EP3102826A1 - Compressor for a compressed air system in particular for a motor vehicle - Google Patents

Compressor for a compressed air system in particular for a motor vehicle

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Publication number
EP3102826A1
EP3102826A1 EP15702759.0A EP15702759A EP3102826A1 EP 3102826 A1 EP3102826 A1 EP 3102826A1 EP 15702759 A EP15702759 A EP 15702759A EP 3102826 A1 EP3102826 A1 EP 3102826A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pressure
chamber
compressor
suction
pressure chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP15702759.0A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Gerald PORZ
Marius BURKAUSKAS
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.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
Publication of EP3102826A1 publication Critical patent/EP3102826A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F04B25/00—Multi-stage pumps
    • 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
    • F04B25/00—Multi-stage pumps
    • F04B25/005—Multi-stage pumps with two cylinders
    • 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
    • F04B39/10—Adaptations or arrangements of distribution members
    • 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
    • F04B39/12—Casings; Cylinders; Cylinder heads; Fluid connections
    • 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
    • F04B41/00—Pumping installations or systems specially adapted for elastic fluids
    • F04B41/06—Combinations of two or more pumps
    • 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
    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/22—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by means of valves

Definitions

  • Compressor for a compressed air system in particular of a motor vehicle
  • the invention relates to a compressor according to the features of the preamble of claim 1.
  • compressors are used to provide the necessary for the operation of the brake system and ancillaries compressed air. These compressors are usually coupled directly to the combustion engine.
  • Compressors or compressors of the above type can be designed differently.
  • piston compressor which consist in principle of a housing with crankshaft, connecting rods, pistons and suction and pressure valves.
  • gas in particular air
  • the intake valve closes and the air is compressed in the cylinder.
  • the air is compressed to a part of its original volume while increasing the pressure in the cylinder.
  • the increased pressure in the cylinder acts on a spring-loaded pressure valve.
  • a two-stage compressor basically consists of two compressors connected in series. In the first, the air from the ambient pressure through a first Saugkamnner sucked and compressed to a higher pressure in a first pressure chamber. After intermediate cooling, the air in the second compressor stage is further compressed. In the case of two or more stages of compaction, the mechanical stress on the components subjected to pressure is reduced, thereby achieving a longer service life of the compressors.
  • an intermediate cooling is provided as a rule.
  • the cooling in the intercooler allows the compression to a final pressure with reduced power consumption and lower pressure gas temperature.
  • EP 1650434 A1 discloses a multistage piston compressor with reduced power consumption in the absence of backpressure (idling).
  • the multistage reciprocating compressor for compressing compressible media comprises at least one upstream and at least one downstream compressor stage, each compressor stage comprising at least one piston guided in a cylinder chamber and one inlet valve chamber connected to the cylinder chamber through an inlet valve and one outlet valve chamber connected to the cylinder chamber through an outlet valve , and is characterized in that at least one upstream compressor stage, the inlet valve chamber is connected by at least one additional valve to the cylinder chamber, which is in an open position at rest and moves to a closed position when the differential pressure in the Auslassventilhunt furthest downstream compressor stage exceeds a predetermined value.
  • This relief system is controlled by the pressure difference between the pressure chamber and the cylinder chamber of the first stage and provides when falling below a certain pressure in the pressure chamber, a connection between the Cylinder space of the first stage and the suction chamber ago, which is arranged before the first stage.
  • the first stage is ineffective and only the second stage of the compressor continues to promote air from the suction in the downstream pressure line.
  • the so-called automatic relief system is very robust, since no external controls are necessary.
  • the disadvantage is - especially in vehicle use - the delayed achievement of the full capacity (the start of the compressor idling) at a largely empty pressure vessel. This leads (in relation to the actual delivery volume of the compressor initially only to a low flow rate for filling) to an extended filling time of the pressure vessel.
  • the object of the invention is to provide a device by means of which the increase in the flow rate of the previously described compressors in the lower pressure range is possible, without sacrificing the benefits of multi-stage, such as higher efficiency or lower compression end temperatures.
  • a development should provide that a reduced response time is given to the signal "idle” or “promote” what is needed especially for commercial vehicles.
  • the basic idea of the invention is that the switching and release system uses as a signal the pressure of the pressure chamber and / or a control signal of an external control, for example a pressure signal of a control line.
  • a switching of the compressor acts such that the second stage sucks directly from the suction chamber and promotes the first stage directly into the pressure chamber.
  • a two-stage air compressor is formed into a single-stage air compressor with two working chambers / cylinders (with intake volume increased by the second stage intake volume), in which the total intake volume in comparison to the two-stage mode by the intake volume of second cylinder is increased.
  • the function is also applicable to more than two-stage compressors.
  • the main advantage of the invention consists in the fact that the flow rate of the compressor is increased in the lower pressure range, without adversely affecting the provided by the multi-stage principle higher efficiency or the lower compression end temperatures.
  • the filling times or response times are thereby considerably shorter and lead to a sufficient amount of air, especially in the lower pressure range.
  • the advantage is given that falls below a previously defined pressure, which is measured in the first pressure chamber, the second stage sucks the air directly from the suction chamber.
  • the first piston compresses directly into this pressure chamber.
  • This causes a single-stage compressor is present, however, has a significantly higher intake volume and thus also provides the appropriate amount of air. If the limit value of the pressure in the pressure chamber is exceeded again, the original state is restored. Switching can be done by simple valve technology.
  • the compressor according to the invention allows three modes of operation:
  • the concept essential to the invention is to convert an air compressor in an existing cylinder head from a two-stage to a single-stage (and vice versa).
  • the reversal is advantageously carried out in the cylinder head of the air compressor, with the additional option to combine simultaneously with a relief system.
  • the unloading system can be controlled automatically or externally.
  • the invention is not limited to a two-stage compressor. Rather, a multi-stage operation of compressors may be provided, which can be converted into the single-stage operation by interconnecting to a common suction chamber and a common pressure chamber. Furthermore, any combinations by interconnection are conceivable. For example, a compressor consisting of three cylinders can be converted into a two-stage operation.
  • the invention advantageously finds application for air compressors, in particular for motor vehicles. It is not limited to this. Therefore, only compressors are referred to below, any type of compressor, including air or gas compressor, understood.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through the compressor in the plane of FIG
  • Cylinder axes with the unloading system inactive a horizontal section through the cylinder head of the compressor in the height of the upper overflow along a line III-III of Figure 1 in the two-stage conveying mode. a horizontal section through the cylinder head in the height of the lower overflow along a line IV-IV of Figure 1 in two-stage operation. a section through the compressor of Figure 1 along a line II-II (control plane) of FIG. 1; a vertical section through the control valves with open first transfer port and closed second and third transfer port; a horizontal section through the cylinder head in height of the upper transfer ports along the line III-III of Figure 1 in single-stage operation. a horizontal section through the cylinder head along a line IV-IV of Figure 1, in single-stage operation.
  • FIGS. 1 and 2 show a schematic illustration of an automatic or externally controllable unloading system of a compressor 1.
  • the relief system 1 is designed for a compressor system which is based on a two-stage process or on two stages Z1 and Z2, Z1 standing for the first stage and Z2 for the second stage.
  • the cylinder head of the compressor 1 is divided into two overflow channel planes 2, 3 and into a control plane 4.
  • the cylinder head has two relief valves 5, 6 and two control valves 7, 8 (designed as directional control valves).
  • the compressor 1 further comprises two pistons 9a, 10a, each movable in a cylinder chamber 9, 10, wherein the first cylinder chamber 9 comprises a first suction chamber 11 and a first pressure chamber 12 and the second cylinder chamber 10 comprises a second suction chamber 13 and a second pressure chamber 14.
  • the compressor 1 shows a longitudinal section through the compressor 1 in the plane of the axes of the cylinder. Shown are the relief valves 5, 6 in the closed state.
  • the compressor 1 is designed so that all modes of operation, namely "two-stage conveying” or “single-stage conveying” or “idling" are executable.
  • 2 shows a horizontal section through the cylinder head at the level of the upper transfer port plane 2 and represents a two-stage process.
  • the first transfer port 15 connects the first pressure chamber 12 with the second suction chamber 13 (flow direction indicated by arrows in FIG. 2).
  • the first pressure chamber 12 of the first stage Z1 represents an intermediate chamber which is also the second stage suction chamber Z2 (due to the fluid communication caused by the illustrated position of the control valve 7) without the regular division into two sub-chambers (with to leave the corresponding stages Z1 and Z2).
  • the overflow channel 15 is released from the piston of the control valve 7. This is pressurized with appropriate pressure.
  • FIG. 3 shows a horizontal section through the cylinder head at the level of the further overflow channel plane 3.
  • the further overflow channel 16 connects the first suction chamber 11 to the further suction chamber 13.
  • the third overflow channel 17 connects the first pressure chamber 12 to the second pressure chamber 14 , is also closed. These are closed in two-stage operation by the pistons of the control valves 7, 8, so that the process of FIG. 2 is executable.
  • FIG. 4 shows a section through the control plane 4 of the compressor 1 according to FIG. 1.
  • This control plane 4 comprises control channels 18, 19, which act on the control chambers of the two control valves 7, 8 and the two relief valves 5, 6 with the pressure p3 of the second pressure chamber 14. If a lower limit of the said pressure, which has been previously defined and set, is undershot, switching from the two-stage to the single-stage operation takes place. If an upper limit is exceeded, it is switched to the idle mode.
  • Fig. 5 shows a vertical section through the cylinder head of the compressor 1 in two-stage operation.
  • the control valves 7, 8 are acted upon by the pressure p3 and thus release the first overflow channel 15.
  • the further transfer channels 16, 17 are closed.
  • a compressor 1 is provided in order to increase in particular the flow rate with a small back pressure (in the lower speed range).
  • This compressor 1 causes preferably a self-switching takes place from the two-stage in the single-stage operating mode.
  • FIG. 6 shows the operating mode "single-stage operation."
  • the piston of the first control valve 7 is positioned such that the first overflow channel 15 is closed
  • the section through the further overflow channel plane 3, shown in Fig. 7 and 8, shows that the two suction chambers 1 1, 13 via the further overflow channel 16 and the two pressure chambers 12, 14 via the third overflow channel 17 with each other by the corresponding position
  • the two-stage compressor 1 shown here is changed over to a single-stage compressor 1 with a total intake volume increased by the intake volume of the second stage Z2 two-step process.
  • an upper limit is exceeded, it is switched to the idle mode.
  • the limit can be set by the choice of the spring size of the relief valves 5, 6. This mode is shown in FIG. On the relief valves 5, 6 acts the pressure p3 (upper limit), so that they open and relieve the cylinder chambers 9,10.
  • these can also be controlled externally pneumatically, hydraulically or electromagnetically.
  • FIGS. 10 to 12 Different embodiments of compressors and their switching possibilities are shown schematically in FIGS. 10 to 12.
  • the figures first show a compressor with two stages Z1, Z2 (FIG. 10), with three stages Z1, Z2, Z3 (FIG. 11) and in a further embodiment an example with n stages Z1, Z2, Z3, Zn (Fig. 12).
  • n corresponds to a number from the set of numbers of the natural numbers.
  • the corresponding suction chambers and pressure chambers are marked in the drawings respectively with S for suction chamber and D for pressure chamber.
  • the identical numbering means that the same pressure prevails within the respective chamber because the chambers (suction chambers S and pressure chambers D) are fluidly connected to one another via already described overflow channels.
  • FIG. 10 [A] shows a normal operating situation of a compressor 1 consisting of a first stage Z1 and a second stage Z2.
  • the first suction chamber 1 1 sucks from the outside (shown by an arrow pointing to the first suction chamber) and compressed in the first pressure chamber 12. This in turn expands into the second suction chamber 13, which in turn compresses into the second pressure chamber 14. From this, the discharge takes place (this means that the compressed air is discharged only from the second pressure chamber 14, indicated by an arrow in Fig.
  • FIG. 10 [C] An alternative switching option (FIG. 10 [C]) provides that the first suction chamber 11 and the further suction chamber 13 suck in independently of one another and compress both into the second pressure chamber 14, via which the pressure is then output.
  • the compressor shown schematically in Fig. 1 1 differs from the previous embodiments in that a further stage Z3 is present.
  • the compressor 1 shown here has a first stage Z1, a second stage Z2 and a third stage Z3, each stage having a suction chamber and a pressure chamber.
  • the compressor 1 comprises a first suction chamber 11, a first pressure chamber 12, a second suction chamber 13 and a second pressure chamber 14, as well as a third suction chamber 20 and a fourth pressure chamber 21.
  • FIG. 11 [A] A first circuit variant is shown in FIG. 11 [A]. It consists in that via the first suction chamber 1 1 is sucked in and all other suction chambers 13, 20 are fluidly connected to the first suction chamber.
  • the transverse line in Fig. 11 [A] is intended to indicate this.
  • This Saugkannnnern 1 1, 13, 20 compress into the other Druckkannnner, which is formed by a fluid-moderate interconnection of the first Druckkannnner 12, the second Druckkannnner 14 and the third Druckkannnner 21.
  • the output takes place via the third pressure cannister 21.
  • FIG. 11 [B] A further circuit variant is shown in FIG. 11 [B]. It consists in that, independently of the first suction cannister 11, the second suction cannister 13 and the third suction cannister 20 can be aspirated and each of the suction cannisters 13, 20 can be compressed into the further pressure chambers, which are connected in fluid communication between the first pressure chamber 12, the second pressure chamber 14 and the third pressure chamber 21 is formed. The output takes place via the third pressure chamber 21.
  • FIG. 1 1 [C] Another circuit variant is shown in Fig. 1 1 [C]. It consists in that the second suction chamber 13 and the third suction chamber 20 are sucked in independently via the first suction chamber 11 and compress each of the suction chambers 13, 20 into the further pressure chamber, which is connected to the first pressure chamber 12, the second pressure chamber, by fluid communication 14 and the third pressure chamber 21 is formed. The output is via each of the pressure chambers 12, 14 and 21.
  • FIG. 11 [D] A circuit variant shown in FIG. 11 [D] is shown in FIG. 11.
  • [A] shows an embodiment in which 1 is sucked in via the first suction chamber 11 and the second suction chambers 13 are fluidly connected to the first suction chamber 11 is.
  • the transverse line in Fig. 11 [D] is intended to indicate this.
  • These suction chambers 1 1, 13 compress into the further pressure chamber, which is formed by a fluid-moderate interconnection of the first pressure chamber 12 and the second pressure chamber 14.
  • This pressure chamber relieves pressure in the third suction chamber 20, which in turn compresses into the further third pressure chamber 21.
  • the output takes place via the third pressure chamber 21.
  • a circuit variant shown in Fig. 1 1 [E] is shown in Fig.
  • FIG. 1 1 [A] shows an embodiment that is sucked both on the first suction chamber 1 1 and on the second suction chamber 13, wherein the second suction chambers 13 are not fluidly connected to the first suction chamber 1 1.
  • These suction chambers 1 1, 13 compress into the further pressure chamber, which is formed by a fluidmassige interconnection of the first pressure chamber 12 and the second pressure chamber 14.
  • This pressure chamber relieves pressure in the third suction chamber 20, which in turn compresses into the further third pressure chamber 21.
  • the output takes place via the third pressure chamber 21.
  • Fig. 12 [A] shows a compressor 1, which is that 1 1 is sucked on the first suction chamber and all other suction chambers 13, 20, Sn are fluidly connected to the first suction chamber.
  • the transverse line in Fig. 12 [A] is intended to indicate this. In all suction chambers 1 1, 13, 20, Sn, the same pressure prevails.
  • suction chambers 1 1, 13, 20, Sn compress into the further pressure chamber, by a fluidmassige interconnection of the first pressure chamber 12, the second pressure chamber 14 and the third pressure chamber 21 and the other
  • Pressure chambers Dn is formed. The output is via the last pressure chamber Dn in the row.
  • Fig. 12 [B] is compared with Fig. 12 [A] the variant is that each of the suction chambers 1 1, 13, 20, Sn suck for themselves and compress these suction chambers 1 1, 13, 20, Sn in the further pressure chamber , which is formed by a fluidmassige interconnection of the first pressure chamber 12, the second pressure chamber 14 and the third pressure chamber 21 and the other pressure chambers Dn.
  • the output is via each of the pressure chambers 12, 14, 21 and Dn.
  • the output is made via the last pressure can Dn in the row.
  • a circuit variant shown in Fig. 12 [D] shows an embodiment, which is that 1 is sucked on the first suction chamber 1 and the second Saugkannnnern 13 with the first suction chamber 1 1 is fluidly connected.
  • the transverse line in Fig. 12 [D] is intended to indicate this.
  • These suction chambers 1 1, 13 compress into the further pressure chamber, which is formed by a fluid-moderate interconnection of the first pressure chamber 12 and the second pressure chamber 14.
  • This pressure chamber relieves pressure in the third suction chamber 20, which in turn compresses into the further third pressure chamber 21.
  • the third pressure chamber 21 can relieve pressure in one or more further suction chambers Sn, with the last suction chamber Sn being compressed into the last pressure chamber Sn.
  • the output is via the last pressure chamber Sn.

Landscapes

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

Abstract

The invention relates to an air compressor (1) for an air compression system of a motor vehicle, consisting of at least a suction chamber and a pressure chamber, wherein an intake gas, in particular air, is output in a compressed state from the suction chamber into the pressure chamber. In order to enable the increase in the delivery rate of the air compressor in the lower pressure range without foregoing the advantages of multiple stages, for example higher efficiency or lower compression end temperatures, the discharge system uses the pressure of the pressure chamber as a signal or uses a control signal of an external controller, for example a pressure signal of a control line. Upon underrunning a default pressure in the further pressure chamber (14), a switchover of the compressor (1) takes effect in such a way that for example the first suction chamber (11) is connected to the further suction chamber (13) and the compressor (1) compresses directly into the second pressure chamber (14). This achieves, for example, that a two-stage air compressor is designed as a single-stage air compressor with two working chambers/cylinders (with suction volumes increased by the suction volume of the second stage (Z2)), in which compressor the total suction volume is increased, in comparison to two-stage operation, by the suction volume of the second cylinder. The function can also be applied to a compressor with more than two stages.

Description

Verdichter für ein Druckluftsystem insbesondere eines Kraftfahrzeugs  Compressor for a compressed air system, in particular of a motor vehicle
Die Erfindung betrifft einen Verdichter nach den Merkmalen des Oberbegriffes von Anspruch 1 . The invention relates to a compressor according to the features of the preamble of claim 1.
In Nutzfahrzeugen werden Verdichter eingesetzt, um die für den Betrieb der Bremsanlage und von Nebenaggregaten notwendige Druckluft bereitzustellen. Diese Verdichter sind in der Regel direkt an den Verbrennungsmotor gekoppelt. In commercial vehicles, compressors are used to provide the necessary for the operation of the brake system and ancillaries compressed air. These compressors are usually coupled directly to the combustion engine.
Verdichter oder Kompressoren der vorstehenden Art können unterschiedlich gestaltet sein. Beispielsweise können als Verdichtungsmittel sogenannte Kolbenverdichter verwendet werden, die im Prinzip aus einem Gehäuse mit Kurbelwelle, Pleuelstangen, Kolben sowie Saug-und Druckventilen bestehen. Durch die rotierende Bewegung der Kurbelwelle und die dadurch erzeugte Hin-und Herbewegung des Kolbens wird Gas, insbesondere Luft, aus dem Ansaugsystem über ein geöffnetes Saugventil in den Zylinderraum angesaugt. Drückt der Kolben bei der aufwärtsgerichteten Bewegung die angesaugte Luft in dem Zylinderraum zusammen, schließt das Ansaugventil und die Luft wird in dem Zylinder verdichtet. Die Luft wird dabei auf einen Teil ihres ursprünglichen Volumens zusammengedrückt bei gleichzeitiger Erhöhung des Druckes im Zylinder. Der erhöhte Druck im Zylinder wirkt auf ein federbelastetes Druckventil. Übersteigt die auf das Druckventil wirkende Druckkraft die Federkraft des Druckventils, öffnet dieses Ventil und die Druckluft wird aus dem Zylinder ausgestoßen. Entweder wird die verdichtete Luft sofort in das nachgeschaltete Druckluftnetz gefördert, dann handelt es sich um ein einstufiges Verfahren oder aber weitere Stufen (der Verdichtung) schließen an die jeweils stromaufwärts liegende Stufe an. Ein zweistufiger Verdichter besteht im Prinzip aus zwei in Reihe geschalteten Verdichtern. Im ersten wird die Luft vom Umgebungsdruck durch eine erste Saugkamnner angesaugt und auf einen höheren Druck in eine erste Druckkammer verdichtet. Nach Zwischenkühlung wird die Luft in der zweiten Verdichterstufe weiter verdichtet. Bei der zwei-oder mehrstufigen Verdichtung wird die mechanische Beanspruchung der druckbelasteten Bauteile reduziert und dadurch eine längere Lebenszeit der Verdichter erreicht. Compressors or compressors of the above type can be designed differently. For example, can be used as compression means so-called piston compressor, which consist in principle of a housing with crankshaft, connecting rods, pistons and suction and pressure valves. As a result of the rotating movement of the crankshaft and the reciprocating movement of the piston generated thereby, gas, in particular air, is sucked out of the intake system into the cylinder space via an opened suction valve. When the piston, in the upward movement, compresses the intake air in the cylinder space, the intake valve closes and the air is compressed in the cylinder. The air is compressed to a part of its original volume while increasing the pressure in the cylinder. The increased pressure in the cylinder acts on a spring-loaded pressure valve. If the pressure force acting on the pressure valve exceeds the spring force of the pressure valve, this valve opens and the compressed air is expelled from the cylinder. Either the compressed air is conveyed immediately into the downstream compressed air network, then it is a one-step process or other stages (the compression) connect to the respective upstream stage. A two-stage compressor basically consists of two compressors connected in series. In the first, the air from the ambient pressure through a first Saugkamnner sucked and compressed to a higher pressure in a first pressure chamber. After intermediate cooling, the air in the second compressor stage is further compressed. In the case of two or more stages of compaction, the mechanical stress on the components subjected to pressure is reduced, thereby achieving a longer service life of the compressors.
Zwischen der ersten und der zweiten Stufe des Verdichters ist in der Regel eine Zwischenkühlung vorgesehen. Die Abkühlung in dem Zwischenkühler erlaubt die Verdichtung auf einen Enddruck bei verkleinerter Leistungsaufnahme und geringerer Druckgastemperatur. Between the first and the second stage of the compressor, an intermediate cooling is provided as a rule. The cooling in the intercooler allows the compression to a final pressure with reduced power consumption and lower pressure gas temperature.
In Fahrzeugkompressoren werden zur Verringerung der Leistungsaufnahme Entlastungssysteme eingesetzt, die im Leerlauffall die Leistungsaufnahme des Kompressors verringern. So ist aus der EP 1650434 A1 ein mehrstufiger Kolbenverdichter mit reduzierter Leistungsaufnahme bei fehlendem Gegendruck (Leerlauf) bekannt. Der mehrstufige Kolbenverdichter zur Verdichtung kompressibler Medien umfasst mindestens eine stromaufwärts und mindestens eine stromabwärts angeordnete Verdichterstufe, wobei jede Verdichterstufe mindestens einen in einem Zylinderraum geführten Kolben sowie je eine mit dem Zylinderraum durch ein Einlassventil verbundene Einlassventilkammer und eine mit dem Zylinderraum durch ein Auslassventil verbundene Auslassventilkammer aufweist, und ist dadurch gekennzeichnet, dass bei mindestens einer stromaufwärts angeordneten Verdichterstufe die Einlassventilkammer durch mindestens ein Zusatzventil mit dem Zylinderraum verbunden ist, das sich im Ruhezustand in einer Öffnungsstellung befindet und das sich in eine Schließstellung bewegt, wenn der Differenzdruck in der Auslassventilkammer der am weitesten stromabwärts angeordneten Verdichterstufe einen vorgebbaren Wert überschreitet. In vehicle compressors are used to reduce power consumption relief systems that reduce the power consumption of the compressor when idling. For example, EP 1650434 A1 discloses a multistage piston compressor with reduced power consumption in the absence of backpressure (idling). The multistage reciprocating compressor for compressing compressible media comprises at least one upstream and at least one downstream compressor stage, each compressor stage comprising at least one piston guided in a cylinder chamber and one inlet valve chamber connected to the cylinder chamber through an inlet valve and one outlet valve chamber connected to the cylinder chamber through an outlet valve , and is characterized in that at least one upstream compressor stage, the inlet valve chamber is connected by at least one additional valve to the cylinder chamber, which is in an open position at rest and moves to a closed position when the differential pressure in the Auslassventilkammer furthest downstream compressor stage exceeds a predetermined value.
Dieses Entlastungssystem wird durch die Druckdifferenz zwischen der Druckkammer und dem Zylinderraum der ersten Stufe gesteuert und stellt beim Unterschreiten eines bestimmten Druckes in der Druckkammer eine Verbindung zwischen dem Zylinderraum der ersten Stufe und der Saugkammer her, die vor der ersten Stufe angeordnet ist. Dadurch wird die erste Stufe unwirksam und nur die zweite Stufe des Verdichters fördert weiterhin Luft aus dem Ansaugraum in die nachgeschaltete Druckleitung. Das sogenannte selbsttätige Entlastungssystem ist sehr robust aufgebaut, da keine externen Ansteuerungen notwendig sind. This relief system is controlled by the pressure difference between the pressure chamber and the cylinder chamber of the first stage and provides when falling below a certain pressure in the pressure chamber, a connection between the Cylinder space of the first stage and the suction chamber ago, which is arranged before the first stage. As a result, the first stage is ineffective and only the second stage of the compressor continues to promote air from the suction in the downstream pressure line. The so-called automatic relief system is very robust, since no external controls are necessary.
Der Nachteil ist jedoch -vor allem im Fahrzeugeinsatz - das verzögerte Erreichen der vollen Förderleistung (der Start des Verdichters im Leerlauf) bei einem weitgehend entleerten Druckbehälter. Dies führt (im Verhältnis zum eigentlichen Fördervolumen des Verdichters zunächst nur zu einer geringen Förderleistung zum Befüllen) zu einer verlängerten Füllzeit des Druckbehälters. However, the disadvantage is - especially in vehicle use - the delayed achievement of the full capacity (the start of the compressor idling) at a largely empty pressure vessel. This leads (in relation to the actual delivery volume of the compressor initially only to a low flow rate for filling) to an extended filling time of the pressure vessel.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung bereitzustellen, mittels der die Erhöhung der Fördermenge der zuvor beschriebenen Verdichter im unteren Druckbereich möglich ist, ohne auf die Vorteile der Mehrstufigkeit, wie beispielsweise höherer Wirkungsgrad oder geringere Verdichtungsendtemperaturen, zu verzichten. Eine Weiterbildung soll vorsehen, dass eine verringerte Ansprechzeit auf das Signal „Leerlauf „oder" fördern" gegeben ist, was insbesondere bei Nutzfahrzeugen benötigt wird. The object of the invention is to provide a device by means of which the increase in the flow rate of the previously described compressors in the lower pressure range is possible, without sacrificing the benefits of multi-stage, such as higher efficiency or lower compression end temperatures. A development should provide that a reduced response time is given to the signal "idle" or "promote" what is needed especially for commercial vehicles.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch eine Umschaltvorrichtung innerhalb des Luftverdichters gemäß dem unabhängigen Anspruch gelöst. In den abhängigen Ansprüchen ist vorteilhaft eine besondere zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung angegeben. The object of the invention is achieved by a switching device within the air compressor according to the independent claim. In the dependent claims a particular advantageous embodiment of the invention is advantageous.
Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, dass das Umschalt- und Entlastungssystem als Signal den Druck der Druckkammer und oder ein Steuersignal einer externen Ansteuerung, beispielsweise eines Drucksignals einer Steuerleitung, nutzt. Beim Unterschreiten eines voreingestellten Druckes in der Druckkammer wirkt eine Umschaltung des Verdichters derart, dass die zweite Stufe direkt aus der Saugkammer ansaugt und die erste Stufe direkt in die Druckkammer fördert. Somit wird der Grundgedanke verfolgt, dass durch die Ausführung beispielsweise ein zweistufiger Luftverdichter zu einem einstufigen Luftverdichter mit zwei Arbeitsräumen/Zylinder (mit um das Ansaugvolumen der zweiten Stufe erhöhten Ansaugvolumen) ausgebildet wird, bei dem das Gesamtansaugvolumen im Vergleich zur zweistufigen Betriebsweise um das Ansaugvolumen des zweiten Zylinders erhöht wird. Die Funktion ist auch auf mehr als zweistufige Verdichter anwendbar. Dies bedeutet, dass der Grundgedanke je nach Anwendungsfall skalierbar ist. Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht nun darin, dass die Fördermenge der Verdichter im unteren Druckbereich erhöht ist, ohne den durch das mehrstufige Prinzip vorgesehenen höheren Wirkungsgrad bzw. die geringere Verdichtungsendtemperaturen nachteilig zu verändern. Die Füllzeiten bzw. Ansprechzeiten werden dadurch erheblich kürzer und führen dazu, dass insbesondere im unteren Druckbereich ausreichend Luftmenge vorhanden ist. The basic idea of the invention is that the switching and release system uses as a signal the pressure of the pressure chamber and / or a control signal of an external control, for example a pressure signal of a control line. When falling below a preset pressure in the pressure chamber, a switching of the compressor acts such that the second stage sucks directly from the suction chamber and promotes the first stage directly into the pressure chamber. Thus, the basic idea is pursued that, for example, a two-stage air compressor is formed into a single-stage air compressor with two working chambers / cylinders (with intake volume increased by the second stage intake volume), in which the total intake volume in comparison to the two-stage mode by the intake volume of second cylinder is increased. The function is also applicable to more than two-stage compressors. This means that the basic idea is scalable depending on the application. The main advantage of the invention consists in the fact that the flow rate of the compressor is increased in the lower pressure range, without adversely affecting the provided by the multi-stage principle higher efficiency or the lower compression end temperatures. The filling times or response times are thereby considerably shorter and lead to a sufficient amount of air, especially in the lower pressure range.
Somit ist der Vorteil gegeben, dass bei Unterschreiten eines zuvor definierten Druckes, der in der ersten Druckkammer gemessen wird, die zweite Stufe direkt aus der Saugkammer die Luft ansaugt. Der erste Kolben hingegen verdichtet unmittelbar in diese Druckkammer. Dadurch wird bewirkt, dass ein einstufiger Verdichter vorliegt, der jedoch ein erheblich höheres Ansaugvolumen aufweist und somit auch die entsprechende Luftmenge bereitstellt. Ist der Grenzwert des Druckes in der Druckkammer wieder überschritten, so wird der ursprüngliche Zustand wiederhergestellt. Die Umschaltung kann durch einfache Ventiltechnik erfolgen. Thus, the advantage is given that falls below a previously defined pressure, which is measured in the first pressure chamber, the second stage sucks the air directly from the suction chamber. The first piston, however, compresses directly into this pressure chamber. This causes a single-stage compressor is present, however, has a significantly higher intake volume and thus also provides the appropriate amount of air. If the limit value of the pressure in the pressure chamber is exceeded again, the original state is restored. Switching can be done by simple valve technology.
Vorteilhafterweise lässt der erfindungsgemäße Verdichter drei Betriebsmodi zu: Advantageously, the compressor according to the invention allows three modes of operation:
• Zwei- oder mehrstufiges Fördern (mit Zwischenkühlung in der Zwischenkammer) gegen hohen Gegendruck; • Two-stage or multi-stage conveying (with intermediate cooling in the intermediate chamber) against high back pressure;
· einstufiges Fördern mit vergrößertem Ansaugvolumen Strom gegen geringen Gegendruck; • Leerlauf mit Entlastung beider Stufen bzw. beider Zylinder oder in anderer Ausbildung nur eine Stufe (einstufigen Betrieb). · Single-stage conveying with increased suction volume power against low back pressure; • Idling with discharge of both stages or both cylinders or in other training only one stage (single-stage operation).
Somit besteht der erfindungswesentliche Gedanke darin, einen Luftkompressor in einem bestehenden Zylinderkopf von einem zweistufigen auf einen einstufigen (und umgekehrt) umzusetzen. Die Umsteuerung erfolgt vorteilhafterweise in dem Zylinderkopf des Luftkompressors, wobei zusätzlich die Option besteht, gleichzeitig mit einem Entlastungssystem zu kombinieren. Das Entlastungssystem kann selbsttätig oder extern angesteuert werden. Thus, the concept essential to the invention is to convert an air compressor in an existing cylinder head from a two-stage to a single-stage (and vice versa). The reversal is advantageously carried out in the cylinder head of the air compressor, with the additional option to combine simultaneously with a relief system. The unloading system can be controlled automatically or externally.
Die Erfindung ist nicht auf einen zweistufigen Verdichter beschränkt. Vielmehr kann ein mehrstufiger Betrieb von Verdichtern vorgesehen sein, die durch Zusammenschalten zu einer gemeinsamen Saugkammer und einer gemeinsamen Druckkammer in den einstufigen Betrieb überführbar ist. Ferner sind beliebige Kombinationen durch Zusammenschalten denkbar. So kann beispielsweise ein Verdichter bestehend aus drei Zylindern in einen zweistufigen Betrieb überführt werden. The invention is not limited to a two-stage compressor. Rather, a multi-stage operation of compressors may be provided, which can be converted into the single-stage operation by interconnecting to a common suction chamber and a common pressure chamber. Furthermore, any combinations by interconnection are conceivable. For example, a compressor consisting of three cylinders can be converted into a two-stage operation.
Die Erfindung findet vorteilhafterweise Anwendung für Luftverdichter, insbesondere für Kraftfahrzeuge. Sie ist jedoch nicht darauf beschränkt. Daher wird nachfolgend nur von Verdichtern gesprochen, wobei jegliche Art von Verdichtern, auch Luft- oder Gasverdichter, verstanden werden. The invention advantageously finds application for air compressors, in particular for motor vehicles. It is not limited to this. Therefore, only compressors are referred to below, any type of compressor, including air or gas compressor, understood.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus den nachfolgenden Beschreibung, den Ansprüchen sowie den Zeichnungen hervor. Further advantageous embodiments will become apparent from the following description, the claims and the drawings.
Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Verdichter in der Ebene der 1 shows a longitudinal section through the compressor in the plane of FIG
Zylinderachsen, wobei das Entlastungssystem inaktiv ist; einen horizontalen Schnitt durch den Zylinderkopf des Verdichters in der Höhe des oberen Überströmkanals entlang einer Linie III-III gemäß Fig. 1 im Modus zweistufiges Fördern; einen horizontalen Schnitt durch den Zylinderkopf in der Höhe des unteren Überströmkanals entlang einer Linie IV-IV gemäß Fig. 1 im zweistufigen Betrieb; einen Schnitt durch den Verdichter gemäß Fig.1 entlang einer Linie II- II (Steuerebene) gemäß Fig. 1 ; einen vertikalen Schnitt durch die Steuerventile bei geöffnetem ersten Überströmkanal und geschlossenen zweiten und dritten Überströmkanal; einen horizontalen Schnitt durch den Zylinderkopf in Höhe der oberen Überströmkanäle entlang der Linie III-III gemäß Fig. 1 im einstufigen Betrieb; einen horizontalen Schnitt durch den Zylinderkopf entlang einer Linie IV-IV gemäß Fig. 1 , im einstufigen Betrieb; einen vertikalen Schnitt durch die Steuerventile bei geöffnetem zweiten und dritten Überström kanal bzw. bei geschlossenem ersten Überströmkanal; einen Längsschnitt durch den Verdichter im Modus des Leerlaufs; Fig. 10 [A-C] eine schematische Darstellung von Schaltmöglichkeiten eines zweistufigen Verdichters; Fig. 1 1 [A-E] eine schematische Darstellung von Schaltmöglichkeiten eines dreistufigen Verdichters; Fig. 12 [A-E] eine schematische Darstellung von Schaltmöglichkeiten eines n- stufigen Verdichters. Cylinder axes with the unloading system inactive; a horizontal section through the cylinder head of the compressor in the height of the upper overflow along a line III-III of Figure 1 in the two-stage conveying mode. a horizontal section through the cylinder head in the height of the lower overflow along a line IV-IV of Figure 1 in two-stage operation. a section through the compressor of Figure 1 along a line II-II (control plane) of FIG. 1; a vertical section through the control valves with open first transfer port and closed second and third transfer port; a horizontal section through the cylinder head in height of the upper transfer ports along the line III-III of Figure 1 in single-stage operation. a horizontal section through the cylinder head along a line IV-IV of Figure 1, in single-stage operation. a vertical section through the control valves with open second and third overflow channel or when the first overflow channel is closed; a longitudinal section through the compressor in the idle mode; 10 [AC] a schematic representation of switching options of a two-stage compressor; Fig. 1 1 [AE] a schematic representation of switching options of a three-stage compressor; 12 [AE] a schematic representation of switching options of an n-stage compressor.
In den Figuren 1 und 2 ist eine schematische Darstellung eines selbsttätigen oder extern ansteuerbaren Entlastungssystems eines Verdichters 1 gezeigt. Das Entlastungssystem 1 ist ausgebildet für ein Verdichtersystem, welches auf einem zweistufigen Prozess bzw. auf zwei Stufen Z1 und Z2 beruht, wobei Z1 für die erste Stufe und Z2 für die zweite Stufe steht. Der Zylinderkopf des Verdichters 1 ist in zwei Überströmkanalebenen 2, 3 und in eine Steuerebene 4 aufgeteilt. Der Zylinderkopf weist zwei Entlastungsventile 5, 6 und zwei Steuerventile 7, 8 (ausgebildet als Wegeventile) auf. FIGS. 1 and 2 show a schematic illustration of an automatic or externally controllable unloading system of a compressor 1. The relief system 1 is designed for a compressor system which is based on a two-stage process or on two stages Z1 and Z2, Z1 standing for the first stage and Z2 for the second stage. The cylinder head of the compressor 1 is divided into two overflow channel planes 2, 3 and into a control plane 4. The cylinder head has two relief valves 5, 6 and two control valves 7, 8 (designed as directional control valves).
Der Verdichter 1 besteht ferner aus zwei jeweils in einem Zylinderraum 9, 10 bewegbaren Kolben 9a, 10a wobei der erste Zylinderraum 9 eine erste Saugkammer 1 1 und eine erste Druckkammer 12 sowie der zweite Zylinderraum 10 eine zweite Saugkammer 13 und eine zweite Druckkammer 14 umfasst. The compressor 1 further comprises two pistons 9a, 10a, each movable in a cylinder chamber 9, 10, wherein the first cylinder chamber 9 comprises a first suction chamber 11 and a first pressure chamber 12 and the second cylinder chamber 10 comprises a second suction chamber 13 and a second pressure chamber 14.
In den Figuren sind insbesondere innerhalb der Saugkammern 1 1 , 13 sowie Druckkammern 12, 14 Druckangaben vorgenommen worden. Diese sind mit p1 , p2 und p3 gekennzeichnet. p1 steht für den Eingangsdruck, wohingegen p3 für den Ausgangsdruck angegeben wird und es gilt: p1 <p2<p3. In the figures, particular pressure within the suction chambers 1 1, 13 and pressure chambers 12, 14 have been made. These are marked with p1, p2 and p3. p1 is the input pressure, whereas p3 is the output pressure and p1 <p2 <p3.
Fig.1 zeigt einen Längsschnitt durch den Verdichter 1 in der Ebene der Achsen der Zylinder. Dargestellt sind die Entlastungsventile 5, 6 im geschlossenen Zustand. Der Verdichter 1 ist derart ausgelegt, dass alle Betriebsmodi, nämlich „zweistufiges Fördern" oder„einstufiges Fördern" oder„Leerlauf" ausführbar sind. Fig. 2 zeigt einen horizontalen Schnitt durch den Zylinderkopf in der Höhe der oberen Überströmkanalebene 2 und stellt einen zweistufigen Prozess dar. Der erste Überströmkanal 15 verbindet die erste Druckkammer 12 mit der zweiten Saugkammer 13 (Strömungsrichtung durch Pfeile in Fig. 2 angedeutet). Im zweistufigen Betrieb stellt die erste Druckkammer 12 der ersten Stufe Z1 eine Zwischenkammer dar, die gleichzeitig Saugkammer 13 der zweiten Stufe Z2 ist (aufgrund der fluidmäßigen Verbindung, hervorgerufen durch die dargestellte Stellung des Steuerungsventils 7), ohne die regelgerechte Aufteilung in zwei Teilkammern (mit den entsprechenden Stufen Z1 und Z2) zu verlassen. 1 shows a longitudinal section through the compressor 1 in the plane of the axes of the cylinder. Shown are the relief valves 5, 6 in the closed state. The compressor 1 is designed so that all modes of operation, namely "two-stage conveying" or "single-stage conveying" or "idling" are executable. 2 shows a horizontal section through the cylinder head at the level of the upper transfer port plane 2 and represents a two-stage process. The first transfer port 15 connects the first pressure chamber 12 with the second suction chamber 13 (flow direction indicated by arrows in FIG. 2). In the two-stage operation, the first pressure chamber 12 of the first stage Z1 represents an intermediate chamber which is also the second stage suction chamber Z2 (due to the fluid communication caused by the illustrated position of the control valve 7) without the regular division into two sub-chambers (with to leave the corresponding stages Z1 and Z2).
In der ersten Stufe Z1 fördert der Verdichter 1 von der ersten Saugkammer 1 1 mit dem Druck p1 auf den Druck p2 in die Zwischenkammer (= erste Druckkammer 12 der ersten Stufe Z1 ) und in der zweiten Stufe Z2 von dem Druck p2 der Zwischenkammer (=zweite Saugkammer 13) auf den Druck p3 der zweiten Druckkammer 14. Der Überströmkanal 15 wird von dem Kolben des Steuerventils 7 freigegeben. Dieser wird mit entsprechendem Druck beaufschlagt. In the first stage Z1, the compressor 1 from the first suction chamber 1 1 with the pressure p1 promotes the pressure p2 in the intermediate chamber (= first pressure chamber 12 of the first stage Z1) and in the second stage Z2 of the pressure p2 of the intermediate chamber (= second suction chamber 13) to the pressure p3 of the second pressure chamber 14. The overflow channel 15 is released from the piston of the control valve 7. This is pressurized with appropriate pressure.
Fig. 3 zeigt einen horizontalen Schnitt durch den Zylinderkopf in der Höhe der weiteren Überströmkanalebene 3. Der weitere Überströmkanal 16 verbindet die erste Saugkammer 1 1 mit der weiteren Saugkammer 13. Der dritte Überströmkanal 17, der die erste Druckkammer 12 mit der zweiten Druckkammer 14 verbindet, ist ebenfalls geschlossen. Diese sind im zweistufigen Betrieb durch die Kolben der Steuerventile 7, 8 geschlossen, so dass der Prozess gemäß Fig. 2 ausführbar ist. FIG. 3 shows a horizontal section through the cylinder head at the level of the further overflow channel plane 3. The further overflow channel 16 connects the first suction chamber 11 to the further suction chamber 13. The third overflow channel 17 connects the first pressure chamber 12 to the second pressure chamber 14 , is also closed. These are closed in two-stage operation by the pistons of the control valves 7, 8, so that the process of FIG. 2 is executable.
Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch die Steuerebene 4 des Verdichters 1 gemäß Fig. 1 . Diese Steuerebene 4 umfasst Steuerkanäle 18, 19, die die Steuerräume der beiden Steuerventile 7, 8 und die der beiden Entlastungsventile 5, 6 mit dem Druck p3 der zweiten Druckkammer 14 beaufschlagt. Bei Unterschreiten eines unteren Grenzwertes des besagten Drucks, der zuvor definiert und eingestellt worden ist, erfolgt ein Umschalten von dem zweistufen in den einstufigen Betrieb. Wird ein oberer Grenzwert überschritten, so erfolgt ein Umschalten in den Modus des Leerlaufs. FIG. 4 shows a section through the control plane 4 of the compressor 1 according to FIG. 1. This control plane 4 comprises control channels 18, 19, which act on the control chambers of the two control valves 7, 8 and the two relief valves 5, 6 with the pressure p3 of the second pressure chamber 14. If a lower limit of the said pressure, which has been previously defined and set, is undershot, switching from the two-stage to the single-stage operation takes place. If an upper limit is exceeded, it is switched to the idle mode.
Fig. 5 zeigt einen vertikalen Schnitt durch den Zylinderkopf des Verdichters 1 im zweistufigen Betrieb. Die Steuerventile 7, 8 sind mit dem Druck p3 beaufschlagt und geben so den ersten Uberstromkanal 15 frei. Die weiteren Überströmkanäle 16, 17 sind geschlossen. Fig. 5 shows a vertical section through the cylinder head of the compressor 1 in two-stage operation. The control valves 7, 8 are acted upon by the pressure p3 and thus release the first overflow channel 15. The further transfer channels 16, 17 are closed.
Erfindungsgemäß ist ein Verdichter 1 vorgesehen, um insbesondere die Fördermenge bei kleinem Gegendruck (im unteren Drehzahlbereich) zu erhöhen. Dieser Verdichter 1 bewirkt, dass vorzugsweise selbststätig eine Umschaltung von dem zweistufen in den einstufigen Betriebsmodus erfolgt. According to the invention, a compressor 1 is provided in order to increase in particular the flow rate with a small back pressure (in the lower speed range). This compressor 1 causes preferably a self-switching takes place from the two-stage in the single-stage operating mode.
Im Gegenzug zu Fig. 2 zeigt Fig. 6 den Betriebsmodus„einstufiger Betrieb". In einem Schnitt entlang der ersten Überströmkanalebene 2 gemäß Fig. 2 ist dargestellt, dass der Kolben des ersten Steuerventils 7 derart positioniert ist, dass der erste Überströmkanal 15 verschlossen ist. Insbesondere der Schnitt durch die weitere Überströmkanalebene 3, dargestellt in Fig. 7 und 8, zeigt, dass die beiden Saugkammern 1 1 , 13 über den weiteren Überstromkanal 16 und die beiden Druckkammern 12, 14 über den dritten Überstromkanal 17 miteinander durch die entsprechende Stellung der Steuerventile 7, 8 fluidmäßig verbunden sind. Dadurch wird der hier dargestellte zweistufige Verdichter 1 zu einem einstufigen Verdichter 1 mit einem um das Ansaugvolumen der zweiten Stufe Z2 erhöhten Gesamtansaugvolumen umgesteuert. Wird ein Grenzwert erreicht, so schaltet der Verdichter 1 wieder in den Modus des zweistufigen Prozesses. 6 shows the operating mode "single-stage operation." In a section along the first overflow channel plane 2 according to FIG. 2, it is shown that the piston of the first control valve 7 is positioned such that the first overflow channel 15 is closed In particular, the section through the further overflow channel plane 3, shown in Fig. 7 and 8, shows that the two suction chambers 1 1, 13 via the further overflow channel 16 and the two pressure chambers 12, 14 via the third overflow channel 17 with each other by the corresponding position As a result, the two-stage compressor 1 shown here is changed over to a single-stage compressor 1 with a total intake volume increased by the intake volume of the second stage Z2 two-step process.
Wird ein oberer Grenzwert überschritten, so erfolgt ein Umschalten in den Modus des Leerlaufs. Der Grenzwert ist durch die Wahl der Federgröße der Entlastungsventile 5, 6 einstellbar. Dieser Modus ist in Fig. 9 dargestellt. Auf die Entlastungsventile 5, 6 wirkt der Druck p3 (oberer Grenzwert), so dass diese öffnen und die Zylinderräume 9,10 entlasten. If an upper limit is exceeded, it is switched to the idle mode. The limit can be set by the choice of the spring size of the relief valves 5, 6. This mode is shown in FIG. On the relief valves 5, 6 acts the pressure p3 (upper limit), so that they open and relieve the cylinder chambers 9,10.
Neben der selbsttätigen Betriebsweise der federbelasteten Steuer- und Entlastungsventile können diese auch extern pneumatisch, hydraulisch oder elektromagnetisch angesteuert werden. In addition to the automatic operation of the spring-loaded control and relief valves, these can also be controlled externally pneumatically, hydraulically or electromagnetically.
In den Fig. 10 bis 12 sind unterschiedliche Ausführungsformen von Verdichtern und deren Schaltmöglichkeiten schematisch dargestellt. Dabei zeigen die Figuren zunächst einen Verdichter mit zwei Stufen Z1 , Z2 (Fig. 10), mit drei Stufen Z1 , Z2, Z3 (Fig. 1 1 ) und in einer weiteren Ausbildung ein Beispiel mit n Stufen Z1 , Z2, Z3, Zn (Fig. 12). n entspricht dabei einer Zahl aus der Zahlenmenge der natürlichen Zahlen. Die entsprechenden Saugkammern und Druckkammern sind in den Zeichnungen jeweils mit S für Saugkammer und D für Druckkammer gekennzeichnet. Die identische Nummerierung bedeutet, dass auch innerhalb der jeweiligen Kammer der identische Druck herrscht, weil die Kammern (Saugkammern S und Druckkammern D) miteinander über bereits beschriebene Überströmkanäle fluidmässig miteinander verbunden sind. Der in Fig. 10 schematisch dargestellte Verdichter entspricht der Ausführung, wie sie in den vorherigen Darstellungen zu entnehmen ist. Der Verdichter 1 umfasst eine erste Saugkammer 1 1 , eine erste Druckkammer 12, die die erste Stufe Z1 bilden, sowie eine zweite Saugkammer 13 und eine zweite Druckkammer 14, die die zweite Stufe Z2 bilden. In Fig. 10 [A] ist eine Normalbetriebssituation eines Verdichters 1 bestehend aus einer ersten Stufe Z1 und einer zweiten Stufe Z2 dargestellt. Die erste Saugkammer 1 1 saugt von außen an (Darstellung durch einen Pfeil, der auf die erste Saugkammer zeigt) und verdichtet in die erste Druckkammer 12. Diese wiederum expandiert in die zweite Saugkammer 13, die wiederum in die zweite Druckkammer 14 verdichtet. Von hieraus erfolgt die Ausgabe (dies bedeutet, dass die verdichtete Luft nur aus der zweiten Druckkammer 14 ausgegeben wird; in der Fig. 10 [A] durch einen Pfeil angedeutet)). Fällt nun der Druck in der ersten Druckkannnner 14, so schaltet der Verdichter 1 in einen der in den Fig. 10 [B] oder [C] dargestellten Modi. In Fig. 10 [B] sind die erste Saugkannnner 1 1 und die zweite Saugkannnner 13 über nicht in den Fig. näher dargestellte Überströmkanäle verbunden. In der ersten Saugkannnner 1 1 herrscht der gleiche Druck wie in der zweiten Saugkannnner 13. Auch die erste Druckkannnner 12 ist mit der weiteren Druckkammer 14 fluidmässig verbunden. Die Saugkammer, gebildet aus der ersten und zweiten Saugkammer 1 1 , 13 saugt über die erste Saugkammer 1 1 an und verdichtet nun in die Druckkammer, gebildet aus der ersten Druckkammer 12 und der zweiten Druckkammer 14, wobei über die zweite Druckkammer 14 dann ausgegeben wird. Different embodiments of compressors and their switching possibilities are shown schematically in FIGS. 10 to 12. The figures first show a compressor with two stages Z1, Z2 (FIG. 10), with three stages Z1, Z2, Z3 (FIG. 11) and in a further embodiment an example with n stages Z1, Z2, Z3, Zn (Fig. 12). n corresponds to a number from the set of numbers of the natural numbers. The corresponding suction chambers and pressure chambers are marked in the drawings respectively with S for suction chamber and D for pressure chamber. The identical numbering means that the same pressure prevails within the respective chamber because the chambers (suction chambers S and pressure chambers D) are fluidly connected to one another via already described overflow channels. The compressor shown schematically in Fig. 10 corresponds to the embodiment, as can be seen in the previous illustrations. The compressor 1 comprises a first suction chamber 11, a first pressure chamber 12 forming the first stage Z1, and a second suction chamber 13 and a second pressure chamber 14 forming the second stage Z2. FIG. 10 [A] shows a normal operating situation of a compressor 1 consisting of a first stage Z1 and a second stage Z2. The first suction chamber 1 1 sucks from the outside (shown by an arrow pointing to the first suction chamber) and compressed in the first pressure chamber 12. This in turn expands into the second suction chamber 13, which in turn compresses into the second pressure chamber 14. From this, the discharge takes place (this means that the compressed air is discharged only from the second pressure chamber 14, indicated by an arrow in Fig. 10 [A]). Now falls the pressure in the first pressure canister 14, the compressor 1 switches in one of the modes shown in Fig. 10 [B] or [C]. In Fig. 10 [B], the first Saugkannnner 1 1 and the second Saugkannnner 13 are connected via not shown in more detail in the figures overflow. In the first Saugkannnner 1 1 prevails the same pressure as in the second Saugkannnner 13. Also, the first Druckkannnner 12 is fluidly connected to the further pressure chamber 14. The suction chamber, formed from the first and second suction chamber 1 1, 13 sucks on the first suction chamber 1 1 and now compressed in the pressure chamber, formed from the first pressure chamber 12 and the second pressure chamber 14, which is then output via the second pressure chamber 14 ,
Eine alternative Schaltmöglichkeit (Fig. 10 [C]) sieht vor, dass die erste Saugkammer 1 1 und die weitere Saugkammer 13 voneinander unabhängig ansaugen und beide in die zweite Druckkammer 14 verdichten, über die dann ausgegeben wird. An alternative switching option (FIG. 10 [C]) provides that the first suction chamber 11 and the further suction chamber 13 suck in independently of one another and compress both into the second pressure chamber 14, via which the pressure is then output.
Der in Fig. 1 1 schematisch dargestellte Verdichter unterscheidet sich zu den vorherigen Ausführungen dadurch, dass eine weitere Stufe Z3 vorhanden ist. Somit weist der hier dargestellte Verdichter 1 eine erste Stufe Z1 , eine zweite Stufe Z2 und eine dritte Stufe Z3 auf, wobei jede Stufe eine Saugkammer und eine Druckkammer aufweist. The compressor shown schematically in Fig. 1 1 differs from the previous embodiments in that a further stage Z3 is present. Thus, the compressor 1 shown here has a first stage Z1, a second stage Z2 and a third stage Z3, each stage having a suction chamber and a pressure chamber.
Der Verdichter 1 umfasst eine erste Saugkammer 1 1 , eine erste Druckkammer 12, eine zweite Saugkammer 13 und eine zweite Druckkammer 14, sowie eine dritte Saugkammer 20 und eine vierte Druckkammer 21 . The compressor 1 comprises a first suction chamber 11, a first pressure chamber 12, a second suction chamber 13 and a second pressure chamber 14, as well as a third suction chamber 20 and a fourth pressure chamber 21.
Eine erste Schaltungsvariante ist in Fig. 1 1 [A] gezeigt. Sie besteht darin, dass über die erste Saugkammer 1 1 angesaugt wird und alle weiteren Saugkammern 13, 20 mit der ersten Saugkammer fluidmässig verbunden sind. Die Querlinie in Fig. 1 1 [A] soll dies anzeigen. In allen drei Saugkammern 1 1 , 13, 20 herrscht der gleiche Druck. Diese Saugkannnnern 1 1 , 13, 20 verdichten in die weitere Druckkannnner, die durch eine fluidmässige Zusammenschaltung der ersten Druckkannnner 12, der zweiten Druckkannnner 14 sowie der dritten Druckkannnner 21 gebildet ist. Die Ausgabe erfolgt über die dritte Druckkannnner 21 . A first circuit variant is shown in FIG. 11 [A]. It consists in that via the first suction chamber 1 1 is sucked in and all other suction chambers 13, 20 are fluidly connected to the first suction chamber. The transverse line in Fig. 11 [A] is intended to indicate this. In all three suction chambers 1 1, 13, 20, the same pressure prevails. This Saugkannnnern 1 1, 13, 20 compress into the other Druckkannnner, which is formed by a fluid-moderate interconnection of the first Druckkannnner 12, the second Druckkannnner 14 and the third Druckkannnner 21. The output takes place via the third pressure cannister 21.
Eine weitere Schaltungsvariante ist in Fig. 1 1 [B] gezeigt. Sie besteht darin, dass unabhängig über die erste Saugkannnner 1 1 , die zweite Saugkannnner 13 und die dritte Saugkannnner 20 angesaugt wird und jede der Saugkannnnern 13, 20 in die weitere Druckkannnner verdichten, die durch eine fluidmässige Zusammenschaltung der ersten Druckkammer 12, der zweiten Druckkammer 14 sowie der dritten Druckkammer 21 gebildet ist. Die Ausgabe erfolgt über die dritte Druckkammer 21 . A further circuit variant is shown in FIG. 11 [B]. It consists in that, independently of the first suction cannister 11, the second suction cannister 13 and the third suction cannister 20 can be aspirated and each of the suction cannisters 13, 20 can be compressed into the further pressure chambers, which are connected in fluid communication between the first pressure chamber 12, the second pressure chamber 14 and the third pressure chamber 21 is formed. The output takes place via the third pressure chamber 21.
Eine andere Schaltungsvariante ist in Fig. 1 1 [C] gezeigt. Sie besteht darin, dass unabhängig über die erste Saugkammer 1 1 , die zweite Saugkammer 13 und die dritte Saugkammer 20 angesaugt wird und jede der Saugkammern 13, 20 in die weitere Druckkammer verdichten, die durch eine fluidmässige Zusammenschaltung der ersten Druckkammer 12, der zweiten Druckkammer 14 sowie der dritten Druckkammer 21 gebildet ist. Die Ausgabe erfolgt über jede der Druckkammer 12, 14 und 21 . Another circuit variant is shown in Fig. 1 1 [C]. It consists in that the second suction chamber 13 and the third suction chamber 20 are sucked in independently via the first suction chamber 11 and compress each of the suction chambers 13, 20 into the further pressure chamber, which is connected to the first pressure chamber 12, the second pressure chamber, by fluid communication 14 and the third pressure chamber 21 is formed. The output is via each of the pressure chambers 12, 14 and 21.
Eine in Fig. 1 1 [D] dargestellte Schaltungsvariante ist in Fig. 1 1 [A] zeigt eine Ausführung, die darin besteht, dass über die erste Saugkammer 1 1 angesaugt wird und die zweite Saugkammern 13 mit der ersten Saugkammer 1 1 fluidmässig verbunden ist. Die Querlinie in Fig. 1 1 [D] soll dies anzeigen. In beiden Saugkammern 1 1 , 13 herrscht der gleiche Druck. Diese Saugkammern 1 1 , 13 verdichten in die weitere Druckkammer, die durch eine fluidmässige Zusammenschaltung der ersten Druckkammer 12 und der zweiten Druckkammer 14 gebildet ist. Diese Druckkammer entlastet in die dritte Saugkammer 20, die wiederum in die weitere dritte Druckkammer 21 verdichtet. Die Ausgabe erfolgt über die dritte Druckkammer 21 . Eine in Fig. 1 1 [E] dargestellte Schaltungsvariante ist in Fig. 1 1 [A] zeigt eine Ausführung, die darin besteht, dass sowohl über die erste Saugkammer 1 1 als auch über die zweite Saugkammer 13 angesaugt wird, wobei die zweite Saugkammern 13 mit der ersten Saugkammer 1 1 nicht fluidmässig verbunden sind. Diese Saugkammern 1 1 , 13 verdichten in die weitere Druckkammer, die durch eine fluidmassige Zusammenschaltung der ersten Druckkammer 12 und der zweiten Druckkammer 14 gebildet ist. Diese Druckkammer entlastet in die dritte Saugkammer 20, die wiederum in die weitere dritte Druckkammer 21 verdichtet. Die Ausgabe erfolgt über die dritte Druckkammer 21 . A circuit variant shown in FIG. 11 [D] is shown in FIG. 11. [A] shows an embodiment in which 1 is sucked in via the first suction chamber 11 and the second suction chambers 13 are fluidly connected to the first suction chamber 11 is. The transverse line in Fig. 11 [D] is intended to indicate this. In both suction chambers 1 1, 13, the same pressure prevails. These suction chambers 1 1, 13 compress into the further pressure chamber, which is formed by a fluid-moderate interconnection of the first pressure chamber 12 and the second pressure chamber 14. This pressure chamber relieves pressure in the third suction chamber 20, which in turn compresses into the further third pressure chamber 21. The output takes place via the third pressure chamber 21. A circuit variant shown in Fig. 1 1 [E] is shown in Fig. 1 1 [A] shows an embodiment that is sucked both on the first suction chamber 1 1 and on the second suction chamber 13, wherein the second suction chambers 13 are not fluidly connected to the first suction chamber 1 1. These suction chambers 1 1, 13 compress into the further pressure chamber, which is formed by a fluidmassige interconnection of the first pressure chamber 12 and the second pressure chamber 14. This pressure chamber relieves pressure in the third suction chamber 20, which in turn compresses into the further third pressure chamber 21. The output takes place via the third pressure chamber 21.
Diese Schaltungsmöglichkeiten lassen sich nun auf beliebige Verdichter mit einer definierten Anzahl von Stufen Zn übertragen. These circuit options can now be transferred to any compressor with a defined number of stages Zn.
So zeigt beispielsweise Fig. 12 [A] einen Verdichter 1 , der darin besteht, dass über die erste Saugkammer 1 1 angesaugt wird und alle weiteren Saugkammern 13, 20, Sn mit der ersten Saugkammer fluidmässig verbunden sind. Die Querlinie in Fig. 12 [A] soll dies anzeigen. In allen Saugkammern 1 1 , 13, 20, Sn herrscht der gleiche Druck.Thus, for example, Fig. 12 [A] shows a compressor 1, which is that 1 1 is sucked on the first suction chamber and all other suction chambers 13, 20, Sn are fluidly connected to the first suction chamber. The transverse line in Fig. 12 [A] is intended to indicate this. In all suction chambers 1 1, 13, 20, Sn, the same pressure prevails.
Diese Saugkammern 1 1 , 13, 20, Sn verdichten in die weitere Druckkammer, die durch eine fluidmassige Zusammenschaltung der ersten Druckkammer 12, der zweiten Druckkammer 14 sowie der dritten Druckkammer 21 und den weiterenThese suction chambers 1 1, 13, 20, Sn compress into the further pressure chamber, by a fluidmassige interconnection of the first pressure chamber 12, the second pressure chamber 14 and the third pressure chamber 21 and the other
Druckkammern Dn gebildet ist. Die Ausgabe erfolgt über die in der Reihe letzteDruckkammer Dn. Pressure chambers Dn is formed. The output is via the last pressure chamber Dn in the row.
Fig. 12 [B] stellt gegenüber der Fig. 12 [A] die Variante dar, dass jeder der Saugkammern 1 1 , 13, 20, Sn für sich ansaugen und diese Saugkammern 1 1 , 13, 20, Sn verdichten in die weitere Druckkammer, die durch eine fluidmassige Zusammenschaltung der ersten Druckkammer 12, der zweiten Druckkammer 14 sowie der dritten Druckkammer 21 und den weiteren Druckkammern Dn gebildet ist. Die Ausgabe erfolgt über jeder der Druckkammern 12, 14, 21 und Dn. lm Gegensatz zu Fig. 12 [B] erfolgt bei der Ausführungsform gemäss der Fig. 12 [C] die Ausgabe über die in der Reihe letzten Druckkannnner Dn. Fig. 12 [B] is compared with Fig. 12 [A] the variant is that each of the suction chambers 1 1, 13, 20, Sn suck for themselves and compress these suction chambers 1 1, 13, 20, Sn in the further pressure chamber , which is formed by a fluidmassige interconnection of the first pressure chamber 12, the second pressure chamber 14 and the third pressure chamber 21 and the other pressure chambers Dn. The output is via each of the pressure chambers 12, 14, 21 and Dn. In contrast to FIG. 12 [B], in the embodiment according to FIG. 12 [C], the output is made via the last pressure can Dn in the row.
Eine in Fig. 12 [D] dargestellte Schaltungsvariante zeigt eine Ausführung, die darin besteht, dass über die erste Saugkammer 1 1 angesaugt wird und die zweite Saugkannnnern 13 mit der ersten Saugkammer 1 1 fluidmässig verbunden ist. Die Querlinie in Fig. 12 [D] soll dies anzeigen. In beiden Saugkammern 1 1 , 13 herrscht der gleiche Druck. Diese Saugkammern 1 1 , 13 verdichten in die weitere Druckkammer, die durch eine fluidmässige Zusammenschaltung der ersten Druckkammer 12 und der zweiten Druckkammer 14 gebildet ist. Diese Druckkammer entlastet in die dritte Saugkammer 20, die wiederum in die weitere dritte Druckkammer 21 verdichtet. Die dritte Druckkammer 21 kann je nach Ausführung der Schaltungsmöglichkeiten, in eine oder mehrere weitere Saugkammern Sn entlasten, wobei die letzte Saugkammer Sn in die letzte Druckkammer Sn verdichtet. Die Ausgabe erfolgt über die letzte Druckkammer Sn. A circuit variant shown in Fig. 12 [D] shows an embodiment, which is that 1 is sucked on the first suction chamber 1 and the second Saugkannnnern 13 with the first suction chamber 1 1 is fluidly connected. The transverse line in Fig. 12 [D] is intended to indicate this. In both suction chambers 1 1, 13, the same pressure prevails. These suction chambers 1 1, 13 compress into the further pressure chamber, which is formed by a fluid-moderate interconnection of the first pressure chamber 12 and the second pressure chamber 14. This pressure chamber relieves pressure in the third suction chamber 20, which in turn compresses into the further third pressure chamber 21. Depending on the design of the circuit possibilities, the third pressure chamber 21 can relieve pressure in one or more further suction chambers Sn, with the last suction chamber Sn being compressed into the last pressure chamber Sn. The output is via the last pressure chamber Sn.
Im Unterschied zu Fig. 12 [D] saugen bei dieser Variante alle Saugkammern 1 1 , 13, 20, Sn unabhängig voneinander einzeln und nicht fluidmässig verbunden an. Je nach der Anzahl von Stufen Zn sind unterschiedliche Kombinationen vorgesehen und denkbar. In den Ausführungsbeispielen sind einige dargestellt, um das Prinzip der Skalierbarkeit auf eine Anzahl von Stufen Zn zu zeigen. Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. In contrast to FIG. 12 [D], in this variant, all the suction chambers 11, 13, 20, Sn independently of each other, suck in one another and are not fluidly connected. Depending on the number of stages Zn different combinations are provided and conceivable. In the embodiments, some are shown to show the principle of scalability to a number of stages Zn. The invention is not limited to the illustrated embodiments.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Verdichter 1 compressor
2, 3 Überströmkanal  2, 3 overflow channel
4 Steuerebene 4 control level
5, 6 Entlastungsventil 7,8 Steuerventil  5, 6 relief valve 7.8 control valve
9 erster Zylinderraum 10 zweiter Zylinderraum9 first cylinder chamber 10 second cylinder space
9a, 10a Kolben 9a, 10a pistons
1 1 erste Saugkammer 1 1 first suction chamber
12 erste Druckkammer12 first pressure chamber
13 zweite Saugkammer13 second suction chamber
14 zweite Druckkammer14 second pressure chamber
15 Überströmkanal 15 overflow channel
16 weiterer Überströmkanal 16 further overflow channel
17 dritter Überströmkanal17 third overflow channel
18, 19 Steuerkanal 18, 19 control channel
20 dritte Saugkammer 20 third suction chamber
21 vierte Druckkammer 21 fourth pressure chamber
Sn Saugkammer Sn suction chamber
Dn Druckkammer Dn pressure chamber

Claims

Patentansprüche claims
1 . Verdichter für ein Druckluftsystenn insbesondere eines Kraftfahrzeugs, bestehend mindestens aus einer ersten Saugkammer und mindestens einer weiteren Saugkammer und einer ersten Druckkammer sowie mindestens einer weiteren Druckkammer, wobei ein angesaugtes Gas von der Saugkammer in die Druckkammer verdichtet ausgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, die bei Unterschreitung eines Druckes in der ersten Druckkammer (14) ein Umschalten des Verdichters (1 ) bewirken, derart, dass a. die erste Saugkammer (1 1 ) mit mindestens einer weiteren Saugkammer (13, 20, Sn) verbunden ist und in die Druckkammern verdichtet, die aus der Zusammenschaltung der ersten (12) und mindestens einer weiteren Druckkammern (14, 21 , Dn) gebildet ist, wobei die Ausgabe über mindestens einer der Druckkammern (12, 14, 21 , Dn) erfolgt; oder b. die erste Saugkammer (1 1 ) und mindestens eine weitere Saugkammer (13,1 . Compressor for a compressed air system, in particular of a motor vehicle, comprising at least a first suction chamber and at least one further suction chamber and a first pressure chamber and at least one further pressure chamber, wherein a sucked gas is compressed from the suction chamber into the pressure chamber, characterized in that means are provided , Which cause a switchover of the compressor (1) when a pressure in the first pressure chamber (14) is below a level such that a. the first suction chamber (1 1) is connected to at least one further suction chamber (13, 20, Sn) and compressed into the pressure chambers, which is formed from the interconnection of the first (12) and at least one further pressure chambers (14, 21, Dn) wherein the output is via at least one of the pressure chambers (12, 14, 21, Dn); or b. the first suction chamber (1 1) and at least one further suction chamber (13,
20, Sn ) jeweils ansaugen und in die Druckkammer verdichten, die aus der Zusammenschaltung der ersten (12) und mindestens einer weiteren Druckkammer (14, 21 , Dn) gebildet ist; wobei die Ausgabe wahlweise aus einer Druckkammer (Dn) oder aus mehreren Druckkammern (12, 14, 21 , Dn) erfolgt; oder c. die erste Saugkammer (1 1 ) und mindestens eine weitere Saugkammer (13) fluidmässig verbunden sind, die in die Druckkammer verdichten, wobei die20, Sn) each suck and compress into the pressure chamber, which is formed from the interconnection of the first (12) and at least one further pressure chamber (14, 21, Dn); wherein the output is selectively from a pressure chamber (Dn) or from a plurality of pressure chambers (12, 14, 21, Dn); or c. the first suction chamber (1 1) and at least one further suction chamber (13) are fluidly connected, which compress into the pressure chamber, wherein the
Druckkammer aus mindestens zwei zusammengeschalteten Druckkamnnern (12, 14) besteht, und diese dann in eine andere Saugkammer entlasten, die aus einer oder mehreren Saugkammern (20, Dn) besteht, die wiederum in eine Druckkammer verdichten, die aus einer oder mehreren Druckkammern (21 , Dn) bestehen, wobei über die Ausgabe über eine oder mehrere Druckkammern (Dn) erfolgt. Pressure chamber of at least two interconnected Druckkamnnern (12, 14), and then relieve this in another suction chamber, which consists of one or more suction chambers (20, Dn), which in turn compress in a pressure chamber consisting of one or more pressure chambers (21, Dn), wherein the output via one or more pressure chambers (Dn) takes place.
2. Verdichter nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass Mittel ein Umschalten des Verdichters (1 ) bewirken, derart, dass eine Druckkammer (12) mit mindestens einer weiteren Druckkammer (14, 21 , Dn) fluidmäßig verbunden ist. 2. A compressor according to claim 1, characterized in that means effect a switching of the compressor (1), such that a pressure chamber (12) with at least one further pressure chamber (14, 21, Dn) is fluidly connected.
3. Verdichter nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als Mittel ein erster Überströmkanal (15) mit einem Stellventil (7) zur Herstellung der fluidmaßigen Verbindung zwischen der ersten Druckkammer (12) und der weiteren Saugkammer (13) vorgesehen ist. 3. A compressor according to claim 1, characterized in that as means a first overflow channel (15) with a control valve (7) for producing the fluidmaßigen connection between the first pressure chamber (12) and the further suction chamber (13) is provided.
4. Verdichter nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als Mittel ein zweiter Überströmkanal (16) mit einem Stellventil (7) zur Herstellung der fluidmaßigen Verbindung zwischen der ersten Saugkammer (1 1 ) und der weiteren Saugkammer (13) vorgesehen ist. 4. A compressor according to claim 1, characterized in that as means a second overflow channel (16) with a control valve (7) for producing the fluidmaßigen connection between the first suction chamber (1 1) and the further suction chamber (13) is provided.
5. Verdichter nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als Mittel ein dritter Überströmkanal (17) mit einem weiteren Stellventil (8) zur Herstellung der fluidmaßigen Verbindung zwischen der ersten Druckkammer (12) und der weiteren Druckkammer (14) vorgesehen ist. 5. A compressor according to claim 1, characterized in that as means a third overflow channel (17) with a further control valve (8) for producing the fluidmaßigen connection between the first pressure chamber (12) and the further pressure chamber (14) is provided.
6. Verdichter nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdichter (1 ) mehrere Stufen Z1 , Z2, Z3, Zn aufweist und dass zwischen den Saugkammern (1 1 , 13, 20, Sn) schaltbare Überströmkanäle zur wahlweisen Herstellung einer fluidmässigen Verbindung zwischen benachbarten Saugkammern (1 1 , 13, 20, Sn) vorgesehen sind. Verdichter nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdichter (1 ) mehrere Stufen Z1 , Z2, Z3, Zn aufweist und dass zwischen den Druckkammern (12, 14, 21 , Dn) schaltbare Überströmkanäle zur wahlweisen Herstellung einer fluidmässigen Verbindung zwischen benachbarten Druckkammern (12, 14, 21 , Dn) vorgesehen sind. 6. A compressor according to at least one of the preceding claims, characterized in that the compressor (1) has a plurality of stages Z1, Z2, Z3, Zn and that between the suction chambers (1 1, 13, 20, Sn) switchable overflow for selectively producing a fluid moderate connection between adjacent suction chambers (1 1, 13, 20, Sn) are provided. Compressor according to at least one of the preceding claims, characterized in that the compressor (1) has a plurality of stages Z1, Z2, Z3, Zn and that between the pressure chambers (12, 14, 21, Dn) switchable overflow for selectively producing a fluidmässig connection between adjacent pressure chambers (12, 14, 21, Dn) are provided.
Verdichter nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdichter (1 ) mehrere Stufen Z1 , Z2, Z3, Zn aufweist und dass zwischen den Saugkammern (1 1 , 13, 20, Sn) schaltbare Überströmkanäle zur wahlweisen Herstellung einer fluidmässigen Verbindung zwischen benachbarten Druckkammern (12, 14, 21 , Dn) vorgesehen sind. Compressor according to at least one of the preceding claims, characterized in that the compressor (1) has a plurality of stages Z1, Z2, Z3, Zn and that between the suction chambers (1 1, 13, 20, Sn) switchable overflow for selectively producing a fluidmässig connection between adjacent pressure chambers (12, 14, 21, Dn) are provided.
Verdichter nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdichter (1 ) mit einem Entlastungssystem kombinierbar ist. Compressor according to at least one of the preceding claims, characterized in that the compressor (1) can be combined with a discharge system.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015225065B4 (en) * 2015-12-14 2022-03-31 Voith Patent Gmbh Cylinder head for multi-stage piston compressor
DE102016111100A1 (en) * 2016-06-17 2017-12-21 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Valve device for increasing the performance of multistage compressor units
DE102017205366A1 (en) * 2017-03-29 2018-10-04 Mahle International Gmbh Multi-stage compressor

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1419221A (en) * 1918-06-18 1922-06-13 Fred S Carver Compression pump
GB294726A (en) * 1927-05-16 1928-08-02 William Frederick Jennings Improvements in and relating to gas and air compressors
DE940779C (en) * 1950-11-16 1956-03-29 Elektron Co M B H Two-cylinder piston compressor
US3096927A (en) * 1959-10-13 1963-07-09 Wahl Hermann Relieving device for multiple stage compressors
DE9007487U1 (en) * 1990-06-29 1992-01-09 Atmos Medizintechnik Gmbh & Co., 7825 Lenzkirch, De
US5577390A (en) * 1994-11-14 1996-11-26 Carrier Corporation Compressor for single or multi-stage operation
DE202004001051U1 (en) * 2004-01-27 2004-04-15 BSW Verfahrenstechnik GmbH Ingenieur- und Beratungsbüro Multi-headed pump used as a membrane pump for producing a vacuum comprises shut-off and switching devices integrated in the suction and pressure lines between the pump heads
DE502005002636D1 (en) 2004-10-19 2008-03-13 Voith Patent Gmbh Multi-stage reciprocating compressor with reduced power consumption during idling
US7353786B2 (en) * 2006-01-07 2008-04-08 Scuderi Group, Llc Split-cycle air hybrid engine
AT502998B1 (en) * 2006-01-11 2008-05-15 Leobersdorfer Maschf HIGH-PRESSURE COMPRESSOR, AND ITS USE AND METHOD OF OPERATION THEREOF
WO2008101517A1 (en) * 2007-02-22 2008-08-28 Gardner Denver Thomas Gmbh Multiple connection pump having noise reducing valve and bearing coupling
DE102009011214A1 (en) * 2009-03-04 2010-09-23 Technische Universität Dresden piston compressor

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
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