EP1031727B1 - Kühlluftsystem für einen Kolbenkompressor - Google Patents

Kühlluftsystem für einen Kolbenkompressor Download PDF

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EP1031727B1
EP1031727B1 EP00103181A EP00103181A EP1031727B1 EP 1031727 B1 EP1031727 B1 EP 1031727B1 EP 00103181 A EP00103181 A EP 00103181A EP 00103181 A EP00103181 A EP 00103181A EP 1031727 B1 EP1031727 B1 EP 1031727B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cylinders
air
compressor according
cylinder
crankshaft
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP00103181A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1031727A3 (de
EP1031727A2 (de
Inventor
Gerd W. Cromm
Peter Lohrmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Boge Kompressoren Otto Boge GmbH and Co KG
Original Assignee
Boge Kompressoren Otto Boge GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Boge Kompressoren Otto Boge GmbH and Co KG filed Critical Boge Kompressoren Otto Boge GmbH and Co KG
Publication of EP1031727A2 publication Critical patent/EP1031727A2/de
Publication of EP1031727A3 publication Critical patent/EP1031727A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1031727B1 publication Critical patent/EP1031727B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/06—Cooling; Heating; Prevention of freezing
    • F04B39/066—Cooling by ventilation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/0027—Pulsation and noise damping means
    • F04B39/0033—Pulsation and noise damping means with encapsulations

Definitions

  • the invention relates to a compressor with one or more cylinders in horizontal arrangement and with a crankshaft in a crankcase, wherein the compressor is arranged in a housing such that the crankshaft is vertically directed, that below the at least one cylinder coupled to the crankshaft drive unit is arranged and that a coupled to the drive unit or the crankshaft fan is provided.
  • a mobile compressor with two horizontal cylinders, upright crankshaft, fan arranged at the top and centrally arranged drive motor is known.
  • the cooling air can flow both upwards and downwards depending on the drive of the fan.
  • a particular disadvantage here is that, when the cooling air flows upwards, the air heated on the hot cylinders also acts on the drive motor.
  • the compressor according to the invention is characterized in that the crankshaft is directed vertically, that beneath the at least one cylinder a drive unit coupled to the crankshaft is arranged, that a fan coupled to the drive unit or the crankshaft is provided, and that the fan generates an airflow, which leads upwards on the drive unit and on the at least one cylinder.
  • the drive unit preferably an electric motor
  • the drive unit is arranged below the cylinders. This results in a significantly reduced space requirement. Also, the ventilation and cooling of both units can be done by a common air flow.
  • the vertical arrangement according to the invention - cylinder and drive unit one above the other - preferably has two cylinders in a boxer arrangement. But also possible versions with only one cylinder or with multiple cylinders in a different arrangement, such as in star or V arrangement. In all cases, the cylinders are provided transversely to the vertical crankshaft or drive shaft.
  • the drive unit is coupled to the crankshaft in the sense of a direct drive.
  • an indirect drive via a gearbox.
  • a fan for generating an air flow is arranged below the cylinder, and in particular below the drive unit.
  • the fan is preferably designed as a radial fan, wherein the air flowing axially in a region of the fan facing away from the cylinders flows out in the radial direction and sweeps up the sides of the drive unit and / or on the cylinders.
  • An upward flow of air for the cooling air and intake air is generated.
  • Drive unit and Cylinders are provided with cooling fins. The upward flowing air sweeps past it and causes effective cooling. Due to the compact design of modern electric motors, the cylinders are laterally over and are exactly in the cooling air flow.
  • a (first) suction filter is provided, preferably a filter mat. This is located near an inlet opening of the fan upstream inlet housing.
  • the cylinders are assigned a (second) air filter, in particular an air filter for several cylinders in common.
  • the air filter is provided above the cylinder, in particular in the middle. Air inlet openings of the air filter are in the range of the above-mentioned upward-flowing air.
  • the air filter has an intake regulator, so that in the short term the delivery rate for all connected cylinders interrupted and thus the operation of the compressor can be adapted to a lower compressed air demand.
  • a suitable intake air guide (the air to be compressed), the supply of warm air into the air filter can be avoided.
  • an intake air duct from an intake opening below the cylinder to the air filter arranged above the cylinder.
  • the intake air duct is a pipe with a corresponding cross section.
  • the suction opening has a sufficient distance from heat-radiating surfaces, in particular cooling ribs. The actual distance depends on the concrete temperature and flow conditions.
  • the upward air flow is advantageously guided along by Luftleitorgane the cylinders and the crankcase and / or on the drive unit. As a result, a faster heat dissipation can be achieved.
  • the compressor unit - cylinder, crankcase and drive unit - is mounted in a housing.
  • the shipsleitorgane are assigned to the housing, while the compressor unit is mounted oscillating in the housing.
  • the air to be compressed is supplied to the cylinders on their upper sides and taken from the undersides as compressed air.
  • Corresponding compressed air lines run in a plane below the cylinder and lie in the upward air flow.
  • the cylinders are interconnected by a common compressed air line. From one of the cylinders, this compressed air line continues and is guided around the crankcase in the same horizontal plane, in particular by 180 ° or more. In this case, the circulating compressed air line has a sufficient distance from the crankcase, so that the resulting heat of the lines is dissipated by the coolest possible rising air.
  • the arranged near the cylinders air filter advantageously has thermally insulated walls, in particular a insulating floor plate. Heating of the incoming air through the air filter housing is thereby avoided.
  • Drive unit and cylinder form a vibration control unit.
  • the resonance frequency is correspondingly low. This is additionally reduced by further measures. So the unit is stored relatively low.
  • support arms are provided whose free Tragarmenden are mounted on the housing side at bearing points at a height below a transition between the cylinders and the drive unit. On the side of the unit, the support arms engage approximately between the crankcase and the drive unit. The free arm ends rest on damping elements. These are in the amount of the center of gravity the oscillatory unit disposed on respective support beams or struts on the housing.
  • the unit is mounted in a star-shaped housing.
  • the crankcase is at the center of the bearing points.
  • the cylinders are assigned additional weights, advantageously - based on the rotation of the crankshaft - radially outside the cylinder.
  • additional weights advantageously - based on the rotation of the crankshaft - radially outside the cylinder.
  • a piston compressor 10 with two cylinders 11, 12 in a boxer arrangement is encapsulated together with an electric drive motor 13 in a housing 14, see Figs. 2 and 3.
  • the motor 13 is connected below a crankcase 15 with this.
  • the drive shaft, not shown, and the crankshaft, also not shown, of the compressor are directly coupled and thus directed vertically.
  • the crankcase 15 is also referred to as a cylinder console and accommodates an oil-free piston assembly having two pistons (also not shown).
  • the drive motor 13 is suspended.
  • radial (star-shaped) support arms 16 engage.
  • Free ends 17 of the support arms rest on damping elements 18. These may have a rubber pad or the like and are fixedly connected to parts of the housing. In this way, the unit of cylinders 11, 12 and motor 13 is capable of oscillating relative to the housing 14.
  • the free ends 17 are located approximately halfway up the drive motor 13. This results in a relatively low resonance frequency.
  • the resonance frequency is also reduced by additional weights 19.
  • Each weight is assigned to a cylinder and sits in front of the front side.
  • the additional weights 19 have the greatest possible distance from the center of gravity and increase the mass moment of inertia about the common center of gravity.
  • the connection between the cylinders 11, 12 and the additional weights 19 may be provided, for example, by extended cylinder studs or bolts arranged parallel thereto.
  • a radial fan 20 connects, which rotates with the drive shaft, not shown.
  • the air supply for the radial fan 20 is carried out from below axially via a nozzle 21. This is assigned to the housing 14, while the radial fan 20 is connected to the drive motor 13. Accordingly, nozzle 21 and radial fan 20 are vibrationally separated from each other.
  • the radially exiting from the radial fan 20 air is guided upward by a arranged in the housing spoiler device, in particular lower air baffles 22 and cools the drive motor 13, the cylinder 11, 12, the crankcase 15 and other heat-stressed parts.
  • the heated air finally exits the housing 14 in an upper area, see air outlet 23 in FIGS. 2 and 3.
  • FIG. 1 shows an exploded view of the air filter 24. Visible are a bottom plate 25, a frame 26 and an upper cover 27th
  • the air flows into the air filter via a downwardly directed intake pipe 28 on the bottom plate 25, see in particular Fig. 5.
  • the intake pipe 28 extends over more than 2/3 of the height of the crankcase 15. Thus, the heated air at the crankcase does not get into the Air filter 24.
  • the bottom plate 25 and optionally other parts of the air filter 24 are designed to be heat-insulating, so that even over a heat conduction no excessive heating of the intake air can take place.
  • the air filter 24 is provided with a controller 29 common to both cylinders 11, 12, see FIG. 5. In FIG. 1, only one recess in the frame 26 for the controller 29 can be seen. With the controller 29 a very short-term control of the compressed air delivery is possible. The more or less strong release of the intake air on the way to the cylinders 11, 12 is regulated.
  • the intake air is supplied via respective intake lines 31, 32 from the air filter 24 to the two cylinders 11, 12, see FIG. 2.
  • the air filter 24 is facing this purpose corresponding connection piece 33.
  • the generated compressed air is guided in a special way in the housing 14.
  • Both cylinders are interconnected by a compressed air line 34 extending below the same in the horizontal plane, see Fig. 1.
  • the compressed air line 34 begins at the cylinder 11 and continues beyond the cylinder 12 (more precisely below it) and is once passed around the crankcase , always in the same horizontal plane.
  • Fig. 1 of the cylinder 12 continued from part of the compressed air line is hidden and visible only with the parallel to the compressed air line 34 extending part (compressed air line 35). Its tail 36 is located approximately below the cylinder 12. The outlet of the compressed air from the housing is not shown.
  • the compressed air after passing out of the cylinder 12 is guided by about 360 ° around the crankcase in a horizontal plane and thus lying in the upward cooling air flow. If the compressed air line 34 connecting the cylinders 11, 12 is added, the result is even 540 °. Due to the distance of the compressed air lines 34, 35 to the crankcase and the motor 13 is carried by the latter no heating of the lines 34, 35th
  • the housing 14 with cover plate 37, large side walls 38, 39 and narrow side walls 40, 41 encapsulates the compressor 10 against sound emissions and dust.
  • An open bottom is covered by a large filter mat 42 and thus serves as an air inlet.
  • the filter mat 42 is held in lateral guide rails. In this way, a dust accumulation inside the housing is avoided.
  • other air filters can be used.
  • the outlet of the cooling air takes place in the region of the narrow side wall 40.
  • this near the cover plate 37 has an opening 43 which extends over the entire width of the side wall 40.
  • a horizontal wall 44 is arranged as the lower boundary of the opening 43 and the air outlet 23, which, starting from the side wall 40 over approximately 3 ⁇ 4 of the width of the side wall 39 extends and thus forms an exhaust duct 45 which has a downwardly directed passage 46 near the side wall 41.
  • the nozzle 21 is inserted into an intermediate bottom 49. This is parallel to the underside and thus forms a suction chamber 50 for the nozzle 21.
  • insulating material is applied to the intermediate bottom. This is hatched in Fig. 2 and not shown in detail otherwise.
  • the housing 14 is constructed as a frame construction, as shown in Fig. 4.
  • Outer upright struts 51 are on transverse struts 52 of a sub-frame 53.
  • On a narrow side wall 41, a control cabinet 54 is disposed above the intermediate floor 59.
  • a middle frame 55 is connected to corresponding transverse struts 56 with the upright struts 51.
  • the damping elements 18 are held. Accordingly, the compressor unit is mounted on the center frame 55 swingable.
  • the described compressor 10 can be varied in many ways.
  • other cylinder arrangements may be provided, for example 2x2 cylinders, each in a boxer arrangement, with an offset of 90 ° to one another, or a multi-stage arrangement in which the compressed air emerging from the one cylinder is sucked by the next cylinder and further compressed.
  • oil lubricated piston-cylinder assemblies can be installed.
  • the crankcase 15 may then be fully enclosed.
  • FIGS. 2, 3 and 5 To illustrate the air flows are shown in FIGS. 2, 3 and 5 arrows without numbers.
  • the housing or the housing walls form an outer guide for the cooling air flow.

Landscapes

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Compressor (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Kompressor mit einem oder mehreren Zylindern in liegender Anordnung und mit einer Kurbelwelle in einem Kurbelgehäuse, wobei der Kompressor derart in einem Gehäuse angeordnet ist, dass die Kurbelwelle vertikal gerichtet ist, dass unterhalb des mindestens einen Zylinders ein mit der Kurbelwelle gekoppeltes Antriebsaggregat angeordnet ist und dass ein mit dem Antriebsaggregat oder der Kurbelwelle gekoppelter Lüfter vorgesehen ist.
  • Aus der US 4,492,533 (Fig. 1) ist ein Kompressor mit einem liegenden Zylinder, vertikaler Kurbelwelle, oben angeordnetem Lüfter und unten angeordnetem Antriebsmotor bekannt. Die in das umgebende Gehäuse vom Lüfter angesaugte Luft strömt abwärts und tritt in einem unteren Bereich aus dem Gehäuse wieder aus.
  • Aus der GB 2 096 711 A (Fig. 6) ist ein mobiler Kompressor mit zwei liegenden Zylindern, aufrechter Kurbelwelle, oben angeordnetem Lüfter und mittig angeordnetem Antriebsmotor bekannt. Die Kühlluft kann je nach Antrieb des Lüfters sowohl aufwärts als auch abwärts strömen. Ein besonderer Nachteil ist hier, dass bei aufwärts strömender Kühlluft die an den heißen Zylindern erwärmte Luft auch den Antriebsmotor beaufschlagt.
  • Aus der US 1 791 672 ist ein Kompressor für die Erzeugung von Druckluft mit zwei Zylindern in Boxeranordnung bekannt. Eine in einem Kurbelgehäuse gelagerte gemeinsame Kurbelwelle wird von einem Elektromotor angetrieben. Elektromotor und Zylinder liegen in der selben horizontalen Ebene. Der Elektromotor ist an seiner Unterseite auf einem Fundament gelagert bzw. mit diesem verschraubt. Der Flächenbedarf der Anordnung ist relativ groß. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Kompressor möglichst kompakter Bauweise zu schaffen.
  • Der erfindungsgemäße Kompressor ist dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbelwelle vertikal gerichtet ist, dass unterhalb des mindestens einen Zylinders ein mit der Kurbelwelle gekoppeltes Antriebsaggregat angeordnet ist, dass ein mit dem Antriebsaggregat oder der Kurbelwelle gekoppelter Lüfter vorgesehen ist, und dass der Lüfter einen Luftstrom erzeugt, der aufwärts am Antriebsaggregat und an dem mindestens einen Zylinder entlangführt.
  • Im Gegensatz zu dem oben beschriebenen Stand der Technik ist das Antriebsaggregat, vorzugsweise ein Elektromotor, unterhalb der Zylinder angeordnet. Auf diese Weise ergibt sich ein deutlich verringerter Flächenbedarf. Auch kann die Belüftung und Kühlung beider Aggregate durch einen gemeinsamen Luftstrom erfolgen.
  • Die erfindungsgemäße vertikale Anordnung - Zylinder und Antriebsaggregat übereinander - weist vorzugsweise zwei Zylinder in Boxeranordnung auf. Möglich sind aber auch Ausführungen mit nur einem Zylinder oder mit mehreren Zylindern in anderer Anordnung, etwa in Stern- oder V-Anordnung. In allen Fällen sind die Zylinder quer zur vertikalen Kurbelwelle bzw. Antriebswelle vorgesehen.
  • Vorteilhafterweise ist das Antriebsaggregat im Sinne eines Direktantriebs mit der Kurbelwelle gekoppelt. Möglich ist aber auch ein indirekter Antrieb über ein Getriebe.
  • Unterhalb der Zylinder, und insbesondere unterhalb des Antriebsaggregats ist ein Lüfter zur Erzeugung eines Luftstromes angeordnet. Der Lüfter ist vorzugsweise als Radiallüfter ausgeführt, wobei die axial in einem den Zylindern abgewandten Bereich des Lüfters einströmende Luft in Radialrichtung ausströmt und seitlich am Antriebsaggregat und/oder an den Zylindern emporstreicht. Es wird eine aufwärtsgerichtete Luftströmung für die Kühlluft und Ansaugluft erzeugt. Antriebsaggregat und Zylinder sind mit Kühlrippen versehen. Die aufwärtsströmende Luft streicht hieran vorbei und bewirkt eine effektive Kühlung. Aufgrund der kompakten Bauweise moderner Elektromotoren stehen die Zylinder seitlich über und liegen genau im Kühlluftstrom.
  • Im Bereich des Eintritts der Luft in den Lüfter ist ein (erster) Ansaugfilter vorgesehen, vorzugsweise eine Filtermatte. Diese liegt nahe einer Eintrittsöffnung eines dem Lüfter vorgeordneten Eintrittsgehäuses.
  • Den Zylindern ist ein (zweiter) Luftfilter zugeordnet, insbesondere ein Luftfilter für mehrere Zylinder gemeinsam. Der Luftfilter ist oberhalb der Zylinder vorgesehen, insbesondere mittig. Lufteinlaßöffnungen des Luftfilters liegen im Bereich der zuvor genannten aufwärtsströmenden Luft.
  • Der Luftfilter weist einen Ansaugregler auf, so daß kurzfristig die Förderleistung für alle angeschlossenen Zylinder unterbrochen und somit der Betrieb des Kompressors einem geringeren Druckluftbedarf angepaßt werden kann.
  • Durch geeignete Ansaugluftführung (der zu verdichtenden Luft) kann die Zufuhr warmer Luft in den Luftfilter vermieden werden. Vorteilhafterweise besteht eine Ansaugluftführung von einer Ansaugöffnung unterhalb der Zylinder zu dem oberhalb der Zylinder angeordneten Luftfilter. Die Ansaugluftführung ist ein Rohr mit entsprechendem Querschnitt. Die Ansaugöffnung weist einen ausreichenden Abstand von wärmeabstrahlenden Flächen, insbesondere Kühlrippen auf. Der tatsächliche Abstand ist von den konkreten Temperatur- und Strömungsverhältnissen abhängig.
  • Der aufwärtsgerichtete Luftstrom wird vorteilhafterweise durch Luftleitorgane an den Zylindern und am Kurbelgehäuse und/oder am Antriebsaggregat entlanggeführt. Dadurch kann eine schnellere Wärmeableitung erzielt werden.
  • Schwingungstechnisch sind die Luftleitorgane von den Zylindern abgekoppelt.
  • Das Kompressoraggregat - Zylinder, Kurbelgehäuse und Antriebsaggregat - ist in einem Gehäuse gelagert. Die Luftleitorgane sind dem Gehäuse zugeordnet, während das Kompressoraggregat im Gehäuse schwingfähig gelagert ist.
  • Die zu verdichtende Luft wird den Zylindern an deren Oberseiten zugeführt und an den Unterseiten als Druckluft entnommen. Entsprechende Druckluftleitungen verlaufen in einer Ebene unterhalb der Zylinder und liegen im aufwärtsgerichteten Luftstrom.
  • Die Zylinder sind durch eine gemeinsame Druckluftleitung miteinander verbunden. Von einem der Zylinder aus setzt sich diese Druckluftleitung fort und wird in der selben horizontalen Ebene um das Kurbelgehäuse herumgeführt, insbesondere um 180° oder mehr. Dabei weist die umlaufende Druckluftleitung einen ausreichenden Abstand vom Kurbelgehäuse auf, so daß die anfallende Wärme der Leitungen durch möglichst kühle aufsteigende Luft abgeführt wird.
  • Der nahe den Zylindern angeordnete Luftfilter weist vorteilhafterweise wärmegedämmte Wandungen auf, insbesondere eine dämmende Bodenplatte. Eine Erwärmung der eintretenden Luft durch das Luftfiltergehäuse wird dadurch vermieden.
  • Antriebsaggregat und Zylinder bilden eine schwingungstechnische Einheit. Entsprechend niedrig ist die Resonanzfrequenz. Diese wird durch weitere Maßnahmen zusätzlich herabgesetzt. So ist die Einheit relativ niedrig gelagert. Hierzu sind Tragarme vorgesehen, deren freie Tragarmenden gehäuseseitig an Lagerpunkten in einer Höhe unterhalb eines Übergangs zwischen den Zylindern und dem Antriebsaggregat gelagert sind. Auf seiten der Einheit greifen die Tragarme etwa zwischen dem Kurbelgehäuse und dem Antriebsaggregat an. Die freien Tragarmenden ruhen auf Dämpfungselementen. Diese sind in Höhe des Schwerpunktes der schwingfähigen Einheit auf entsprechenden Tragbalken oder Streben am Gehäuse angeordnet.
  • Durch die Tragarme ist die Einheit im Gehäuse sternförmig gelagert. Dabei steht das Kurbelgehäuse im Zentrum der Lagerpunkte.
  • Schließlich sind den Zylindern Zusatzgewichte zugeordnet, vorteilhafterweise - bezogen auf die Drehung der Kurbelwelle - radial außerhalb der Zylinder. Mit Hilfe der Zusatzgewichte kann das Massenträgheitsmoment um den Schwerpunkt der Einheit erhöht und damit insbesondere der Entstehung von Drehschwingungen entgegen gewirkt werden.
  • Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    Eine perspektivische Darstellung eines Kompressoraggregats mit Zylindern und Antriebsmotor,
    Fig. 2
    eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Kompressors, mit Gehäuse,
    Fig. 3
    eine gegenüber der Fig. 2 um 90° versetzte Seitenansicht,
    Fig. 4
    eine perspektivische Darstellung eines Traggestells zur Aufnahme des Kompressoraggregats.
    Fig. 5
    eine vergrößerte Darstellung entsprechend Fig. 3 mit einem dort nicht gezeigten Detail.
  • Ein Kolbenkompressor 10 mit zwei Zylindern 11, 12 in Boxeranordnung ist zusammen mit einem elektrischen Antriebsmotor 13 in einem Gehäuse 14 gekapselt angeordnet, siehe Fig. 2 und 3. Der Motor 13 ist unterhalb eines Kurbelgehäuses 15 mit diesem verbunden. Die nicht gezeigte Antriebswelle und die ebenfalls nicht gezeigte Kurbelwelle des Kompressors sind direkt gekoppelt und somit vertikal gerichtet. Das Kurbelgehäuse 15 wird auch als Zylinderkonsole bezeichnet und beherbergt eine ölfrei arbeitende Kolbenanordnung mit zwei Kolben (ebenfalls nicht gezeigt).
  • Der Antriebsmotor 13 ist hängend gelagert. Hierzu greifen im Bereich des Übergangs zwischen Motor 13 und Kurbelgehäuse 15 radial (sternförmig) gerichtete Tragarme 16 an. Freie Enden 17 der Tragarme ruhen auf Dämpfungselementen 18. Diese können eine Gummiauflage oder dergleichen aufweisen und sind mit Teilen des Gehäuses fest verbunden. Auf diese Weise ist die Einheit aus Zylindern 11, 12 und Motor 13 relativ zum Gehäuse 14 schwingungsfähig. Die freien Enden 17 liegen etwa auf halber Höhe des Antriebsmotors 13. Erzielt wird dadurch eine relativ niedrige Resonanzfrequenz.
  • Die Resonanzfrequenz wird außerdem herabgesetzt durch Zusatzgewichte 19. Je ein Gewicht ist einem Zylinder zugeordnet und sitzt vor dessen Stirnseite. Dadurch weisen die Zusatzgewichte 19 den größtmöglichen Abstand vom Schwerpunkt auf und erhöhen das Massenträgheitsmoment um den gemeinsamen Schwerpunkt. Die Verbindung zwischen den Zylindern 11, 12 und den Zusatzgewichten 19 kann beispielsweise durch verlängerte Zylinderstehbolzen oder parallel hierzu angeordnete Bolzen vorgesehen sein.
  • Unten an den Antriebsmotor 13 schließt ein Radiallüfter 20 an, der mit der nicht gezeigten Antriebswelle dreht. Die Luftzufuhr für den Radiallüfter 20 erfolgt von unten axial über eine Düse 21. Diese ist dem Gehäuse 14 zugeordnet, während der Radiallüfter 20 mit dem Antriebsmotor 13 verbunden ist. Entsprechend sind Düse 21 und Radiallüfter 20 schwingungstechnisch voneinander getrennt.
  • Die aus dem Radiallüfter 20 radial austretende Luft wird durch eine im Gehäuse angeordnete Luftleitvorrichtung, insbesondere untere Luftleitbleche 22 aufwärtsgeführt und kühlt den Antriebsmotor 13, die Zylinder 11, 12, das Kurbelgehäuse 15 und weitere wärmebeaufschlagte Teile. Die erwärmte Luft tritt schließlich in einem oberen Bereich aus dem Gehäuse 14 aus, siehe Luftaustritt 23 in Fig. 2 und 3.
  • Ein Teil der aufwärtsgeführten Luft wird als Ansaugluft einem Luftfilter 24 zugeführt. Dieser ist als flaches rechteckiges Gehäuse ausgebildet und oben auf dem Kurbelgehäuse 15 angeordnet. Fig. 1 zeigt eine auseinandergezogene Darstellung des Luftfilters 24. Erkennbar sind eine Bodenplatte 25, ein Rahmen 26 und eine obere Abdeckung 27.
  • Die Luft strömt in den Luftfilter über ein abwärts gerichtetes Ansaugrohr 28 an der Bodenplatte 25, siehe insbesondere Fig. 5. Das Ansaugrohr 28 erstreckt sich über mehr als 2/3 der Höhe des Kurbelgehäuses 15. Dadurch gelangt die am Kurbelgehäuse erwärmte Luft nicht in den Luftfilter 24.
  • Die Bodenplatte 25 und gegebenenfalls weitere Teile des Luftfilters 24 sind wärmedämmend ausgeführt, so daß auch über eine Wärmeleitung keine übermäßige Erwärmung der Ansaugluft stattfinden kann.
  • Der Luftfilter 24 ist mit einem für beide Zylinder 11, 12 gemeinsamen Regler 29 versehen, siehe Fig. 5. In Fig. 1 ist lediglich eine Aussparung im Rahmen 26 für den Regler 29 erkennbar. Mit dem Regler 29 ist eine äußerst kurzfristige Regelung der Druckluftabgabe möglich. Geregelt wird die mehr oder weniger starke Freigabe der Ansaugluft auf dem Weg zu den Zylindern 11, 12. Die Ansaugluft wird über entsprechende Ansaugleitungen 31, 32 vom Luftfilter 24 den beiden Zylindern 11, 12 zugeführt, siehe Fig. 2. Der Luftfilter 24 weist zu diesem Zweck entsprechende Anschlußstutzen 33 auf.
  • Die erzeugte Druckluft wird in besonderer Weise im Gehäuse 14 geführt. Beide Zylinder sind durch eine unterhalb der selben in horizontaler Ebene verlaufende Druckluftleitung 34 miteinander verbunden, siehe Fig. 1. Die Druckluftleitung 34 beginnt am Zylinder 11 und setzt sich über den Zylinder 12 hinaus fort (genauer unterhalb desselben) und wird einmal um das Kurbelgehäuse herumgeführt, stets in der selben horizontalen Ebene. In Fig. 1 ist der vom Zylinder 12 aus weitergeführte Teil der Druckluftleitung verdeckt und erst mit dem parallel zur Druckluftleitung 34 verlaufenden Teil (Druckluftleitung 35) sichtbar. Dessen Endstück 36 liegt etwa unterhalb des Zylinders 12. Der Austritt der Druckluft aus dem Gehäuse ist nicht gezeigt. Jedenfalls wird die Druckluft nach dem Austritt aus dem Zylinder 12 um etwa 360° um das Kurbelgehäuse herumgeführt in einer horizontalen Ebene und damit im aufwärtsgerichteten Kühlluftstrom liegend. Rechnet man die die Zylinder 11, 12 verbindende Druckluftleitung 34 hinzu, ergeben sich sogar 540°. Aufgrund des Abstands der Druckluftleitungen 34, 35 zum Kurbelgehäuse und zum Motor 13 erfolgt durch letztere keine Erwärmung der Leitungen 34, 35.
  • Das Gehäuse 14 mit Deckplatte 37, großen Seitenwänden 38, 39 und schmalen Seitenwänden 40, 41 kapselt den Kompressor 10 gegen Schallemissionen und Staub. Eine offene Unterseite ist durch eine große Filtermatte 42 abgedeckt und dient so als Lufteinlaß. Die Filtermatte 42 ist in seitlichen Führungsschienen gehalten. Auf diese Weise wird ein Staubanfall im Gehäuseinneren vermieden. Anstelle der Filtermatte 42 können auch andere Luftfilter zum Einsatz kommen.
  • Der Austritt der Kühlluft erfolgt im Bereich der schmalen Seitenwand 40. Hierzu weist diese nahe der Deckplatte 37 eine Öffnung 43 auf, die sich über die gesamte Breite der Seitenwand 40 erstreckt. Im Gehäuse 14 ist als untere Begrenzung der Öffnung 43 bzw. des Luftaustritts 23 eine horizontale Wandung 44 angeordnet, die sich ausgehend von der Seitenwand 40 über etwa ¾ der Breite der Seitenwand 39 erstreckt und so einen Abluftkanal 45 bildet, der nahe der Seitenwand 41 einen abwärtsgerichteten Durchtritt 46 aufweist.
  • An den großen Seitenwänden 38, 99 sind Luftleitorgane 47, 48, insbesondere Luftleitbleche angeordnet. Diese erstrecken sich über die Breite der großen Seitenwände 38, 39 und sind schrägaufwärts gerichtet, nahe den Zylindern 11, 12 und oberhalb der Druckluftleitungen 34, 35. Dadurch wird die aufwärtsströmende Kühlluft eng an das Kurbelgehäuse 15 geleitet und die Strömungsgeschwindigkeit in diesem Bereich erhöht. Dies bewirkt eine effiziente Kühlung. Das Ansaugrohr 28 erstreckt sich gerade in dem engsten Bereich zwischen Luftleitorgan 47 und Kurbelgehäuse 15.
  • Die Düse 21 ist in einen Zwischenboden 49 eingesetzt. Dieser liegt parallel zur Unterseite und bildet so eine Ansaugkammer 50 für die Düse 21. Vorzugsweise ist auf dem Zwischenboden Dämmaterial aufgebracht. Dieses ist in Fig. 2 schraffiert gezeichnet und im übrigen nicht näher dargestellt.
  • Das Gehäuse 14 ist als Rahmenkonstruktion aufgebaut, wie in Fig. 4 ersichtlich. Äußere aufrechte Streben 51 stehen auf Querstreben 52 eines Unterrahmens 53. Oberhalb des Unterrahmens 53 und mit Abstand zu diesem ist der Zwischenboden 49 eingezogen. An einer schmalen Seitenwand 41 ist ein Schaltschrank 54 oberhalb des Zwischenbodens 59 angeordnet.
  • Etwa auf halber Höhe der Streben 51 ist ein Mittelrahmen 55 mit entsprechenden Querstreben 56 mit den aufrechten Streben 51 verbunden. Auf den Querstreben 56 sind die Dämpfungselemente 18 gehalten. Demnach ist das Kompressoraggregat am Mittelrahmen 55 schwingfähig gelagert.
  • In Fig. 4 nicht gezeigt sind die Deckplatte 37 und die hierzu parallele Wandung 44.
  • Der beschriebene Kompressor 10 kann in vielfältiger Weise variiert werden. So können andere Zylinderanordnungen vorgesehen sein, etwa 2x2 Zylinder, je in Boxeranordnung, mit einem Versatz von 90° zueinander, oder eine mehrstufige Anordnung, bei der die aus dem einen Zylinder austretende Druckluft von dem nächsten Zylinder angesaugt und weiter komprimiert wird. Auch können ölgeschmierte Kolben-Zylinder-Anordnungen eingebaut werden. Das Kurbelgehäuse 15 kann dann voll gekapselt sein. In der vorliegenden Ausführungsform weist das Kurbelgehäuse jeweils an den freien Seiten (am oberen Rand) zwischen den Zylindern V-förmige Durchlässe 57 auf, in Fig. 1 ist der hintere Durchlaß verdeckt. Dadurch gelangt Kühlluft in das Kurbelgehäuse hinein. Unterstützt wird dies durch die Gestaltung und Anordnung der Luftleitorgane 47.
  • Schließlich wird noch auf die Führung der Luft innerhalb des Gehäuses 14 hingewiesen. Zur Darstellung der Luftströmungen sind in den Fig. 2, 3 und 5 Pfeile ohne Ziffern eingezeichnet. Das Gehäuse bzw. die Gehäusewandungen bilden eine äußere Führung für den Kühlluftstrom.
    • Bezugszeichenliste:
    • 10
    Kompressor
    11
    Zylinder
    12
    Zylinder
    13
    Motor
    14
    Gehäuse
    15
    Kurbelgehäuse
    16
    Tragarme
    17
    freie Enden
    18
    Dämpfungselemente
    19
    Zusatzgewichte
    20
    Radiallüfter
    21
    Düse
    22
    untere Luftleitbleche
    23
    Luftaustritt
    24
    Luftfilter
    25
    Bodenplatte
    26
    Rahmen
    27
    obere Abdeckung
    28
    Ansaugrohr
    29
    Regler
    30
    Aussparung
    31
    Ansaugleitung
    32
    Ansaugleitung
    33
    Anschlußstutzen
    34
    Druckluftleitung
    35
    Druckluftleitung
    36
    Endstück
    37
    Deckplatte
    38
    große Seitenwan
    39
    große Seitenwand
    40
    schmale Seitenwand
    41
    schmale Seitenwand
    42
    Filtermatte
    43
    Öffnung
    44
    Wandung
    45
    Abluftkanal
    46
    Durchtritt
    47
    Luftleitorgane
    48
    Luftleitorgane
    49
    Zwischenboden
    50
    Kammer
    51
    Streben
    52
    Querstreben
    53
    Unterrahmen
    54
    Schaltschrank
    55
    Mittelrahmen
    56
    Querstreben
    57
    Ausschnitt

Claims (13)

  1. Kompressor mit einem oder mehreren Zylindern (11, 12) in liegender Anordnung und mit einer Kurbelwelle in einem Kurbelgehäuse (15), wobei der Kompressor derart in einem Gehäuse (14) angeordnet ist, dass die Kurbelwelle vertikal gerichtet ist, dass unterhalb des mindestens einen Zylinders (11, 12) ein mit der Kurbelwelle gekoppeltes Antriebsaggregat (13) angeordnet ist und dass ein mit dem Antriebsaggregat (13) oder der Kurbelwelle gekoppelter Lüfter (20) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Lüfter (20) unterhalb des mindestens einen Zylinders (11, 12), insbesondere unterhalb des Antriebsaggregats (13) angeordnet ist und somit einen Luftstrom erzeugt, der aufwärts am Antriebsaggregat (13) und an dem mindestens einen Zylinder (11, 12) entlang führt.
  2. Kompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lüfter (20) als Radiallüfter ausgeführt ist, wobei die ausströmende Luft seitlich am Antriebsaggregat (13) und an dem mindestens einen Zylinder (11, 12) emporstreicht.
  3. Kompressor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugluft für die Zylinder (11, 12) in einem Bereich unterhalb der Zylinder (11, 12) oder mit Abstand zu diesen angesaugt und einem oder mehreren Luftfiltern (24) zugeführt wird.
  4. Kompressor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Ansaugluftführung von einer Ansaugöffnung nahe einem Bereich unterhalb der Zylinder (11, 12) zu einem oberhalb der Zylinder angeordneten Luftfilter (24).
  5. Kompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein aufwärts gerichteter Kühlluftstrom durch Luftleitorgane (47, 48) an den Zylindern (11, 12) und am Kurbelgehäuse (15) entlanggeführt ist.
  6. Kompressor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftleitorgane (47, 48) an Gehäusewandungen (38, 39) gelagert sind, die von den Zylindern (11, 12) schwingungstechnisch abgekoppelt sind.
  7. Kompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem oder den Zylindern (11, 12) austretende Druckluft in Leitungen (34, 35) geführt ist, die einem Luftstrom ausgesetzt sind, insbesondere einem Kühlluftstrom eines Lüfters (20).
  8. Kompressor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen (34, 35) in einer Ebene quer zum Luftstrom angeordnet sind.
  9. Kompressor nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen, (34, 35) nach dem Austritt aus den Zylindern (11, 12), unterhalb derselben, um das Kurbelgehäuse (15) herumgeführt sind, insbesondere mindestens einmal um das Kurbelgehäuse herum.
  10. Kompressor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Zylinder (11, 12) druckluftseitig durch eine gemeinsame Druckluft-Verbindungsleitung (34) miteinander verbunden sind.
  11. Kompressor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß an die Druckluft-Verbindungsleitung (34) eine für mehrere Zylinder gemeinsame Druckluftaustrittsleitung (35) anschließt.
  12. Kompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Zylinder (11, 12) ein Antriebsmotor (13) angeordnet ist, der mit den Zylindern (11, 12) zur Bildung einer Einheit gekoppelt ist, daß die Einheit sternförmig gelagert ist mit abstehenden Tragarmen (16), und daß zur Herabsetzung einer Resonanzfrequenz freie Tragarmenden (17) an Lagerpunkten in eine Höhe unterhalb eines Übergangs zwischen den Zylindern (11, 12) und dem Antriebsmotor (13) gelagert sind.
  13. Kompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Zylindern (11, 12) Zusatzgewichte zugeordnet sind, die, bezogen auf die Drehung der Kurbelwelle, radial außerhalb der Zylinder (11, 12) angeordnet sind.
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