve the object, a dry-running piston compressor is proposed which has at least one cylinder for compressing air by means of a piston arranged movably therein. The compressor further comprises a crankcase, in which a crankshaft is rotatably mounted, on which at least one connecting rod connected to a piston is rotatably mounted. The intake air of the at least one cylinder is guided through the crankcase for cooling the crank drive. The piston compressor according to the invention further comprises a cooling device, by means of which the at least one cylinder supplied intake air after the flow through the crankcase is cooled.

Der erfindungsgemäße trockenlaufende Kolbenkompressor weist wenigstens einen Zylinder zum Komprimieren von Luft mittels eines darin bewegbar angeordneten Kolbens auf. Erfindungsgemäß kann der Kolbenkompressor auch zwei oder mehr, nacheinander oder parallel angeordnete Zylinder aufweisen, welche zum Komprimieren von Luft mittels jeweils eines darin bewegbar angeordneten Kolbens vorgesehen sind. Ein erfindungsgemäßer Kolbenkompressor kann folglich einstufig oder mehrstufig ausgebildet sein.The inventive dry-running piston compressor has at least one cylinder for compressing air by means of a piston arranged movably therein. According to the invention, the reciprocating compressor may also comprise two or more cylinders arranged in succession or in parallel, which are provided for compressing air by means of a respective piston arranged movably therein. A piston compressor according to the invention can consequently be designed in one or more stages.

Der Kolbenkompressor wird über eine Kurbelwelle angetrieben, welche in einem Kurbelgehäuse drehbar gelagert ist. Die jeweils mit einem Kolben verbundenen Pleuel sind derart drehbar an einer exzentrischen Position der Kurbelwelle gelagert, dass deren Drehbewegung als Hubbewegung auf den sich in einem Zylinder axial bewegenden Kolben übertragen wird.The reciprocating compressor is driven by a crankshaft, which is rotatably mounted in a crankcase. Each connecting rod connected to a piston are rotatably supported at an eccentric position of the crankshaft so that its rotational movement is transmitted as a lifting movement to the piston which moves axially in a cylinder.

Die Ansaugluft des wenigstens einen Zylinders wird zur Kühlung des Kurbeltriebs durch das Kurbelgehäuse geführt. Bei der Ansaugluft handelt es sich im Wesentlichen um die Luft, die später in den wenigstens einen Zylinder des Kolbenkompressors gesaugt und dort komprimiert, also verdichtet wird. Die durch das Kurbelgehäuse geführte Luft überströmt die Elemente des Kurbeltriebs, nimmt dabei Wärmeenergie auf und erwärmt sich gleichzeitig. Als Kurbeltrieb werden hier die zum Antrieb des Kolbenkompressors bewegten Teile verstanden, damit wenigstens die Kurbelwelle, die mit dieser zum Antrieb der Kolben verbundenen Pleuel sowie die an diesen und zwischen diesen angeordneten Lager.The intake air of the at least one cylinder is guided through the crankcase for cooling the crank drive. The intake air is essentially the air which is later sucked into the at least one cylinder of the reciprocating compressor and compressed there, that is to say compressed. The air guided through the crankcase flows over the elements of the crank mechanism, absorbs heat energy and heats up at the same time. As a crank mechanism here are meant to drive the reciprocating compressor parts, so that at least the crankshaft, connected to this to drive the piston connecting rod and arranged at this and between these bearings.

Der erfindungsgemäße Kolbenkompressor weist ferner eine Kühleinrichtung auf, mittels welcher die dem wenigstens einen Zylinder zugeführte Ansaugluft nach dem Durchströmen des Kurbelgehäuses abgekühlt wird. Da sich die Ansaugluft beim Durchströmen des Kurbelgehäuses erwärmt, verringert sich deren Dichte, so dass das Volumen der in einem Arbeitstakt in den Zylinder aufnehmbaren Ansaugluftmenge temperarturbereinigt sinkt. Durch die Kühlung der Ansaugluft durch die Kühleinrichtung steigt die in einem Arbeitstakt in den Zylinder aufnehmbare Ansaugluftmenge. Die Leistungsdichte und die Effizienz des Kolbenkompressors steigen folglich durch das Kühlen der Ansaugluft mittels einer Kühleinrichtung, wodurch dem wenigstens einen Zylinder pro Arbeitstakt eine größere Ansaugluftmenge zuführbar ist. The piston compressor according to the invention further comprises a cooling device, by means of which the at least one cylinder supplied intake air is cooled after flowing through the crankcase. As the intake air heats up as it flows through the crankcase, its density is reduced, so that the volume of the intake air quantity that can be absorbed into the cylinder in one operating stroke decreases in terms of temperature. As a result of the cooling of the intake air by the cooling device, the intake air quantity which can be absorbed in the cylinder in one working stroke increases. The power density and the efficiency of the reciprocating compressor thus increase by cooling the intake air by means of a cooling device, whereby a larger amount of intake air can be supplied to the at least one cylinder per power stroke.

Als Kühleinrichtung zum Kühlen der Ansaugluft des trockenlaufenden Kolbenkompressors eignen sich die bekannten Ausführungsformen von Luftkühleinrichtungen, die zum Übertragen von Wärmeenergie eines Luftstroms auf ein anderes Medium wie beispielsweise Umgebungsluft oder ein flüssiges Kühlmedium vorgesehen sind.As a cooling device for cooling the intake air of the dry-running piston compressor, the known embodiments of air cooling means, which are provided for transmitting heat energy of an air stream to another medium such as ambient air or a liquid cooling medium.

Bei dem trockenlaufenden Kolbenkompressor ist die Ansaugluft des wenigstens einen Zylinders zur Kühlung des Kurbeltriebs mithilfe eines Gebläses durch das Kurbelgehäuse führbar. Durch ein Gebläse kann der durch das Kurbelgehäuse geführte Luftvolumenstrom vergrößert werden. Dadurch, dass der Volumenstrom bei dieser Lösung nicht ausschließlich durch das Ansaugen von Luft durch den Zylinder bedingt ist, kann beispielsweise eine für die Kühlung des Kurbeltriebs oder Teilen hiervon günstigere Luftführung durch das Kurbelgehäuse gewählt werden. Ferner wird durch die Verwendung eines Gebläses eine Vergrößerung des Volumenstroms der Luft ermöglicht, da mehr Luft zur Kühlung in und durch das Kurbelgehäuse geführt werden kann. Zusätzlich steigt durch die Verwendung eines Gebläses mit dem Volumenstrom auch der Druck der Ansaugluft vor dem Zylinder. Dadurch steigt zusätzlich die in einem Arbeitstakt in den Zylinder aufnehmbare Ansaugluftmenge, insbesondere in Verbindung mit einer Kühlung der Ansaugluft durch die Kühleinrichtung vor der Aufnahme der Ansaugluft in den Zylinder. Zusätzlich zur reduzierten Ansaugtemperatur des erfindungsgemäßen Kolbenkompressors wird durch den mithilfe des Gebläses erhöhten Ansaugdruck die Leistungsdichte und damit auch die Lieferleistung des Kompressors weiter gesteigert, bei gleichzeitig verbesserter Kühlung des Kurbeltriebs.In the dry-running piston compressor, the intake air of the at least one cylinder for cooling the crank mechanism by means of a blower through the crankcase feasible. By a fan, the guided through the crankcase air flow can be increased. The fact that the volume flow in this solution is not exclusively due to the intake of air through the cylinder, for example, a favorable for the cooling of the crank mechanism or parts thereof air flow through the crankcase can be selected. Furthermore, the use of a blower makes it possible to increase the volume flow of the air, since more air can be passed into and through the crankcase for cooling. In addition, the use of a blower with the volume flow also increases the pressure of the intake air in front of the cylinder. As a result, the amount of intake air that can be received in the cylinder in one working cycle increases, in particular in conjunction with cooling of the intake air by the cooling device before the intake air is taken into the cylinder. In addition to the reduced intake temperature of the reciprocating compressor according to the invention, the power density and thus also the delivery performance of the compressor are further increased by the increased intake pressure with the aid of the fan, with simultaneously improved cooling of the crank drive.

Bei einer Ausführungsform des trockenlaufenden Kolbenkompressors ist das Gebläse als drehfest mit der Kurbelwelle verbundener Lüfter ausgebildet. Diese Lösung erfordert keinen zusätzlichen Antrieb eines Gebläses, da dieses als mit der Kurbelwelle verbundener Lüfter unmittelbar von der Kurbelwelle angetrieben wird. Sobald die Kurbelwelle den Kolbenkompressor antreibt, wird durch die Wirkung des Lüfters Luft zur Kühlung des Kurbeltriebs in das Kurbelgehäuse geführt und abhängig von dessen Ausführung und Anordnung auch durch das gesamte Kurbelgehäuse. Der vom Lüfter durch das Kurbelgehäuse geführte Volumenstrom sowie dessen Kühlwirkung ist durch die Anordnung des Lüfters (im Bereich einer Lufteinlassöffnung oder einer Luftauslassöffnung, im Luftstrom vor oder nach dem Kurbeltrieb etc.), durch die Gestaltung des Lüfters (Außendurchmesser, Flügelzahl, Flügelgeometrie etc.) und die Führung des Luftstroms im Kurbelgehäuse (Luftleiteinrichtung(en), Einlassöffnung(en), Auslassöffnung(en) etc.) anpassbar.In one embodiment of the dry-running piston compressor, the fan is designed as a rotationally fixed to the crankshaft connected fan. This solution requires no additional drive a fan, since this is connected as connected to the crankshaft fan directly from the crankshaft. As soon as the crankshaft drives the piston compressor, air is supplied to the crankcase by the action of the fan to cool the crank mechanism and, depending on its design and arrangement, also through the entire crankcase. The volume flow guided by the fan through the crankcase and its cooling effect are determined by the arrangement of the fan (in the region of an air inlet opening or an air outlet opening, in the air flow before or after the crank drive, etc.), by the design of the fan (outer diameter, number of wings, blade geometry, etc.). ) and the guidance of the air flow in the crankcase (louver (s), inlet opening (s), outlet opening (s), etc.) adaptable.

Bei einer Ausführungsform des trockenlaufenden Kolbenkompressors ist das Gebläse als Radiallüfter ausgebildet, der drehfest mit der Kurbelwelle verbunden sein kann, oder auch in anderer geeigneter Weise angetrieben sein kann. Die Wahl der Lüftergeometrie erfolgt abhängig von der gewünschten Führung der Luft durch das Kurbelgehäuse.In one embodiment of the dry running piston compressor, the fan is designed as a radial fan, which may be rotatably connected to the crankshaft, or may be driven in another suitable manner. The choice of fan geometry is dependent on the desired guidance of the air through the crankcase.

Bei einer anderen Ausführungsform des trockenlaufenden Kolbenkompressors ist das Gebläse außerhalb des Kurbelgehäuses angeordnet und wird auch von einer Antriebsquelle außerhalb des Kurbelgehäuses angetrieben. Als Antriebsquelle dient bei dieser Ausführungsform beispielsweise ein speziell für diesen Zweck vorgesehener Motor, oder eine Übertragung eines Drehmoments von einem anderen im Bereich des Kolbenkompressors verfügbaren Antrieb beispielsweise mittels einem Riemen-, Ketten- oder Rädertrieb. Dadurch, dass der Antrieb eines derartigen externen Gebläses unabhängig von der Drehzahl des Kolbenkompressors betreibbar ist, kann eine weitgehend beliebige Gebläsewirkung und damit ein weitgehend beliebiger Luftvolumenstrom bereitgestellt werden. Dadurch kann eine ausreichende Kühlung des Kurbeltriebs sichergestellt sowie der Ansaugdruck vor dem wenigstens einen Zylinder deutlich erhöht werden, wodurch die Effizienz und Leistungsdichte des Kolbenkompressors weiter gesteigert werden kann.In another embodiment of the dry-running reciprocating compressor, the fan is disposed outside of the crankcase and is also driven by a drive source outside the crankcase. The drive source used in this embodiment, for example, a specially provided for this purpose engine, or a transmission of torque from another available in the range of the piston compressor drive, for example by means of a belt, chain or wheel drive. Characterized in that the drive of such an external blower is operated independently of the speed of the reciprocating compressor, a largely arbitrary fan action and thus a largely arbitrary air flow can be provided. As a result, sufficient cooling of the crank mechanism can be ensured and the intake pressure in front of the at least one cylinder can be significantly increased, as a result of which the efficiency and power density of the piston compressor can be further increased.

Bei einer Ausführungsform des trockenlaufenden Kolbenkompressors wird die Kühleinrichtung durch die Leitung gebildet, welche die Ansaugluft vom Kurbelgehäuse zu dem wenigstens einen Zylinder führt. Die Leitung weist dabei geeignete Einrichtungen zur Wärmeabführung an die Umgebung auf. So kann die Leitung beispielsweise deutlich länger ausgebildet sein, als zur Führung der Luft vom Kurbelgehäuse zu dem wenigstens einen Zylinder erforderlich ist. Damit weist die Leitung eine große Außenfläche auf, über welche ein Wärmeaustausch mit der Umgebung möglich ist. Ferner kann die Leitung geeignete Wärmeabführeinrichtungen wie Rippen oder sonstige Vorsprünge aufweisen, welche die wärmeabführende Außenfläche der Leitung vergrößern. Auch kann die Leitung zumindest teilweise aus einem besonders gut wärmeleitenden Material hergestellt sein, das eine Abkühlung der die Leitung durchströmenden, sich im Kurbelgehäuse erwärmten Luft ermöglicht. Die Leitung zwischen dem Kurbelgehäuse und dem wenigstens einen Zylinder kann ferner auch jede andere zur Wärmeabführung geeignete Gestaltung aufweisen.In one embodiment of the dry running reciprocating compressor, the cooling means is formed by the conduit which guides the intake air from the crankcase to the at least one cylinder. The line has suitable means for heat dissipation to the environment. For example, the line may be formed significantly longer than is required to guide the air from the crankcase to the at least one cylinder. Thus, the line has a large outer surface over which a heat exchange with the environment is possible. Furthermore, the conduit can be suitable heat removal devices such Having ribs or other projections which increase the heat dissipating outer surface of the conduit. Also, the line may be at least partially made of a particularly good heat conducting material that allows cooling of the line flowing through the air, heated in the crankcase. The line between the crankcase and the at least one cylinder may also have any other suitable for heat dissipation design.

Eine Ausführungsform des trockenlaufenden Kolbenkompressors weist eine Warmluftabführeinrichtung zum Abführen wenigstens eines Teils der von dem Gebläse durch das Kurbelgehäuse geführten und dabei erwärmten Luft an die Umgebung auf. Diese Ausführungsform ermöglicht es, mehr Luft durch das Kurbelgehäuse zu führen, als später als Ansaugluft in den wenigstens einen Zylinder des Kolbenkompressors aufgenommen und dort verdichtet werden kann. So kann durch die Verwendung einer Warmluftabführeinrichtung ein ausreichender Kühlluftstrom im Kurbelgehäuse aufrechterhalten werden. Durch diese Gestaltung kann die Kühlung des Kurbeltriebs verbessert werden und zudem die Erwärmung des durch das Kurbelgehäuse geführten Luftstroms vermindert werden. Durch ein Anordnen der Warmluftabführeinrichtung vor der Kühleinrichtung kann die überschüssige Kühlluft im erwärmten Zustand an die Umgebung abgeführt werden, ohne dass Kühlenergie für deren Kühlung erforderlich ist.An embodiment of the dry-running reciprocating compressor has a hot air discharge device for discharging at least a portion of the air guided and thereby heated by the blower through the crankcase to the environment. This embodiment makes it possible to guide more air through the crankcase than can later be added as intake air in the at least one cylinder of the reciprocating compressor and compressed there. So can be maintained in the crankcase by the use of a Warmluftabführeinrichtung sufficient cooling air flow. By this design, the cooling of the crank mechanism can be improved and also the heating of the guided through the crankcase airflow can be reduced. By arranging the Warmluftabführeinrichtung before the cooling device, the excess cooling air can be dissipated in the heated state to the environment without cooling energy is required for their cooling.

Die Warmluftabführeinrichtung kann beispielsweise in Form eines Rückschlagventils bzw. Überdruckventils ausgebildet sein, welches sich ab einem vorbestimmten Luftdruck in der Leitung zwischen dem Kurbelgehäuse und der Kühleinrichtung öffnet. Die Warmluftabführeinrichtung kann aber auch so ausgebildet sein, dass diese abhängig von anderen Parameterwerten öffen- und schließbar ist, insbesondere durch eine Steuereinrichtung. Bei einer anderen Warmluftabführeinrichtung wird jeweils ein vorbestimmter Anteil des Volumenstroms aus dem Kurbelgehäuse abgeführt.The hot air discharge device can be designed, for example, in the form of a check valve or overpressure valve, which opens from a predetermined air pressure in the line between the crankcase and the cooling device. However, the hot air discharge device can also be designed so that it can be opened and closed depending on other parameter values, in particular by a control device. In another hot air discharge device, a predetermined proportion of the volume flow is removed from the crankcase in each case.

Durch die Verwendung einer Warmluftabführeinrichtung kann ein weitgehend beliebig großer Kühlluftvolumenstrom realisiert werden, ohne dass eine größere Dimensionierung der Kühleinrichtung erforderlich ist.By using a Warmluftabführeinrichtung a largely arbitrarily large cooling air volume flow can be realized without a larger dimensioning of the cooling device is required.

Eine Ausführungsform des trockenlaufenden Kolbenkompressors weist eine Kaltluftumleiteinrichtung zum Umleiten wenigstens eines Teils der durch die Kühleinrichtung gekühlten Ansaugluft in das Kurbelgehäuse auf. Auch diese Ausführungsform ermöglicht es in Verbindung mit der Verwendung eines Gebläses, zusätzlich oder alternativ zu der Verwendung einer Warmluftabführeinrichtung, einen größeren Volumenstrom durch das Kurbelgehäuse zu führen, als später als Ansaugluft in den wenigstens einen Zylinder des Kolbenkompressors aufgenommen und dort verdichtet werden kann. Damit ermöglicht die Kaltluftumleiteinrichtung auch einen jeweils ausreichenden Kühlluftstrom im Kurbelgehäuse. So kann auch mithilfe einer Kaltluftumleiteinrichtung der Kühlluftvolumenstrom erhöht und die Erwärmung der durch das Kurbelgehäuse geführten Luft vermindert werden. Damit wird die Kühlung des Kurbeltriebs verbessert, wobei für die Kühlung der vor dem wenigstens einen Zylinder umgeleiteten Ansaugluft Kühlenergie erforderlich ist. Bei einer Ausführungsform, bei welcher die Ansaugluft auf eine niedrigere Temperatur als die Umgebungstemperatur gekühlt wird, kann durch die Verwendung einer Kaltluftumleiteinrichtung die Kühlung des Kurbeltriebs noch weiter verbessert werden.An embodiment of the dry running reciprocating compressor includes a cold air diverter for diverting at least a portion of the intake air cooled by the radiator into the crankcase. This embodiment, in conjunction with the use of a blower, in addition to or as an alternative to the use of a Warmluftabführeinrichtung, to lead a larger volume flow through the crankcase, as later as intake air in the at least one cylinder of the reciprocating compressor and can be compressed there. Thus, the Kaltluftumleiteinrichtung also allows each sufficient cooling air flow in the crankcase. Thus, by means of a Kaltluftumleiteinrichtung the cooling air flow rate increased and the heating of the guided through the crankcase air can be reduced. Thus, the cooling of the crank mechanism is improved, wherein cooling energy is required for the cooling of the bypassed before the at least one cylinder intake air. In an embodiment in which the intake air is cooled to a lower temperature than the ambient temperature, the use of a Kaltluftumleiteinrichtung the cooling of the crank mechanism can be further improved.

Auch die Kaltluftumleiteinrichtung kann beispielsweise in Form eines Rückschlagventils bzw. Überdruckventils ausgebildet sein, welches sich ab einem vorbestimmten Luftdruck in der Leitung zwischen der Kühleinrichtung und dem wenigstens einen Zylinder des Kolbenkompressors öffnet. Die Kaltluftumleiteinrichtung kann aber auch so ausgebildet sein, dass diese abhängig von anderen Parameterwerten öffen- und schließbar ist, insbesondere durch eine Steuereinrichtung. Bei einer anderen Kaltluftumleiteinrichtung wird jeweils ein vorbestimmter Anteil des gekühlten Volumenstroms der Ansaugluft in das Kurbelgehäuse zurückgeführt.The Kaltluftumleiteinrichtung can be formed, for example in the form of a check valve or pressure relief valve, which opens from a predetermined air pressure in the line between the cooling device and the at least one cylinder of the reciprocating compressor. However, the cold air diverter can also be designed so that it can be opened and closed depending on other parameter values, in particular by a control device. In another Kaltluftumleiteinrichtung each a predetermined proportion of the cooled volume flow of the intake air is fed back into the crankcase.

Mittels einer Warmluftabführeinrichtung kann ein weitgehend beliebig großer Kühlluftvolumenstrom realisiert werden, wobei jedoch eine größere Dimensionierung der Kühleinrichtung erforderlich sein kann.By means of a Warmluftabführeinrichtung a largely arbitrarily large cooling air volume flow can be realized, but a larger dimensions of the cooling device may be required.

Bei einer Ausführungsform des trockenlaufenden Kolbenkompressors weist der Kolbenkompressor wenigstens einen zweiten Zylinder auf, welchem die im ersten Zylinder komprimierte Luft zuführbar ist. In einem zweiten Zylinder, dem bereits komprimierte Luft zugeführt wird, wird diese Luft noch stärker verdichtet. Während ein Kolbenkompressor, welche die Luft nur einmal verdichtet als „einstufig” bezeichnet wird, wird ein Kolbenkompressor, in welchem die Luft in einem zweiten Zylinder („zweite Stufe”) nachverdichtet wird, als „zweistufiger” Kompressor bezeichnet. Kompressoren mit weiteren Verdichtungsstufen werden entsprechend der nacheinander angeordneten Stufenzahl als „dreistufig”, „vierstufig” usw. oder als „mehrstufig” bezeichnet. Um eine größere Verdichtung der Luft zu ermöglichen, können zwischen den einzelnen Zylindern („Stufen”) des Kompressors jeweils Kühleinrichtungen vorgesehen sein, welche die beim Verdichten entstehende Temperaturerhöhung der Luft wieder absenken. Ebenso können zwei oder mehr Zylinder parallel angeordnet sein, welche jeweils eine erste Stufe eines mehrstufigen Kompressors darstellen.In one embodiment of the dry-running piston compressor, the piston compressor has at least one second cylinder, to which the air compressed in the first cylinder can be supplied. In a second cylinder, which is already supplied with compressed air, this air is compressed even more. While a reciprocating compressor, which compresses the air only once, is referred to as "one-stage", a reciprocating compressor in which the air is recompressed in a second cylinder ("second stage") is referred to as a "two-stage" compressor. Compressors with further compression stages are referred to as "three-stage", "four-stage", etc. or "multi-stage" according to the successively arranged number of stages. In order to allow a greater compression of the air, cooling devices can be provided between the individual cylinders ("stages") of the compressor, which lower the temperature increase of the air resulting from the compression again. Likewise, two or more cylinders may be arranged in parallel, each representing a first stage of a multi-stage compressor.

Eine Ausführungsform des trockenlaufenden Kolbenkompressors weist eine Nachkühleinrichtung zum Kühlen der komprimierten Luft nach dem Durchlaufen des wenigstens einen Zylinders des Kolbenkompressors auf. Durch das Verdichten erwärmt sich die Luft im Zylinder, so dass die verdichtete Luft eine erhöhte Temperatur aufweist. Ein Kühlen der verdichteten Luft mittels einer nach dem Durchlaufen des wenigstens einen Zylinders angeordneten Nachkühleinrichtung vereinfacht beispielsweise ein nachfolgendes Speichern der Luft oder eine Weiterverarbeitung wie zum Beispiel eine Entfeuchtung der Luft. Bei einer Ausführungsform des Kolbenkompressors wird die Nachkühleinrichtung von einer Partition der Kühleinrichtung gebildet. An embodiment of the dry running reciprocating compressor includes a post-cooler for cooling the compressed air after passing through the at least one cylinder of the reciprocating compressor. By compressing the air in the cylinder heats up, so that the compressed air has an elevated temperature. Cooling of the compressed air by means of a post-cooling device arranged after passing through the at least one cylinder simplifies, for example, subsequent storage of the air or further processing, such as, for example, dehumidification of the air. In one embodiment of the reciprocating compressor, the post-cooler is formed by a partition of the cooler.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Figuren.Further advantages, features and applications of the present invention will become apparent from the following description taken in conjunction with the figures.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines beispielhaften erfindungsgemäßen trockenlaufenden Kolbenkompressors; 1 shows a schematic representation of a first embodiment of an exemplary dry running reciprocating compressor according to the invention;

2 zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines beispielhaften erfindungsgemäßen trockenlaufenden Kolbenkompressors; 2 shows a schematic representation of a second embodiment of an exemplary dry running reciprocating compressor according to the invention;

3 zeigt eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform eines beispielhaften erfindungsgemäßen trockenlaufenden Kolbenkompressors; 3 shows a schematic representation of a third embodiment of an exemplary dry running reciprocating compressor according to the invention;

4 zeigt eine schematische Darstellung einer vierten Ausführungsform eines beispielhaften erfindungsgemäßen trockenlaufenden Kolbenkompressors; und 4 shows a schematic representation of a fourth embodiment of an exemplary dry running reciprocating compressor according to the invention; and

5 zeigt eine schematische Darstellung einer fünften Ausführungsform eines beispielhaften erfindungsgemäßen trockenlaufenden Kolbenkompressors. 5 shows a schematic representation of a fifth embodiment of an exemplary dry-running piston compressor according to the invention.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines beispielhaften erfindungsgemäßen trockenlaufenden Kolbenkompressors 10 mit einem Kurbelgehäuse 20 und einer in dem Kurbelgehäuse 20 angeordneten Kurbelwelle 21, welche mit einem Antriebsmotor 22 verbunden und von diesem angetrieben wird. Der im Ausführungsbeispiel einstufig dargestellte Kolbenkompressor 10 weist ferner einen Zylinder 11 zum Komprimieren von Luft mittels eines darin angeordneten Kolbens 12 auf, welcher über einen an der Kurbelwelle 21 drehbar gelagerten Pleuel 13 angetrieben wird. 1 shows a schematic representation of a first embodiment of an exemplary dry-running piston compressor according to the invention 10 with a crankcase 20 and one in the crankcase 20 arranged crankshaft 21 , which with a drive motor 22 connected and driven by this. The single-stage piston compressor shown in the embodiment 10 also has a cylinder 11 for compressing air by means of a piston arranged therein 12 on which one on the crankshaft 21 rotatably mounted connecting rod 13 is driven.

Die Kurbelwelle 21 bildet mit dem Pleuel 13 und den an diesen und zwischen diesen angeordneten Lagern den Kurbeltrieb 15, welcher sich im Betrieb des Kolbenkompressors 10 innerhalb des Kurbelgehäuses 20 erwärmt und daher eine ausreichende Kühlung erfordert.The crankshaft 21 forms with the connecting rod 13 and the bearings arranged on these and between these bearings the crank mechanism 15 which is in operation of the reciprocating compressor 10 inside the crankcase 20 heated and therefore requires sufficient cooling.

Das Kurbelgehäuse 20 ist ferner über eine Luftzuführungsleitung 25 mit einem Luftfilter 26 verbunden, über welchen kühle Umgebungsluft angesaugt und über die Luftzuführungsleitung 25 in das Kurbelgehäuse 20 geführt wird. Zum Ansaugen der Umgebungsluft in das Kurbelgehäuse 20 und zum Ausbilden eines Luftstroms durch das Kurbelgehäuse 20 ist an der Kurbelwelle 21 ein wellenfester Lüfter in Form eines Lüfters 27 angeordnet, der auch als Radiallüfter ausgeführt sein kann. Der von diesem Gebläse ausgebildete Luftstrom überströmt die Elemente des Kurbeltriebs 15 und nimmt dabei bei gleichzeitiger Kühlung des Kurbeltriebs 15 Wärmeenergie auf.The crankcase 20 is also via an air supply line 25 with an air filter 26 connected, sucked over which cool ambient air and the air supply line 25 in the crankcase 20 to be led. For sucking the ambient air into the crankcase 20 and for forming an airflow through the crankcase 20 is on the crankshaft 21 a wave-proof fan in the form of a fan 27 arranged, which can also be designed as a radial fan. The air flow formed by this fan flows over the elements of the crank mechanism 15 while taking on simultaneous cooling of the crank mechanism 15 Heat energy up.

Mithilfe des Lüfters 27 wird die sich im Kurbelgehäuse 20 erwärmte Luft in eine das Kurbelgehäuse 20 mit dem Zylinder 11 verbindende Leitung 31 geführt, welche dem Zylinder 11 die Ansaugluft zuführt. In bzw. an der Leitung 31 ist eine Kühleinrichtung 32 angeordnet, mittels welcher die Ansaugluft abgekühlt wird, bevor diese durch die Hubbewegung des Kolbens 12 in den Zylinder 11 gesaugt wird. Nach dem Verdichten der Luft im Zylinder 11 wird diese durch eine Ausstoßleitung 34 in eine nicht dargestellte Speichereinrichtung geführt. In bzw. an der Ausstoßleitung 34 ist eine Nachkühleinrichtung 35 angeordnet, in welcher die komprimierte Luft nach dem Erwärmen beim Verdichten im Zylinder 11 des Kolbenkompressors 10 wieder abgekühlt wird.Using the fan 27 will be in the crankcase 20 heated air in a the crankcase 20 with the cylinder 11 connecting line 31 guided, which the cylinder 11 feeds the intake air. In or on the line 31 is a cooling device 32 arranged, by means of which the intake air is cooled, before this by the lifting movement of the piston 12 in the cylinder 11 is sucked. After compressing the air in the cylinder 11 this is through a discharge line 34 guided in a memory device, not shown. In or on the discharge line 34 is a post-cooling device 35 arranged in which the compressed air after heating during compression in the cylinder 11 of the reciprocating compressor 10 is cooled again.

Bei dieser in 1 gezeigten beispielhaften Ausführungsform entspricht der Kühlluftvolumenstrom der erhöhten Lieferleistung des Kolbenkompressors 10. Die Lieferleistung erhöht sich dabei aufgrund der durch die Kühlung zusätzlich in den Zylinder 11 einbringbaren Ansaugluft, die ferner aufgrund des Lüfters 27 zusätzlich das Kurbelgehäuse 20 durchströmt und unter erhöhten Druck in der Leitung 31 ansteht.At this in 1 shown exemplary embodiment, the cooling air volume flow of the increased delivery performance of the reciprocating compressor 10 , The delivery performance increases due to the additional cooling in the cylinder 11 injectable intake air, further due to the fan 27 additionally the crankcase 20 flows through and under increased pressure in the pipe 31 pending.

2 zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines beispielhaften erfindungsgemäßen trockenlaufenden Kolbenkompressors 10. Der Kolbenkompressor 10 aus 2 entspricht weitgehend dem in 1 dargestellten und hierzu beschriebenen Kolbenkompressor 10, so dass gleiche Elemente der Kolbenkompressoren 10 mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden. Im Folgenden werden lediglich die Unterschiede zwischen beiden Kolbenkompressoren 10 erläutert. 2 shows a schematic representation of a second embodiment of an exemplary dry-running piston compressor according to the invention 10 , The piston compressor 10 out 2 is largely the same as in 1 shown and described for this purpose piston compressor 10 , so that same elements of the reciprocating compressors 10 be denoted by the same reference numerals. The following are just the differences between the two reciprocating compressors 10 explained.

Der in 2 gezeigte Kolbenkompressor 10 weist gegenüber dem Kolbenkompressor aus 1 eine Kaltluftumleiteinrichtung 36 in Form eines Überdruckventils auf. Bei der gezeigten Ausführungsform öffnet sich das Überdruckventil der Kaltluftleiteinrichtung 36 sobald der Druck in der Leitung 31 nach der Kühleinrichtung 32 einen vorbestimmten Wert übersteigt. Die Kaltluftumleiteinrichtung 36 leitet dann einen Teil der nach dem Durchströmen des Kurbelgehäuses 20 durch die Kühleinrichtung 32 gekühlten Ansaugluft mit neu angesaugter Umgebungsluft vom Luftfilter 26 her zurück in das Kurbelgehäuse 20. Auf diese Weise kann der Volumenstrom von Luft durch das Kurbelgehäuse 20 zu dessen Kühlung größer sein als die Lieferleistung des Kolbenkompressors 10, da die Luft nach dem Durchströmen des Kurbelgehäuses 20 und nach dem Abkühlen zurück in das Kurbelgehäuse 20 geführt wird, um den Kurbeltrieb 15 weiter zu kühlen. Gleichzeitig wird weniger neue Luft aus der Umgebung durch den Luftfilter 26 angesaugt.The in 2 shown piston compressor 10 points opposite to the piston compressor 1 a cold air diverter 36 in the form of a pressure relief valve. In the embodiment shown, the pressure relief valve of the cold air guide opens 36 as soon as the pressure in the pipe 31 after the cooling device 32 exceeds a predetermined value. The cold air diverter 36 then directs a portion of the after flowing through the crankcase 20 through the cooling device 32 cooled intake air with newly sucked in ambient air from the air filter 26 back to the crankcase 20 , In this way, the volume flow of air through the crankcase 20 to its cooling be greater than the delivery of the reciprocating compressor 10 because the air after flowing through the crankcase 20 and after cooling back into the crankcase 20 is guided to the crank mechanism 15 continue to cool. At the same time, less new air from the environment through the air filter 26 sucked.

Bei dieser beispielhaften Ausführungsform ist ein beliebig großer Kühlluftstrom realisierbar, wobei die Kühleinrichtung 20 gegenüber dem Kolbenkompressor 10 aus 1 für den vergrößerten Volumenstrom angepasst ist. Bei im Vergleich mit dem Kolbenkompressor aus 1 gleicher Lieferleistung bleibt auch die Menge der durch den Luftfilter 26 angesaugten Luftmenge gleich.In this exemplary embodiment, an arbitrarily large flow of cooling air can be realized, wherein the cooling device 20 opposite the piston compressor 10 out 1 adapted for the increased volume flow. When compared with the piston compressor off 1 the same delivery performance is also the amount of through the air filter 26 sucked air quantity equal.

3 zeigt eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform eines beispielhaften erfindungsgemäßen trockenlaufenden Kolbenkompressors 10. Der Kolbenkompressor 10 aus 3 entspricht weitgehend dem in 1 dargestellten und hierzu beschriebenen Kolbenkompressor 10, so dass gleiche Elemente der Kolbenkompressoren 10 mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden. Im Folgenden werden lediglich die Unterschiede zwischen beiden Kolbenkompressoren 10 erläutert. 3 shows a schematic representation of a third embodiment of an exemplary dry-running piston compressor according to the invention 10 , The piston compressor 10 out 3 is largely the same as in 1 shown and described for this purpose piston compressor 10 , so that same elements of the reciprocating compressors 10 be denoted by the same reference numerals. The following are just the differences between the two reciprocating compressors 10 explained.

Der in 3 gezeigte Kolbenkompressor 10 weist gegenüber dem Kolbenkompressor aus 1 eine Warmluftabführeinrichtung 37 in Form eines Überdruckventils auf. Die Warmluftabführeinrichtung 37 ist in der Leitung 31 noch vor der Kühleinrichtung 32 angeordnet und führt wenigstens einen Teil der vom Lüfter 27 durch das Kurbelgehäuse 20 geführten Luft an die Umgebung ab. Bei der gezeigten Ausführungsform öffnet sich das Überdruckventil der Warmluftabführeinrichtung 37 sobald der Druck in der Leitung 31 nach dem Austritt aus dem Kurbelgehäuse 32 über einen vorbestimmten Wert steigt. Dadurch kann ein gewünschter Volumenstrom im Kurbelgehäuse 20 aufrechterhalten werden. Die Warmluftabführeinrichtung 37 leitet dann einen Teil der erwärmten Luft, die das Kurbelgehäuses 20 durchströmt und dabei den Kurbeltrieb 15 gekühlt hat, an die Umgebung ab. Auch auf diese Weise kann der Volumenstrom der Luft durch das Kurbelgehäuse 20 zur Kühlung des Kurbeltriebs 15 größer sein als die Lieferleistung des Kolbenkompressors 10, da die Luft nach dem Durchströmen des Kurbelgehäuses 20 teilweise an die Umgebung abgeführt wird.The in 3 shown piston compressor 10 points opposite to the piston compressor 1 a hot air discharge device 37 in the form of a pressure relief valve. The hot air discharge device 37 is in the lead 31 even before the cooling device 32 arranged and performs at least part of the fan 27 through the crankcase 20 guided air to the environment. In the embodiment shown, the pressure relief valve of the hot air discharge opens 37 as soon as the pressure in the pipe 31 after exiting the crankcase 32 rises above a predetermined value. This allows a desired flow in the crankcase 20 be maintained. The hot air discharge device 37 then directs a portion of the heated air to the crankcase 20 flows through it while the crank mechanism 15 Chilled, to the environment. Also in this way, the volume flow of air through the crankcase 20 for cooling the crank mechanism 15 be greater than the delivery of the reciprocating compressor 10 because the air after flowing through the crankcase 20 partially dissipated to the environment.

Bei dieser beispielhaften Ausführungsform ist ein beliebig großer Kühlluftstrom realisierbar, wobei die Kühleinrichtung 32 hiervon unbeeinflusst bleibt. Bei im Vergleich mit dem Kolbenkompressor aus 1 gleicher Lieferleistung steigt jedoch die Menge der durch den Luftfilter 26 angesaugten Luft, weshalb der Luftfilter 26 gegenüber dem Luftfilter 26 aus 1 möglicherweise entsprechend größer auszulegen ist.In this exemplary embodiment, an arbitrarily large flow of cooling air can be realized, wherein the cooling device 32 this is unaffected. When compared with the piston compressor off 1 same delivery performance, however, increases the amount of the air filter 26 sucked air, which is why the air filter 26 opposite the air filter 26 out 1 may be interpreted as correspondingly larger.

4 zeigt eine schematische Darstellung einer vierten Ausführungsform eines beispielhaften erfindungsgemäßen trockenlaufenden Kolbenkompressors 10. Der Kolbenkompressor 10 aus 4 entspricht weitgehend dem in 1 dargestellten und hierzu beschriebenen Kolbenkompressor 10, so dass gleiche Elemente der Kolbenkompressoren 10 mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden. Im Folgenden werden lediglich die Unterschiede zwischen beiden Kolbenkompressoren 10 erläutert. 4 shows a schematic representation of a fourth embodiment of an exemplary dry-running piston compressor according to the invention 10 , The piston compressor 10 out 4 is largely the same as in 1 shown and described for this purpose piston compressor 10 , so that same elements of the reciprocating compressors 10 be denoted by the same reference numerals. The following are just the differences between the two reciprocating compressors 10 explained.

Bei dem in 4 gezeigten Kolbenkompressor 10 wird die Kühleinrichtung 32 von der Leitung 31 gebildet, welche die Ansaugluft vom Kurbelgehäuse 20 zum Zylinder 11 führt. Die Leitung 31 weist dabei eine gegenüber der Leitung 31 des Kolbenkompressors 10 aus 1 deutlich vergrößerte Länge auf. Diese zusätzliche Leitungslänge stellt durch die vergrößerte Außenfläche, über welche Wärmeenergie an die Umgebung abgegeben wird, eine geeignete Einrichtung zur Wärmeabführung dar. Bei der in 4 schematisch dargestellten Ausführungsform des Kolbenkompressors 10 handelt es sich also um eine vereinfachte und kostengünstige Ausführung gegenüber dem Kolbenkompressor 10 aus 1. Der in 4 dargestellte Kolbenkompressor 10 weist aufgrund der gegenüber dem Kolbenkompressor 10 aus 1 geringeren Kühlleistung der durch die zusätzliche Leitungslänge der Leitung 31 verwirklichten Kühleinrichtung 32 eine etwas geringere Effizienz auf.At the in 4 shown piston compressor 10 becomes the cooling device 32 from the line 31 formed, which the intake air from the crankcase 20 to the cylinder 11 leads. The administration 31 has one opposite the line 31 of the reciprocating compressor 10 out 1 significantly increased length. This additional line length represents a suitable means for heat dissipation through the enlarged outer surface, via which heat energy is released to the environment 4 schematically illustrated embodiment of the reciprocating compressor 10 So it is a simplified and inexpensive design compared to the reciprocating compressor 10 out 1 , The in 4 illustrated piston compressor 10 indicates due to the opposite to the reciprocating compressor 10 out 1 lower cooling capacity of the additional line length of the line 31 realized cooling device 32 a slightly lower efficiency.

5 zeigt eine schematische Darstellung einer fünften Ausführungsform eines beispielhaften erfindungsgemäßen trockenlaufenden Kolbenkompressors 10. Der Kolbenkompressor 10 aus 5 entspricht weitgehend dem in 1 dargestellten und hierzu beschriebenen Kolbenkompressor 10, so dass gleiche Elemente der Kolbenkompressoren 10 mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden. Im Folgenden werden lediglich die Unterschiede zwischen beiden Kolbenkompressoren 10 erläutert. 5 shows a schematic representation of a fifth embodiment of an exemplary dry-running piston compressor according to the invention 10 , The piston compressor 10 out 5 is largely the same as in 1 shown and described for this purpose piston compressor 10 , so that same elements of the reciprocating compressors 10 be denoted by the same reference numerals. The following are just the differences between the two reciprocating compressors 10 explained.

Der in 5 gezeigte Kolbenkompressor 10 weist gegenüber dem Kolbenkompressor 10 aus 1 kein Gebläse in Form eines wellenfesten Lüfters 27 auf, sondern ein außerhalb des Kurbelgehäuses 20 angeordnetes Gebläse 28, das von einem externen Gebläseantrieb 29 angetrieben wird. Das Gebläse 28 ist innerhalb der das Kurbelgehäuse 20 mit dem Zylinder 11 verbindenden Leitung 31 angeordnet. Durch die Wirkung des Gebläses 28 wird Umgebungsluft durch den Luftfilter 26 in das Kurbelgehäuse 20 gesaugt, wo es über die Elemente des Kurbeltriebs 15 strömt und diesen dabei Wärmeenergie entzieht. Ferner saugt das Gebläse 28 die erwärmte Luft nach dem Durchströmen des Kurbelgehäuses 20 in die Leitung 31 und führt diese weiter zur Kühleinrichtung 32 und durch den in der Leitung 31 aufgebauten Druck schließlich auch zum Zylinder 11.The in 5 shown piston compressor 10 points opposite the piston compressor 10 out 1 no fan in the form of a shaft-fixed fan 27 on, but outside the crankcase 20 arranged fan 28 that from an external fan drive 29 is driven. The fan 28 is within the crankcase 20 with the cylinder 11 connecting line 31 arranged. By the effect of the blower 28 Ambient air is passed through the air filter 26 in the crankcase 20 sucked where it is above the elements of the crank mechanism 15 flows and thereby extracts heat energy. Furthermore, the fan sucks 28 the heated air after flowing through the crankcase 20 into the pipe 31 and leads these on to the cooling device 32 and by the one in the line 31 built up pressure finally to the cylinder 11 ,

Im Gegensatz zu einem durch die Kurbelwelle 21 angetriebenen Gebläse, wie dem in den 1 bis 4 gezeigten Lüfter 27, kann ein extern angetriebenes Gebläse 28 mit beliebiger Lüfterdrehzahl betrieben werden, wodurch der Volumenstrom durch das Kurbelgehäuse 20 sowie der Ansaugdruck vor dem Zylinder 11 weiter vergrößert werden kann. So kann auch die Leistungsdichte des Kolbenkompressors 10 weiter erhöht werden.Unlike one through the crankshaft 21 powered blowers, like the one in the 1 to 4 shown fan 27 , can be an externally powered blower 28 be operated at any fan speed, whereby the flow through the crankcase 20 and the intake pressure in front of the cylinder 11 can be further increased. So can the power density of the reciprocating compressor 10 be further increased.

In den 2 bis 5 sind verschiedene Ausführungsformen des Kolbenkompressors 10 gezeigt, welche jeweils ein geändertes oder zusätzliches Bauteil gegenüber der Ausführungsform des Kolbenkompressors 10 aus 1 aufweisen. Es sind natürlich auch Ausführungsformen des Kolbenkompressors 10 möglich, welche gegenüber der Ausführungsform der 1 zwei oder mehrere der in den anderen beispielhaften Ausführungsformen gezeigten und hierzu beschriebenen Modifikationen aufweisen.In the 2 to 5 are different embodiments of the reciprocating compressor 10 shown, which each have a modified or additional component relative to the embodiment of the reciprocating compressor 10 out 1 exhibit. Of course, there are also embodiments of the reciprocating compressor 10 possible, which compared to the embodiment of 1 have two or more of the modifications shown in the other exemplary embodiments and described herein.

So könnte beispielsweise bei einer Abwandlung der in 5 dargestellten Ausführungsform des Kolbenkompressors 10 mit einer Warmluftabführeinrichtung 37 auch dann ein Kühlluftstrom erzeugt werden, wenn die Kurbelwelle 21 nicht angetrieben wird.Thus, for example, in a modification of the in 5 illustrated embodiment of the reciprocating compressor 10 with a hot air discharge device 37 even then a cooling air flow are generated when the crankshaft 21 not driven.

Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.The features of the invention disclosed in the foregoing description, in the drawings and in the claims may be essential to the realization of the invention both individually and in any combination.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Kolbenkompressorpiston compressor
1111
Zylindercylinder
1212
Kolbenpiston
1313
Pleuelpleuel
1515
Kurbeltriebcrankshaft
2020
Kurbelgehäusecrankcase
2121
Kurbelwellecrankshaft
2222
Antriebsmotordrive motor
2525
LuftzuführungsleitungAir supply line
2626
Luftfilterair filter
2727
LüfterFan
2828
Gebläsefan
2929
Gebläseantriebfan drive
3131
Leitungmanagement
3232
Kühleinrichtungcooling device
3434
Ausstoßleitungdischarge line
3535
Nachkühleinrichtungafter-cooling
3636
KaltluftumleiteinrichtungKaltluftumleiteinrichtung
3737
WarmluftabführeinrichtungWarmluftabführeinrichtung

Claims (9)

Trockenlaufender Kolbenkompressor mit wenigstens einem Zylinder (11) zum Komprimieren von Luft mittels eines darin bewegbar angeordneten Kolbens (12) und mit einem Kurbelgehäuse (20), in dem eine Kurbelwelle (21) drehbar gelagert ist, an welcher wenigstens ein mit einem Kolben (12) verbundener Pleuel (13) drehbar gelagert ist, wobei die Ansaugluft des wenigstens einen Zylinders (11) zur Kühlung des Kurbeltriebs (15) durch das Kurbelgehäuse (20) geführt wird, wobei der Kolbenkompressor (10) eine Kühleinrichtung (32) aufweist, mittels welcher die dem wenigstens einen Zylinder (11) zugeführte Ansaugluft nach dem Durchströmen des Kurbelgehäuses (20) abkühlbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansaugluft des wenigstens einen Zylinders (11) zur Kühlung des Kurbeltriebs (15) mithilfe eines Gebläses (27, 28) durch das Kurbelgehäuse (20) führbar ist.Dry-running piston compressor with at least one cylinder ( 11 ) for compressing air by means of a piston arranged movably therein ( 12 ) and with a crankcase ( 20 ), in which a crankshaft ( 21 ) is rotatably mounted on which at least one with a piston ( 12 ) connected connecting rod ( 13 ) is rotatably mounted, wherein the intake air of the at least one cylinder ( 11 ) for cooling the crank mechanism ( 15 ) through the crankcase ( 20 ), wherein the reciprocating compressor ( 10 ) a cooling device ( 32 ), by means of which the at least one cylinder ( 11 ) supplied intake air after flowing through the crankcase ( 20 ) is cooled, characterized in that the intake air of the at least one cylinder ( 11 ) for cooling the crank mechanism ( 15 ) using a blower ( 27 . 28 ) through the crankcase ( 20 ) is feasible. Trockenlaufender Kolbenkompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläse als drehfest mit der Kurbelwelle (21) verbundener Lüfter (27) ausgebildet ist.Dry-running piston compressor according to claim 1, characterized in that the fan rotatably with the crankshaft ( 21 ) connected fan ( 27 ) is trained. Trockenlaufender Kolbenkompressor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläse als Radiallüfter (27) ausgebildet ist.Dry-running piston compressor according to claim 1 or 2, characterized in that the fan as a radial fan ( 27 ) is trained. Trockenlaufender Kolbenkompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläse (28) außerhalb des Kurbelgehäuses (20) angeordnet ist.Dry-running piston compressor according to claim 1, characterized in that the blower ( 28 ) outside the crankcase ( 20 ) is arranged. Trockenlaufender Kolbenkompressor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (32) durch die Leitung (31) gebildet wird, welche die Ansaugluft vom Kurbelgehäuse (20) zum wenigstens einen Zylinder (11) führt, wobei die Leitung (31) geeignete Einrichtungen zur Wärmeabführung an die Umgebung aufweist.Dry-running piston compressor according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling device ( 32 ) through the line ( 31 ) is formed, which the intake air from the crankcase ( 20 ) to at least one cylinder ( 11 ), whereby the line ( 31 ) has suitable means for heat dissipation to the environment. Trockenlaufender Kolbenkompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Warmluftabführeinrichtung (37), zum Abführen wenigstens eines Teils der von dem Gebläse (27, 28) durch das Kurbelgehäuse (20) geführten Luft an die Umgebung. Dry-running piston compressor according to one of claims 1 to 5, characterized by a hot air discharge device ( 37 ), for discharging at least a part of the blower ( 27 . 28 ) through the crankcase ( 20 ) guided air to the environment. Trockenlaufender Kolbenkompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Kaltluftumleiteinrichtung (36), zum Umleiten wenigstens eines Teils der durch die Kühleinrichtung (32) gekühlten Ansaugluft in das Kurbelgehäuse (20).Dry running piston compressor according to one of claims 1 to 6, characterized by a cold air diverter ( 36 ) for diverting at least a portion of the heat exchangers ( 32 ) cooled intake air into the crankcase ( 20 ). Trockenlaufender Kolbenkompressor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens einen zweiten Zylinder, welchem die im ersten Zylinder (11) komprimierte Luft zuführbar ist.Dry-running piston compressor according to one of the preceding claims, characterized by at least one second cylinder to which the one in the first cylinder ( 11 ) compressed air can be supplied. Trockenlaufender Kolbenkompressor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Nachkühleinrichtung (35) zum Kühlen der komprimierten Luft nach dem Durchlaufen des wenigstens einen Zylinders (11) des Kolbenkompressors (10).Dry-running piston compressor according to one of the preceding claims, characterized by a post-cooling device ( 35 ) for cooling the compressed air after passing through the at least one cylinder ( 11 ) of the reciprocating compressor ( 10 ).
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