EP3408536A1 - Piston compressor having a venting device - Google Patents

Piston compressor having a venting device

Info

Publication number
EP3408536A1
EP3408536A1 EP17701320.8A EP17701320A EP3408536A1 EP 3408536 A1 EP3408536 A1 EP 3408536A1 EP 17701320 A EP17701320 A EP 17701320A EP 3408536 A1 EP3408536 A1 EP 3408536A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
valve
pressure
piston compressor
compression chamber
inlet
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.)
Granted
Application number
EP17701320.8A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP3408536B1 (en
Inventor
Gilles Hebrard
Wolfgang Kiener
Jean-Baptiste Marescot
Jörg MELLAR
Michel Saintive
Thomas Weinhold
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.)
Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Original Assignee
Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge 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 Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH filed Critical Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Publication of EP3408536A1 publication Critical patent/EP3408536A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP3408536B1 publication Critical patent/EP3408536B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/16Control, 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 adjusting the capacity of dead spaces of working chambers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B35/00Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for
    • F04B35/04Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being electric
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B35/00Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for
    • F04B35/002Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for driven by internal combustion engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/08Actuation of distribution members
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/12Casings; Cylinders; Cylinder heads; Fluid connections
    • F04B39/125Cylinder heads
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/02Stopping, starting, unloading or idling control
    • F04B49/022Stopping, starting, unloading or idling control by means of pressure

Definitions

  • the invention relates to a piston compressor for compressing a gas, which is optionally separable by means of a clutch from a drive device, with an inlet valve which is arranged between an inlet line for gas to be compressed and a compression chamber of the reciprocating compressor and an outlet valve, which between the compression space of
  • Piston compressor and a discharge line for compressed gas is arranged.
  • Such compressors are used for example for the compressed air supply of commercial vehicles, in particular for the compressed air supply of the brake system.
  • the drive of the compressor is carried out via the drive train of the internal combustion engine.
  • a clutch is arranged to separate the compressor from the drive when the compressed air system of the commercial vehicle is filled with compressed air.
  • the discharge line of the compressor is emptied simultaneously with the opening of the clutch.
  • the pressure in the then pressure-free outlet line must first be rebuilt before compressed air can be supplied to the compressed air system.
  • solutions are also known in which the outlet line is not switched pressure-free, while the reciprocating compressor is not driven.
  • Contaminants such as deposits by lubricating oil residues or especially of such dissolved particles is leaking.
  • the exhaust valves often have a valve tongue, between which and the valve seat such contaminants can get there and prevent the complete closing of the valve.
  • compressed air may return to the compression space of the compressor.
  • the pressure in the compression chamber of a reciprocating compressor in a 12.5 bar system can then rise to up to 6 bar.
  • a compression of the gas in the compression chamber results in the first compression stroke of the piston, a compression of the gas in the compression chamber to about 60 bar.
  • the torque occurring here is far too high for the clutch, which slips in this case, overheated and excessively excessive wear.
  • such a high pressure in the compression chamber can also lead to damage to the compressor itself.
  • the invention is therefore based on the object to provide an improved reciprocating compressor, which the aforementioned disadvantages and the resulting undesirable
  • a piston compressor for compressing a gas which is optionally separable by means of a clutch of a drive device, with an inlet valve, which between an inlet line for gas to be compressed and a compression space of
  • Piston compressor is arranged and an exhaust valve, which is arranged between the compression chamber of the reciprocating compressor and a discharge line for compressed gas.
  • Piston compressor has a venting device through which compressed gas from the compression space can be discharged, which during the separation of the reciprocating compressor of the
  • Such a reciprocating compressor has an inlet line, which is in particular part of an inlet system and through which a gas to be compressed is guided to a compression space of the reciprocating compressor.
  • an inlet valve is arranged between the inlet line and the compression space, which is open during the intake of gas to be compressed into the compression space (the pressure in the compression space is lower than the pressure in the inlet line).
  • the intake valve closes the compression space opposite to the intake pipe.
  • an outlet valve is arranged, which is open when the compressed gas is expelled from the compression space (the pressure in
  • Compression space is higher than the pressure in the outlet pipe) and so a connection between the Compression space and the outlet defined.
  • the exhaust valve closes the connection between the compression space and the outlet line during the suction of gas to be compressed into the compression space (the pressure in the compression space is lower than the pressure in the outlet line) to prevent backflow of compressed gas from the discharge line into the compression space.
  • Both intake and exhaust valves of reciprocating compressors often employ valves with a closing body that is forced onto the valve seat depending on the pressure difference on either side of the valve and thereby closes or lifts off the valve seat, thereby opening the valve.
  • a common type of such valves has a serving as a closing body valve tongue.
  • the piston compressor according to the invention has a venting device, through which compressed gas from the compression chamber can be discharged in order to lower the pressure therein.
  • compressed gas is discharged, which passes during a separation of the reciprocating compressor of the drive device in particular by a not completely closing exhaust valve from the pressurized outlet line back into the compression space and there a
  • the compressed gas is by means of
  • Venting device from the compression chamber into a region of lower pressure
  • the compressed gas can escape into a region which has a lower pressure than the compression space, in which compressed gas has penetrated from the outlet line.
  • the pressure in the compression chamber decreases.
  • the region is formed with the ambient pressure from the environment itself, a gas space connected to the inlet system or the inlet line or the interior of the crankcase of the reciprocating compressor.
  • An area with ambient pressure in the inlet system can be, for example, the inlet line or a gas space connected to it, which is formed, for example, in the cylinder head of the piston compressor and thus also forms part of the inlet line.
  • the area is formed with the ambient pressure from the interior of the crankcase of the reciprocating compressor, which is characterized by the
  • Venting device from the compression chamber of the reciprocating compressor gas flowing into the Crankcase out where in particular first takes place a pressure equalization in the crankcase and then via the venting system with the environment.
  • Crankcase of the reciprocating compressor pressure fluctuations occur: in the intake system in particular depending on the Frischgasansaugung - for example, when the intake system is in communication with the intake system of a correspondingly large-sized engine - or due in particular previous crank drive movements in the crankcase.
  • the pressure prevailing in a gas space connected to the intake system or in the crankcase in the context of this invention is considered as ambient pressure ,
  • a switchable valve device forms the
  • Venting device by means of which compressed gas from the compression space can be discharged by a connection of the compression chamber with a region of lower pressure, in particular ambient pressure can be produced.
  • It may be a switchable valve device, by means of which a
  • vent opening of the compression chamber of the reciprocating compressor is optionally connectable to a region of lower pressure, in particular ambient pressure.
  • a 2/2-way valve can be used which, for example, is so switchable that it opens and closes in particular parallel or offset with the actuation of the clutch and thus enables a pressure equalization in the compression chamber by the discharge of compressed gas, as long as the Piston compressor is not driven.
  • it can also be provided to also switch such a valve device dependent on other parameters, such as, for example, the pressure actually prevailing in the compression chamber, which pressure is detected by pressure sensors connected thereto or in another suitable manner.
  • pilot-operated check valve which also assumes the function of the intake valve.
  • a pilot-operated check valve represents a switchable valve device which is located between the inlet line and the compression chamber of the compressor is arranged and the connection between the inlet line and the compression chamber in particular automatically opens and closes according to the function of an inlet valve.
  • a pilot-operated check valve is a switchable valve device, by means of which the connection between the inlet line and the compression chamber is optionally openable and closable in order to allow pressure reduction by discharging compressed gas from the compression chamber.
  • such a releasable check valve as well as the previously described switching valve in parallel or offset from the clutch operation switchable or in response to other, in particular with the pressure in the compression chamber related parameters, which are detected for example by means of sensors.
  • the inlet valve in the form of a pilot-operated check valve during a standstill of the compressor, a pressure equalization between the compression chamber and the inlet system take place, so that no significant pressure build-up can take place in the compression chamber.
  • Venting device by means of which compressed gas from the compression space can be discharged.
  • a check valve is particularly designed so that it then opens and the
  • Compression chamber with a region of lower pressure, in particular ambient pressure connects, when the pressure in the compression chamber due to a compressed during a separation of the piston compressor from the drive device from the discharge line back into the compression chamber compressed gas during a first compression stroke increases so much that damage to the piston compressor or a device connected to the reciprocating compressor threatens.
  • the check valve establishes a connection of the compression space with a region of lower pressure, in particular ambient pressure, whereby the compressed gas, which has passed from the outlet line back into the compression space during a separation of the piston compressor from the drive device, can be discharged.
  • the inlet valve forms the venting device.
  • the inlet valve is designed so that thus a connection between the inlet pipe and the
  • Compaction space is closed only from a pressure in the compression chamber, which is at least 0.1 bar, preferably at least 0.2 bar and in particular at least 0.5 bar higher than the pressure in the inlet line, which corresponds substantially to the ambient pressure.
  • a pressure in the compression chamber which is below the limit of at least 0.1 bar, preferably at least 0.2 bar and in particular at least 0.5 bar overpressure, there is a continuing connection between the
  • the inlet valve in which the inlet valve is closed only from a predetermined pressure in the compression chamber, the inlet valve has a concave valve seat in particular on the valve plate and a substantially planar formed valve tongue, so that the valve tongue only after one by a pressure caused in the compression space elastic deformation sealingly against the valve seat.
  • Embodiment closes the inlet valve only when a sufficiently high pressure acts in the compression space during the compression stroke, which deforms the valve tongue so that it bears sealingly against the concave valve seat.
  • the inlet valve is open.
  • the inlet valve in which the inlet valve can be closed only from a predetermined pressure in the compression chamber, the inlet valve has a flat valve seat and a bent valve tongue. Consequently, the valve tongue is sealingly attached to the valve seat only after an elastic deformation caused by the pressure in the compression space. Also in this embodiment, the inlet valve closes only when during a compression stroke, a sufficiently high pressure acts in the compression space, which deforms the bent valve tongue designed such that it sealingly against the newly formed valve seat is applied. Again, the inlet valve remains open as long as the pressure in the compression chamber has a lower value than the pressure, which leads in particular during a compression stroke to close the inlet valve. Thus, even in this embodiment, a compressed gas that passes from the outlet line back into the compression chamber during the separation of the piston compressor from the drive means, leading to any pressure build-up in the compression chamber.
  • Venting device By such a vent channel, which in particular produces a permanent connection to a region with a relation to the compression space lower pressure, in particular ambient pressure, gas from one end of the vent passage in
  • Compression space which is under a higher pressure, are discharged through the vent channel in a region of lower pressure, in particular ambient pressure at the other end of the vent channel.
  • a pressure equalization takes place with the compression chamber. If, therefore, during a separation of the piston compressor from the drive device gas from the pressurized outlet line passes back into the compression space, there can be no increased pressure build up because the gas is discharged through the vent channel.
  • At least one end of the vent passage is disposed in the valve plate and in particular establishes a connection of the compression space to the surroundings of the reciprocating compressor or to its inlet system.
  • a disadvantage of a permanently open venting channel is that it also allows for escape of the gas from the compression chamber during a compression stroke, whereby the efficiency of the compressor is reduced.
  • the vent channel has such a small cross-section that a pressure equalization through the vent channel is possible, the throttling action of the small cross-section of the vent passage but prevents the pressure flow of a larger volume flow during a compression stroke.
  • An alternative design which restricts escape of the gas from the compression space during a compression stroke has a suitable check valve in the vent passage, which closes it from a predetermined overpressure.
  • a suitable check valve is for example a gravity ball valve.
  • such a check valve is robust against a
  • At least one end of the ventilation channel is arranged in the cylinder wall, for example, a connection with the environment of the
  • Piston compressor produces. Starting from the outside of the cylinder wall, the
  • Venting channel having a connection device in the form of a line which serves as an extension of the vent passage and this connects in particular with the inlet system or with the interior of the crankcase of the reciprocating compressor.
  • a venting channel also forms an opening in the compression chamber, through which gas can escape from the compression chamber even during the compression stroke, with the result that the efficiency of the piston compressor drops.
  • Venting channel is therefore designed in particular large enough to equalize the pressure
  • the venting channel is arranged in the cylinder wall so that one end passes from the piston during the compression stroke from a certain piston position and thus is closed. This is the case in particular when the venting channel is arranged between an average stroke position of the piston and its top dead center.
  • a check valve or a check valve is arranged in the venting channel or in a connecting device connected thereto.
  • Such check valve or check valve on the one hand avoid escape of gas during a compression stroke of the piston compressor from the compression chamber, on the other hand, such
  • Check valve or check valve also serve to prevent suction of possibly contaminated gas in particular from the crankcase in the compression chamber.
  • the piston, the cylinder, the cylinder head, etc. have been previously addressed in connection with the components of the reciprocating compressor, the characteristics described herein apply to a reciprocating compressor having two or more of these elements, since the present invention is not limited to single-stage reciprocating compressors but also for multi-stage reciprocating compressors can be used.
  • 1 is a schematic representation of an exemplary reciprocating compressor of the state of
  • FIG. 2 is an illustration of an exemplary exhaust valve as used in piston compressors in the prior art
  • FIG. 3 is a schematic representation of a first exemplary embodiment of a
  • venting device has a switchable valve device
  • FIG. 4 is a schematic representation of a second exemplary embodiment of a
  • venting device has a switchable valve device
  • Fig. 5 is a schematic representation of a third exemplary embodiment of a
  • Fig. 6 is a schematic representation of a fourth exemplary embodiment of a
  • Fig. 7 is a schematic representation of a fifth exemplary embodiment of a
  • FIG. 8 is a schematic representation of a sixth exemplary embodiment of a piston compressor according to the invention, in which the venting a
  • FIG. 9 is a schematic representation of a seventh exemplary embodiment of a
  • FIG. 10 is a schematic representation of an eighth exemplary embodiment of a
  • FIG. 11 is an illustration of a detail of a ninth exemplary embodiment of a
  • Fig. 1 shows a schematic representation of an exemplary reciprocating compressor 10 as known in the art.
  • the crankshaft 11 of the reciprocating compressor 10 is connected via a clutch 3 to a drive device (not shown, here an internal combustion engine) and selectively separable by means of the clutch 3 of this drive device.
  • a drive device not shown, here an internal combustion engine
  • Crankshaft 11 is stopped during the separation of the reciprocating compressor 10 of the drive device.
  • crankshaft 11 is connected to an eccentrically mounted thereon connecting rod 12, on which a piston 13 is mounted.
  • the piston 13 is mounted axially movable in a cylinder 14 of the reciprocating compressor 10.
  • the at least one crankshaft 11, a connecting rod 12 and a piston 13 having
  • crank drive 15 is arranged in a crankcase 16, which is fixedly connected to the cylinder 14.
  • the piston 13 is moved by the connecting rod 12 in the cylinder 14 so that it performs a lifting movement.
  • the cylinder 14 is closed by a valve plate 20.
  • the cylinder 14, the piston 13 and the valve plate 20 define the compression space 17 in the cylinder 14.
  • an inlet valve 21 is arranged, which is arranged between an inlet line 22 and the compression space 17.
  • the inlet duct 22 is part of an inlet system 23, the fresh air from the environment through a filter (not shown) sucks and via the inlet line 22 through the cylinder head (not shown) to the compression space 17 supplies.
  • the cylinder head is arranged above the valve plate 20 and has a cylinder head volume 24, which communicates via the inlet valve 21 with the compression chamber 17.
  • the inlet valve 21 is designed as a check valve, which allows fresh air to be drawn into the compression space 17, but prevents backflow of the air sucked into the compression space 17 via the inlet line 22.
  • an outlet valve 26 is further arranged, which is arranged between the compression chamber 17 and an outlet 27.
  • compressed gas here air
  • a compressed air storage not shown here supplied.
  • the exhaust valve 26 which is also designed as a check valve, a back flow of compressed air from the
  • FIG. 2 is an illustration of an exemplary exhaust valve 26 commonly used in piston compressors 10 in the prior art.
  • the outlet valve 26 is attached to the valve plate 20 of the
  • Piston compressor 10 is disposed above the compression space 17.
  • the valve plate 20 has an outlet opening 28 which connects the compression space 17 with a cylinder head volume 27 a arranged in valve plate 20 and cylinder head of the piston compressor 10, which forms part of the outlet line 27.
  • the outlet valve 26 has a valve body 26a on a valve tongue, which extends from a
  • the outlet valve 26 further has a contact element 26c arranged above the outlet opening 28, against which the valve tongue 26a bears in the opened state.
  • the pressurized air from the compression chamber 17 can flow through the lateral open areas on the valve tongue 26a and the contact element 26c over into the outlet 27.
  • impurities from the compression chamber 17 or from the cylinder head volume 27a for example, from forming deposits by residues in the air flowing through the hot top of the piston 13, the valve plate 20 or the cylinder head volume 27a solve, - In between the valve tongue 26 a and the valve seat 26 b, there is a risk that the exhaust valve 26 does not close completely. In this case, compressed air from the outlet conduit 27 in the
  • Compression chamber 17 flow back as soon as the pressure in the compression chamber 17 drops below the pressure in the outlet 27.
  • the pressure in the compression chamber 17 drops below the pressure in the outlet 27.
  • Compression chamber 17 of the reciprocating compressor 10 for example, be acted upon by the air flowing back therefrom with a pressure of up to 6 bar.
  • the reciprocating compressor 10 is then reconnected to the drive means, the reciprocating compressor 10 generates one at the first stroke
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a first exemplary embodiment of a piston compressor 10 according to the invention.
  • the structure of the piston compressor 10 in FIG. 3 largely corresponds to the construction of the piston compressor 10 shown in FIG. 1 and described in that respect, so that identical elements of the piston compressors 10 are the same Reference signs are designated. In the following, only the differences between the reciprocating compressor 10 from FIG. 3 and the reciprocating compressor 10 from FIG. 1 will be explained.
  • the piston compressor 10 shown in FIG. 3 has a venting device in the form of a 2/2-way valve 31, which is arranged between the compression chamber 17 and the inlet system 23.
  • the 2/2-way valve is a switchable valve device.
  • the control line 31a of the 2/2-way valve 31 is connected to the control of the clutch 3
  • the 2/2-way valve 31 is switched from the illustrated closed position to an open position in order to establish a connection between the compression chamber 17 and the inlet system 23 through which air can flow.
  • FIG. 4 shows a schematic representation of a second exemplary embodiment of a piston compressor 10 according to the invention.
  • the construction of the piston compressor 10 in FIG. 4 corresponds largely to the structure of the piston shown in FIG. 1 and described for this purpose
  • Reciprocating compressor 10 of FIG. 4 compared to the reciprocating compressor 10 of FIG. 1 explained.
  • the piston compressor 10 shown in Fig. 4 has a venting device in the form of a pilot-operated check valve 32, which also serves as an inlet valve.
  • a venting device in the form of a pilot-operated check valve 32, which also serves as an inlet valve.
  • the pilot-operated check valve 32 between the compression chamber 17 and the inlet system 23 is arranged.
  • the unlockable check valve 32 is also also a switchable valve device, which in addition to the automatic opening during the intake of fresh air and by means of a control signal in an open position is switchable.
  • Control device signal connected.
  • the pilot-operated check valve 32 can be opened in order to establish a connection between the compression chamber 17 and the inlet line 22. If, during the standstill of the piston compressor 10, compressed air enters the compression chamber 17, for example in the case of an outlet valve 26 which no longer closes tightly, the pilot-operated check valve 32 can be opened in order to allow pressure equalization with the inlet line 22. Thus, no pressure build-up in the compression chamber 17 take place, which could lead to damage of the reciprocating compressor 10 and / or the clutch 3 in particular during the first compression stroke of the reciprocating compressor 10 when it is restarted.
  • the pilot-operated check valve 32 is switched by the control device back to the working position in which it automatically opens when sucking fresh air from the inlet line 22 into the compression chamber 17 due to the pressure difference applied thereto.
  • FIG. 5 shows a schematic representation of a third exemplary embodiment of a piston compressor 10 according to the invention.
  • the construction of the piston compressor 10 in FIG. 5 corresponds largely to the construction of the one illustrated in FIG. 1 and described for this purpose
  • Piston compressor 10 of FIG. 5 compared to the reciprocating compressor 10 of FIG. 1 explained.
  • the piston compressor 10 shown in FIG. 5 has a venting device in the form of a check valve 33, which is arranged between the compression chamber 17 and the inlet system 23.
  • the check valve 33 arranged in addition to the inlet valve 21 between the compression chamber 17 and the inlet system 23 blocks in the opposite direction to the inlet valve 21, so that this is closed during the intake of fresh air into the compression chamber 17 and during compression during normal operation of the piston compressor 10. If, in the embodiment shown in FIG. 5, compressed air enters the compression chamber 17 during standstill of the piston compressor 10, for example in the case of an outlet valve 26 which no longer closes tightly, a pressure build-up in the compression chamber 17 first takes place here.
  • Piston compressor 10 and / or the clutch 3 can lead.
  • the check valve 33 is therefore designed so that it opens a connection between the compression chamber 17 and the inlet line 21 with a sufficiently large cross section to remove air from the compression chamber 17 as soon as the pressure in the compression chamber 17 exceeds a critical value.
  • Piston compressor 10 for a commercial vehicle is the peak pressure in the compression chamber at
  • An exemplary check valve 33 is therefore so executed that it opens, for example, at a pressure of 20 bar in the compression chamber 17 and thus discharges compressed air from the compression chamber 17.
  • FIG. 6 shows a schematic representation of a fourth exemplary embodiment of a piston compressor 10 according to the invention.
  • the construction of the piston compressor 10 in FIG. 6 also largely corresponds to the structure of the piston shown in FIG. 6
  • Piston compressor 10 of FIG. 6 compared to the reciprocating compressor 10 of FIG. 1 explained.
  • the piston compressor 10 shown in FIG. 6 has a ventilation device in the form of a ventilation channel 34, which is arranged between the compression chamber 17 and the inlet system 23.
  • the venting channel 34 establishes a connection between the compression chamber 17 and the inlet system 23, through which air can flow, so that during a standstill of the piston compressor, no pressure can build up in the compression chamber 17 which is substantially above the ambient pressure.
  • the venting channel 34 is arranged in the region of the valve plate 20 on the upper side of the cylinder 14 so that a continuous pressure equalization with the inlet line 32 of the reciprocating compressor 10 takes place through the venting channel 34. If, during a standstill of the reciprocating compressor 10 compressed air from the outlet 27 passes into the compression chamber 17, takes place through the vent passage 34, a pressure equalization with the inlet line 22 instead, whereby no pressure build-up in the compression chamber 17 can take place.
  • a disadvantage of such a venting channel 34 that this is also during a compression stroke of the
  • Piston compressor 10 is open and escapes to be compressed air from the compression chamber 17 in this phase. This reduces the efficiency of the reciprocating compressor 10.
  • the vent passage 34 is therefore designed so that it has only a small cross section in order to allow a sufficient pressure equalization during the stoppage of the reciprocating compressor 10 with the inlet system 23, but on the other hand has a throttling effect at high pressures, to limit the volume flow of the discharged air.
  • 7 shows a schematic representation of a sixth exemplary embodiment of a piston compressor 10 according to the invention.
  • the construction of the piston compressor 10 in FIG. 7 largely corresponds to the construction of the piston compressor 10 illustrated in FIG. 6 and described in that respect, so that identical elements of the piston compressors 10 are identical Reference signs are designated. In the following, only the differences between the reciprocating compressor 10 from FIG. 7 and the reciprocating compressor 10 from FIG. 6 are explained.
  • FIG. 7 shows a piston compressor 10, which also has a ventilation device in the form of a ventilation channel 39, which is arranged between the compression chamber 17 and the inlet system 23.
  • a check valve in the form of a gravity ball valve 40 is arranged, which closes the vent passage 39 when the pressure in the compression chamber 17 exceeds a predetermined value, which presses the ball of the gravity ball valve 40 against its gravity on a top of the gravity ball valve 40 arranged valve seat.
  • the check valve thus restricts the escape of compressed air from the compression chamber 17 during a compression stroke.
  • FIG. 8 shows a schematic representation of a sixth exemplary embodiment of a piston compressor 10 according to the invention.
  • the construction of the piston compressor 10 in FIG. 8 largely corresponds to the construction of the piston compressor 10 shown in FIG. 6 and described in this regard, so that identical elements of the piston compressors 10 are identical Reference signs are designated. In the following, only the differences between the reciprocating compressor 10 from FIG. 8 and the reciprocating compressor 10 from FIG. 6 are explained.
  • the piston compressor 10 shown in FIG. 8 also has a ventilation device in the form of a ventilation channel 35, which is arranged between the compression chamber 17 and the inlet system 23.
  • the ventilation channel 35 is arranged in the upper region of the wall of the cylinder 14.
  • the venting channel 35 also establishes a connection between the compression chamber 17 and the cylinder head volume 24, through which air can flow, which allows pressure equalization between the compression chamber 17 and the inlet system 23.
  • vent passage 35 may be disposed approximately in the region which the upper piston ring sweeps about 60 ° before the top dead center of the piston 13. This will during the stoppage of the reciprocating compressor 10, a discharge of compressed air from the
  • Compressing space 17 is reached, which passes from the outlet 27 there, while the
  • Piston compressor 10 is disconnected from the drive device. At the same time, however, the air in the compression space 17 is prevented from escaping during the final phase of the compression stroke.
  • FIG. 9 shows a schematic illustration of a seventh exemplary embodiment of a piston compressor 10 according to the invention.
  • the construction of the piston compressor 10 in FIG. 9 largely corresponds to the structure of the piston compressor 10 illustrated in FIG. 8 and described in this regard, so that identical elements of the piston compressors 10 are identical Reference signs are designated. In the following, only the differences between the reciprocating compressor 10 from FIG. 9 and the reciprocating compressor 10 from FIG. 8 will be explained.
  • the piston compressor 10 shown in FIG. 9 has a venting device in the form of a venting channel 36, which is arranged between the compression chamber 17 and the interior of the crankcase 16. As in the case of the piston compressor 10 from FIG. 8, the ventilation channel 36 is arranged in the upper region of the wall of the cylinder 14. This one is air-permeable
  • crankcase 16 of the reciprocating compressor 10 allows pressure equalization with respect to the environment, there is substantially ambient pressure in its interior. This can be done via the vent passage 36, a pressure equalization between the compression chamber 17 and the crankcase 16.
  • FIG. 10 shows a schematic representation of an eighth exemplary embodiment of a piston compressor 10 according to the invention.
  • the construction of the piston compressor 10 in FIG. 10 largely corresponds to the structure of the piston compressor 10 shown in FIG. 9 and described in that respect, so that identical elements of the piston compressors 10 are identical Reference signs are designated. In the following, only the differences between the reciprocating compressor 10 from FIG. 10 and the reciprocating compressor 10 from FIG. 9 will be explained.
  • the piston compressor 10 shown in Fig. 10 has a venting device in the form of a vent passage 37 which, corresponding to the vent passage 36 of FIG. 9 between the
  • Compression chamber 17 and the interior of the crankcase 16 is arranged. Compared to the
  • a check valve 38 is disposed in the vent passage 37, which prevents backflow of air from the crankcase 16 in the compression chamber 17.
  • the check valve 38 may be designed so that it opens at a low pressure difference between the pressure in the compression chamber 17 and the pressure in the crankcase 16 to prevent pressure build-up in the compression chamber 17 during a service life of the reciprocating compressor 10.
  • FIG. 11 is an illustration of a detail of a ninth exemplary embodiment of a reciprocating compressor 10 according to the present invention, in which the intake valve 21 constitutes the venting means.
  • the elements of the inlet valve 21 are shown in exploded view in FIG. 11.
  • Intake valve 21 forms the upper end of the compression space 17 in the cylinder 14.
  • the valve tongue 21a is formed integrally with a first element of the intake valve 21, which is disposed between the cylinder 14 and a abutment member 21b of the intake valve 21.
  • the exemplified investment element 21b has two valve openings 21c, which depends on the
  • the valve tongue 21a has a curvature which is designed such that the valve tongue 21a rests against the contact element 21b from a pressure in the compression space 22 (dashed representation of the valve tongue 21a) which in the exemplary embodiment is 0.4 bar higher than the pressure in the inlet system 23 (FIG. Ambient pressure) while closing the valve openings 21c.
  • a pressure difference of less than 0.4 bar the valve tongue 21a always has a curvature that a connection between the inlet system 23 and the compression chamber 17 is made.
  • a compressed gas that has entered the compression space 17 through the valve openings 21 c of the intake valve 21 in the
  • Inlet pipe 22 can be discharged without a pressure build-up in the compression chamber 17 of the compressor 10 takes place.
  • the inlet valve 21 may also have a contact element 21b, which has a recess in the region of the valve openings 21c, so that the valve tongue 21a also in this

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Compressor (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)

Abstract

The invention relates to a piston compressor for compressing a gas, which optionally can be disconnected from a drive device by means of a clutch. The piston compressor has an inlet valve, which is arranged between an inlet line for gas to be compressed and a compression chamber of the piston compressor, and an outlet valve, which is arranged between the compression chamber of the piston compressor and an outlet line for compressed gas. Furthermore, the piston compressor has a venting device, by means of which compressed gas can be led out of the compression chamber.

Description

KOLBENKOMPRESSO MIT ENTLÜFTUNGSEINRICHTUNG  PISTON COMPRESSO WITH BLEEDING DEVICE
Beschreibung Die Erfindung betrifft einen Kolbenkompressor zum Verdichten eines Gases, der optional mittels einer Kupplung von einer Antriebseinrichtung trennbar ist, mit einem Einlassventil, welches zwischen einer Einlassleitung für zu verdichtendes Gas und einem Verdichtungsraum des Kolbenkompressors angeordnet ist und einem Auslassventil, welches zwischen dem Verdichtungsraum des The invention relates to a piston compressor for compressing a gas, which is optionally separable by means of a clutch from a drive device, with an inlet valve which is arranged between an inlet line for gas to be compressed and a compression chamber of the reciprocating compressor and an outlet valve, which between the compression space of
Kolbenkompressors und einer Auslassleitung für verdichtetes Gas angeordnet ist. Piston compressor and a discharge line for compressed gas is arranged.
Derartige Kompressoren werden beispielsweise für die Druckluftversorgung von Nutzfahrzeugen, insbesondere für die Druckluftversorgung des Bremssystems eingesetzt. Dabei erfolgt der Antrieb des Kompressors über den Antriebsstrang des Verbrennungsmotors. Es sind Anwendungen bekannt, bei welchen zwischen dem Kompressor und der Antriebsverbindung eine Kupplung angeordnet ist, um den Kompressor vom Antrieb zu trennen, wenn das Druckluftsystem des Nutzfahrzeugs mit Druckluft gefüllt ist. Bei bekannten Ausführungsformen wird gleichzeitig mit dem Öffnen der Kupplung die Auslassleitung des Kompressors entleert. Bei der Wiederinbetriebnahme des Kompressors muss erst der Druck in der dann druckfreien Auslassleitung wieder aufgebaut werden, bevor Druckluft in das Druckluftsystem geliefert werden kann. Zur Vermeidung solcher Effizienzverluste sind auch Lösungen bekannt, bei welchen die Auslassleitung nicht druckfrei geschaltet wird, während der Kolbenkompressor nicht angetrieben wird. Such compressors are used for example for the compressed air supply of commercial vehicles, in particular for the compressed air supply of the brake system. The drive of the compressor is carried out via the drive train of the internal combustion engine. There are known applications in which between the compressor and the drive connection, a clutch is arranged to separate the compressor from the drive when the compressed air system of the commercial vehicle is filled with compressed air. In known embodiments, the discharge line of the compressor is emptied simultaneously with the opening of the clutch. When restarting the compressor, the pressure in the then pressure-free outlet line must first be rebuilt before compressed air can be supplied to the compressed air system. To avoid such efficiency losses, solutions are also known in which the outlet line is not switched pressure-free, while the reciprocating compressor is not driven.
Bei Kolbenkompressoren der genannten Art besteht die Gefahr, dass ein Auslassventil durch In reciprocating compressors of the type mentioned there is a risk that an exhaust valve through
Verunreinigen wie Beläge durch Schmierölrückstände oder insbesondere von solchen gelöste Partikel undicht wird. Dabei weisen die Auslassventile häufig eine Ventilzunge auf, zwischen die und deren Ventilsitz solche Verunreinigungen gelangen können und dort das vollständige Schließen des Ventils verhindern. Im Fall einer beispielsweise hieraus resultierenden Undichtigkeit eines Auslassventils in Verbindung mit einer unter Druck stehenden Auslassleitung während der Trennung des Kompressors vom Antrieb kann Druckluft zurück in den Verdichtungsraum des Kompressors gelangen. Der Druck im Verdichtungsraum eines Kolbenkompressors in einem 12,5 bar-System kann dann auf bis zu 6 bar ansteigen. Bei der Wiederinbetriebnahme des Kolbenkompressors mit einem derart hohen Druck im Verdichtungsraum resultiert beim ersten Verdichtungshub des Kolbens eine Verdichtung des Gases im Verdichtungsraum auf etwa 60 bar. Das hierbei auftretende Drehmoment ist bei weitem zu hoch für die Kupplung, welche in diesem Fall durchrutscht, überhitzt und unzulässig stark verschleißt. Zudem kann ein solch hoher Druck im Verdichtungsraum auch zu einer Beschädigung des Kompressors selbst führen. Contaminants such as deposits by lubricating oil residues or especially of such dissolved particles is leaking. In this case, the exhaust valves often have a valve tongue, between which and the valve seat such contaminants can get there and prevent the complete closing of the valve. For example, in the event of a leakage of an exhaust valve resulting therefrom in conjunction with a pressurized exhaust line during separation of the compressor from the engine, compressed air may return to the compression space of the compressor. The pressure in the compression chamber of a reciprocating compressor in a 12.5 bar system can then rise to up to 6 bar. When restarting the reciprocating compressor with such a high pressure in Compression chamber results in the first compression stroke of the piston, a compression of the gas in the compression chamber to about 60 bar. The torque occurring here is far too high for the clutch, which slips in this case, overheated and excessively excessive wear. In addition, such a high pressure in the compression chamber can also lead to damage to the compressor itself.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Kolbenkompressor zur Verfügung zu stellen, welcher die vorgenannten Nachteile und die hieraus entstehenden unerwünschten The invention is therefore based on the object to provide an improved reciprocating compressor, which the aforementioned disadvantages and the resulting undesirable
Wirkungen vermeidet. Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Kolbenkompressor gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen. Avoids effects. To solve this problem, a reciprocating compressor according to claim 1 is proposed.
Weiterbildungen des Kolbenkompressors sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Further developments of the reciprocating compressor are the subject of the dependent claims.
Zur Lösung der Aufgabe wird ein Kolbenkompressor zum Verdichten eines Gases vorgeschlagen, der optional mittels einer Kupplung von einer Antriebseinrichtung trennbar ist, mit einem Einlassventil, welches zwischen einer Einlassleitung für zu verdichtendes Gas und einem Verdichtungsraum desTo solve the problem, a piston compressor for compressing a gas is proposed, which is optionally separable by means of a clutch of a drive device, with an inlet valve, which between an inlet line for gas to be compressed and a compression space of
Kolbenkompressors angeordnet ist und einem Auslassventil, welches zwischen dem Verdichtungsraum des Kolbenkompressors und einer Auslassleitung für verdichtetes Gas angeordnet ist. Der Piston compressor is arranged and an exhaust valve, which is arranged between the compression chamber of the reciprocating compressor and a discharge line for compressed gas. Of the
Kolbenkompressor weist eine Entlüftungseinrichtung auf, durch welche verdichtetes Gas aus dem Verdichtungsraum abführbar ist, das während der Trennung des Kolbenkompressors von der Piston compressor has a venting device through which compressed gas from the compression space can be discharged, which during the separation of the reciprocating compressor of the
Antriebseinrichtung aus der Auslassleitung zurück in den Verdichtungsraum gelangt. Drive device from the outlet line passes back into the compression space.
Ein solcher Kolbenkompressor weist eine Einlassleitung auf, die insbesondere Teil eines Einlasssystems ist und durch welche ein zu verdichtendes Gas zu einem Verdichtungsraum des Kolbenkompressors geführt wird. Zwischen der Einlassleitung und dem Verdichtungsraum ist dabei ein Einlassventil angeordnet, welches während dem Ansaugen von zu verdichtendem Gas in den Verdichtungsraum (der Druck im Verdichtungsraum ist geringer als der Druck in der Einlassleitung) geöffnet ist. Während der Verdichtung des Gases im Verdichtungsraum (der Druck im Verdichtungsraum ist höher als der Druck in der Einlassleitung) schließt das Einlassventil den Verdichtungsraum gegenüber der Einlassleitung ab. Zwischen dem Verdichtungsraum und der Auslassleitung ist ein Auslassventil angeordnet, welches beim Ausstoßen des verdichteten Gases aus dem Verdichtungsraum geöffnet ist (der Druck im Such a reciprocating compressor has an inlet line, which is in particular part of an inlet system and through which a gas to be compressed is guided to a compression space of the reciprocating compressor. In this case, an inlet valve is arranged between the inlet line and the compression space, which is open during the intake of gas to be compressed into the compression space (the pressure in the compression space is lower than the pressure in the inlet line). During the compression of the gas in the compression space (the pressure in the compression space is higher than the pressure in the intake pipe), the intake valve closes the compression space opposite to the intake pipe. Between the compression space and the outlet line, an outlet valve is arranged, which is open when the compressed gas is expelled from the compression space (the pressure in
Verdichtungsraum ist höher als der Druck in der Auslassleitung) und so eine Verbindung zwischen dem Verdichtungsraum und der Auslassleitung definiert. Das Auslassventil schließt während dem Ansaugen von zu verdichtendem Gas in den Verdichtungsraum die Verbindung zwischen Verdichtungsraum und Auslassleitung ab (der Druck im Verdichtungsraum ist geringer als der Druck in der Auslassleitung), um ein Rückströmen von verdichtetem Gas aus der Auslassleitung in den Verdichtungsraum zu verhindern. Compression space is higher than the pressure in the outlet pipe) and so a connection between the Compression space and the outlet defined. The exhaust valve closes the connection between the compression space and the outlet line during the suction of gas to be compressed into the compression space (the pressure in the compression space is lower than the pressure in the outlet line) to prevent backflow of compressed gas from the discharge line into the compression space.
Sowohl für Einlass- als auch für Auslassventile von Kolbenkompressoren werden häufig Ventile mit einem Schließkörper eingesetzt, der abhängig von der Druckdifferenz auf beiden Seiten des Ventils auf den Ventilsitz gedrückt wird und dadurch schließt oder vom Ventilsitz abgehoben wird, wodurch das Ventil öffnet. Eine übliche Bauart solcher Ventile weist eine als Schließkörper dienende Ventilzunge auf. Both intake and exhaust valves of reciprocating compressors often employ valves with a closing body that is forced onto the valve seat depending on the pressure difference on either side of the valve and thereby closes or lifts off the valve seat, thereby opening the valve. A common type of such valves has a serving as a closing body valve tongue.
Der erfindungsgemäße Kolbenkompressor weist eine Entlüftungseinrichtung auf, durch welche verdichtetes Gas aus dem Verdichtungsraum abführbar ist, um den Druck darin zu senken. Dabei ist insbesondere verdichtetes Gas abführbar, welches während einer Trennung des Kolbenkompressors von der Antriebseinrichtung insbesondere durch ein nicht vollständig schließendes Auslassventil aus der unter Druck stehenden Auslassleitung zurück in den Verdichtungsraum gelangt und dort eine The piston compressor according to the invention has a venting device, through which compressed gas from the compression chamber can be discharged in order to lower the pressure therein. In this case, in particular compressed gas is discharged, which passes during a separation of the reciprocating compressor of the drive device in particular by a not completely closing exhaust valve from the pressurized outlet line back into the compression space and there a
Druckerhöhung verursacht. Pressure increase caused.
Bei einer Ausführungsform des Kolbenkompressors ist das verdichtete Gas mittels der In one embodiment of the reciprocating compressor, the compressed gas is by means of
Entlüftungseinrichtung aus dem Verdichtungsraum in einen Bereich mit geringerem Druck, Venting device from the compression chamber into a region of lower pressure,
insbesondere Umgebungsdruck abführbar. Damit kann das verdichtete Gas in einen Bereich entweichen, der einen gegenüber dem Verdichtungsraum, in welchen verdichtetes Gas aus der Auslassleitung eingedrungen ist, einen geringeren Druck aufweist. Infolge des Abführens des verdichteten Gases sinkt der Druck im Verdichtungsraum. Bei einer Ausführungsform des Kolbenkompressors wird der Bereich mit dem Umgebungsdruck von der Umgebung selbst, einem mit dem Einlasssystem bzw. der Einlassleitung verbundenen Gasraum oder dem Inneren des Kurbelgehäuses des Kolbenkompressors gebildet. Ein Bereich mit Umgebungsdruck im Einlasssystem kann beispielsweise die Einlassleitung oder ein mit dieser verbundener Gasraum sein, der beispielsweise im Zylinderkopf des Kolbenkompressors ausgebildet ist und damit auch einen Teil der Einlassleitung darstellt. Bei einer Ausführungsform, bei welcher der Bereich mit dem Umgebungsdruck vom Innenraum des Kurbelgehäuses des Kolbenkompressors gebildet ist, wird das durch die in particular ambient pressure dissipated. Thus, the compressed gas can escape into a region which has a lower pressure than the compression space, in which compressed gas has penetrated from the outlet line. As a result of the discharge of the compressed gas, the pressure in the compression chamber decreases. In one embodiment of the reciprocating compressor, the region is formed with the ambient pressure from the environment itself, a gas space connected to the inlet system or the inlet line or the interior of the crankcase of the reciprocating compressor. An area with ambient pressure in the inlet system can be, for example, the inlet line or a gas space connected to it, which is formed, for example, in the cylinder head of the piston compressor and thus also forms part of the inlet line. In an embodiment in which the area is formed with the ambient pressure from the interior of the crankcase of the reciprocating compressor, which is characterized by the
Entlüftungseinrichtung aus dem Verdichtungsraum des Kolbenkompressors strömende Gas in das Kurbelgehäuse geführt, wo insbesondere zunächst ein Druckausgleich im Kurbelgehäuse und sodann über dessen Entlüftungssystem mit der Umgebung stattfindet. Venting device from the compression chamber of the reciprocating compressor gas flowing into the Crankcase out where in particular first takes place a pressure equalization in the crankcase and then via the venting system with the environment.
Dabei können sowohl in einem mit dem Einlasssystem verbundenen Gasraum als auch im In this case, both in a gas space connected to the inlet system and in the
Kurbelgehäuse des Kolbenkompressors Druckschwankungen auftreten: im Einlasssystem insbesondere abhängig von der Frischgasansaugung - beispielsweise wenn das Einlasssystem in Verbindung mit dem Einlasssystem eines entsprechend groß dimensionierten Verbrennungsmotors steht - oder aufgrund insbesondere vorangegangener Kurbeltriebsbewegungen im Kurbelgehäuse. Da jedoch sowohl das Einlasssystem als auch das Kurbelgehäuse mit der Umgebung in Verbindung stehen und dort üblicherweise ein ständiger Ausgleich von Druckschwankungen mit der Umgebung erfolgt, wird der in einem mit dem Einlasssystem verbundenen Gasraum oder im Kurbelgehäuse herrschende Druck im Zusammenhang mit dieser Erfindung als Umgebungsdruck betrachtet. Crankcase of the reciprocating compressor pressure fluctuations occur: in the intake system in particular depending on the Frischgasansaugung - for example, when the intake system is in communication with the intake system of a correspondingly large-sized engine - or due in particular previous crank drive movements in the crankcase. However, since both the intake system and the crankcase are in communication with the environment and there is usually a constant balance of pressure fluctuations with the environment, the pressure prevailing in a gas space connected to the intake system or in the crankcase in the context of this invention is considered as ambient pressure ,
Bei einer Ausführungsform des Kolbenkompressors bildet eine schaltbare Ventileinrichtung die In one embodiment of the reciprocating compressor, a switchable valve device forms the
Entlüftungseinrichtung, mittels welcher verdichtetes Gas aus dem Verdichtungsraum abführbar ist indem eine Verbindung des Verdichtungsraums mit einem Bereich mit geringerem Druck, insbesondere Umgebungsdruck herstellbar ist. Venting device by means of which compressed gas from the compression space can be discharged by a connection of the compression chamber with a region of lower pressure, in particular ambient pressure can be produced.
Dabei kann es sich um eine schaltbare Ventileinrichtung handeln, mittels welcher über eine It may be a switchable valve device, by means of which a
beispielsweise in der Ventilplatte oder in der Zylinderwandung angeordnete Entlüftungsöffnung der Verdichtungsraum des Kolbenkompressors optional mit einem Bereich mit geringerem Druck, insbesondere Umgebungsdruck verbindbar ist. Für diesen Zweck kann insbesondere ein 2/2-Wegeventil eingesetzt werden, welches beispielsweise so schaltbar ist, dass es insbesondere parallel oder versetzt mit der Betätigung der Kupplung öffnet und schließt und so einen Druckausgleich im Verdichtungsraum durch das Abführen von verdichtetem Gas ermöglicht, solange der Kolbenkompressor nicht angetrieben wird. Es kann aber auch vorgesehen sein, eine derartige Ventileinrichtung auch abhängig von anderen Parametern zu schalten, wie zum Beispiel dem im Verdichtungsraum tatsächlich herrschenden Druck, welcher über mit diesem verbundene Drucksensoren oder auf andere geeignete Weise erfasst wird. Eine andere Ausführungsform des Kolbenkompressors weist ein entsperrbares Rückschlagventil auf, welches auch die Funktion des Einlassventils übernimmt. Ein solches entsperrbares Rückschlagventil stellt eine schaltbare Ventileinrichtung dar, die zwischen der Einlassleitung und dem Verdichtungsraum des Kompressors angeordnet ist und die Verbindung zwischen Einlassleitung und Verdichtungsraum insbesondere selbsttätig entsprechend der Funktion eines Einlassventils öffnet und schließt. Zudem stellt ein derartiges entsperrbares Rückschlagventil eine schaltbare Ventileinrichtung dar, mittels welcher die Verbindung zwischen Einlassleitung und Verdichtungsraum optional öffnen- und schließbar ist, um einen Druckabbau durch ein Abführen von verdichtetem Gas aus dem Verdichtungsraum zu ermöglichen. For example, in the valve plate or in the cylinder wall arranged vent opening of the compression chamber of the reciprocating compressor is optionally connectable to a region of lower pressure, in particular ambient pressure. For this purpose, in particular a 2/2-way valve can be used which, for example, is so switchable that it opens and closes in particular parallel or offset with the actuation of the clutch and thus enables a pressure equalization in the compression chamber by the discharge of compressed gas, as long as the Piston compressor is not driven. However, it can also be provided to also switch such a valve device dependent on other parameters, such as, for example, the pressure actually prevailing in the compression chamber, which pressure is detected by pressure sensors connected thereto or in another suitable manner. Another embodiment of the reciprocating compressor has a pilot-operated check valve, which also assumes the function of the intake valve. Such a pilot-operated check valve represents a switchable valve device which is located between the inlet line and the compression chamber of the compressor is arranged and the connection between the inlet line and the compression chamber in particular automatically opens and closes according to the function of an inlet valve. In addition, such a pilot-operated check valve is a switchable valve device, by means of which the connection between the inlet line and the compression chamber is optionally openable and closable in order to allow pressure reduction by discharging compressed gas from the compression chamber.
Beispielsweise ist ein solches entsperrbares Rückschlagventil ebenso wie das vorher beschriebene Schaltventil parallel oder versetzt zur Kupplungsbetätigung schaltbar oder in Abhängigkeit von anderen, insbesondere mit dem Druck im Verdichtungsraum in Zusammenhang stehenden Parametern, welche beispielsweise mittels Sensoren erfasst werden. Mit einem Öffnen des Einlassventils in Form eines entsperrbaren Rückschlagventils während eines Stillstands des Kompressors kann ein Druckausgleich zwischen dem Verdichtungsraum und dem Einlasssystem stattfinden, so dass im Verdichtungsraum kein signifikanter Druckaufbau stattfinden kann. For example, such a releasable check valve as well as the previously described switching valve in parallel or offset from the clutch operation switchable or in response to other, in particular with the pressure in the compression chamber related parameters, which are detected for example by means of sensors. With an opening of the inlet valve in the form of a pilot-operated check valve during a standstill of the compressor, a pressure equalization between the compression chamber and the inlet system take place, so that no significant pressure build-up can take place in the compression chamber.
Bei einer weiteren Ausführungsform des Kolbenkompressors bildet ein Rückschlagventil die In a further embodiment of the reciprocating compressor forms a check valve
Entlüftungseinrichtung, mittels welchem verdichtetes Gas aus dem Verdichtungsraum abführbar ist. Ein derartiges Rückschlagventil ist insbesondere so ausgelegt, dass es dann öffnet und den Venting device by means of which compressed gas from the compression space can be discharged. Such a check valve is particularly designed so that it then opens and the
Verdichtungsraum mit einem Bereich mit geringerem Druck, insbesondere Umgebungsdruck verbindet, wenn der Druck im Verdichtungsraum aufgrund eines während einer Trennung des Kolbenkompressors von der Antriebseinrichtung aus der Auslassleitung zurück in den Verdichtungsraum gelangten verdichteten Gases während eines ersten Verdichtungshubs so stark steigt, dass eine Beschädigung des Kolbenkompressors oder einer mit dem Kolbenkompressor verbundenen Einrichtung droht. In diesem Fall stellt das Rückschlagventil eine Verbindung des Verdichtungsraums mit einem Bereich mit geringerem Druck, insbesondere Umgebungsdruck her, wodurch das verdichtete Gas, das während einer Trennung des Kolbenkompressors von der Antriebseinrichtung aus der Auslassleitung zurück in den Verdichtungsraum gelangt ist, abführbar ist. Damit steigt der Druck im Verdichtungsraum während des ersten Verdichtungshubs des Kolbenkompressors nach dem Schließen der Kupplung trotz einem erhöhten Druck im Verdichtungsraum durch ein dort eingedrungenes verdichtetes Gas nicht über einen durch das Rückschlagventil festgelegten Höchstwert. Bei einer weiteren Ausführungsform bildet das Einlassventil die Entlüftungseinrichtung. Das Einlassventil ist dabei so ausgebildet, dass damit eine Verbindung zwischen der Einlassleitung und dem Compression chamber with a region of lower pressure, in particular ambient pressure connects, when the pressure in the compression chamber due to a compressed during a separation of the piston compressor from the drive device from the discharge line back into the compression chamber compressed gas during a first compression stroke increases so much that damage to the piston compressor or a device connected to the reciprocating compressor threatens. In this case, the check valve establishes a connection of the compression space with a region of lower pressure, in particular ambient pressure, whereby the compressed gas, which has passed from the outlet line back into the compression space during a separation of the piston compressor from the drive device, can be discharged. Thus, the pressure in the compression chamber during the first compression stroke of the reciprocating compressor after closing the clutch despite an increased pressure in the compression chamber by a compressed gas penetrated there does not rise above a set by the check valve maximum value. In a further embodiment, the inlet valve forms the venting device. The inlet valve is designed so that thus a connection between the inlet pipe and the
Verdichtungsraum erst ab einem Druck im Verdichtungsraum verschließbar ist, der wenigstens 0,1 bar, bevorzugt wenigstens 0,2 bar und insbesondere wenigstens 0,5 bar höher ist als der Druck in der Einlassleitung, der im Wesentlichen dem Umgebungsdruck entspricht. Dabei besteht bei einem Druck im Verdichtungsraum, der unter dem Grenzwert von wenigstens 0,1 bar, bevorzugt wenigstens 0,2 bar und insbesondere wenigstens 0,5 bar Überdruck liegt, eine fortwährende Verbindung zwischen der Compaction space is closed only from a pressure in the compression chamber, which is at least 0.1 bar, preferably at least 0.2 bar and in particular at least 0.5 bar higher than the pressure in the inlet line, which corresponds substantially to the ambient pressure. In this case, at a pressure in the compression chamber, which is below the limit of at least 0.1 bar, preferably at least 0.2 bar and in particular at least 0.5 bar overpressure, there is a continuing connection between the
Einlassleitung und dem Verdichtungsraum. So ist ein verdichtetes Gas, das während einer Trennung des Kolbenkompressors von der Antriebseinrichtung, also im Stillstand des Kolbenkompressors, in den Verdichtungsraum gelangt, durch diese Öffnung des Einlassventils in die Einlassleitung abführbar, ohne dass ein Druckaufbau im Verdichtungsraum des Kompressors erfolgt. Inlet pipe and the compression chamber. Thus, a compressed gas that enters the compression chamber during a separation of the piston compressor from the drive device, ie at standstill of the piston compressor, through this opening of the inlet valve in the inlet line can be discharged without a pressure build-up in the compression chamber of the compressor.
Bei einer Ausführungsform des Kolbenkompressors, bei welcher das Einlassventil erst ab einem vorbestimmten Druck im Verdichtungsraum verschließbar ist, weist das Einlassventil einen konkav ausgebildeten Ventilsitz insbesondere an der Ventilplatte und eine im Wesentlichen eben ausgebildete Ventilzunge auf, so dass die Ventilzunge erst nach einer durch einen Druck im Verdichtungsraum bewirkten elastischen Verformung dichtend an dem Ventilsitz anliegt. Bei einer derartigen In one embodiment of the reciprocating compressor, in which the inlet valve is closed only from a predetermined pressure in the compression chamber, the inlet valve has a concave valve seat in particular on the valve plate and a substantially planar formed valve tongue, so that the valve tongue only after one by a pressure caused in the compression space elastic deformation sealingly against the valve seat. In such a
Ausführungsform schließt das Einlassventil erst, wenn während des Verdichtungshubs ein ausreichend hoher Druck im Verdichtungsraum wirkt, welcher die Ventilzunge derart verformt, dass diese dichtend an dem konkav ausgebildeten Ventilsitz anliegt. Solange der Druck im Verdichtungsraum einen niedrigeren Wert aufweist als der Druck, der zum Schließen des Einlassventils führt, ist das Einlassventil geöffnet. So kann durch verdichtetes Gas, das während der Trennung des Kolbenkompressors von der Antriebseinrichtung aus der Auslassleitung zurück in den Verdichtungsraum gelangt, kein Druckaufbau im Verdichtungsraum bewirkt werden. Embodiment closes the inlet valve only when a sufficiently high pressure acts in the compression space during the compression stroke, which deforms the valve tongue so that it bears sealingly against the concave valve seat. As long as the pressure in the compression chamber is lower than the pressure that causes the inlet valve to close, the inlet valve is open. Thus, by compressed gas, which passes during the separation of the reciprocating compressor from the drive means from the outlet line back into the compression space, no pressure build-up in the compression chamber can be effected.
Bei einer anderen Ausführungsform des Kolbenkompressors, bei welcher das Einlassventil erst ab einem vorbestimmten Druck im Verdichtungsraum verschließbar ist, weist das Einlassventil einen eben ausgebildeten Ventilsitz und eine gebogen ausgebildete Ventilzunge auf. Die Ventilzunge liegt folglich erst nach einer durch den Druck im Verdichtungsraum bewirkten elastischen Verformung dichtend an dem Ventilsitz an. Auch bei dieser Ausführungsform schließt das Einlassventil erst, wenn während eines Verdichtungshubs ein ausreichend hoher Druck im Verdichtungsraum wirkt, welcher die gebogen ausgeführte Ventilzunge derart verformt, dass diese dichtend an dem eben ausgebildeten Ventilsitz anliegt. Auch hier bleibt das Einlassventil geöffnet, solange der Druck im Verdichtungsraum einen geringeren Wert aufweist als der Druck, der insbesondere während eines Verdichtungshubs zum Schließen des Einlassventils führt. So kann auch bei dieser Ausführungsform ein verdichtetes Gas, das während der Trennung des Kolbenkompressors von der Antriebseinrichtung aus der Auslassleitung zurück in den Verdichtungsraum gelangt, zu keinem Druckaufbau im Verdichtungsraum führen. In another embodiment of the reciprocating compressor, in which the inlet valve can be closed only from a predetermined pressure in the compression chamber, the inlet valve has a flat valve seat and a bent valve tongue. Consequently, the valve tongue is sealingly attached to the valve seat only after an elastic deformation caused by the pressure in the compression space. Also in this embodiment, the inlet valve closes only when during a compression stroke, a sufficiently high pressure acts in the compression space, which deforms the bent valve tongue designed such that it sealingly against the newly formed valve seat is applied. Again, the inlet valve remains open as long as the pressure in the compression chamber has a lower value than the pressure, which leads in particular during a compression stroke to close the inlet valve. Thus, even in this embodiment, a compressed gas that passes from the outlet line back into the compression chamber during the separation of the piston compressor from the drive means, leading to any pressure build-up in the compression chamber.
Bei einer anderen Ausführungsform des Kolbenkompressors bildet ein Entlüftungskanal die In another embodiment of the reciprocating compressor forms a venting channel
Entlüftungseinrichtung. Durch einen solchen Entlüftungskanal, der insbesondere eine permanente Verbindung zu einem Bereich mit einem gegenüber dem Verdichtungsraum geringeren Druck, insbesondere Umgebungsdruck herstellt, kann Gas von einem Ende des Entlüftungskanals im Venting device. By such a vent channel, which in particular produces a permanent connection to a region with a relation to the compression space lower pressure, in particular ambient pressure, gas from one end of the vent passage in
Verdichtungsraum, der unter einem höheren Druck steht, durch den Entlüftungskanal in einen Bereich mit geringerem Druck, insbesondere Umgebungsdruck am anderen Ende des Entlüftungskanals abgeführt werden. Dadurch findet ein Druckausgleich mit dem Verdichtungsraum statt. Sofern also während einer Trennung des Kolbenkompressors von der Antriebseinrichtung Gas aus der unter Druck stehenden Auslassleitung zurück in den Verdichtungsraum gelangt, kann sich dort kein erhöhter Druck aufbauen, da das Gas durch den Entlüftungskanal abgeführt wird.  Compression space, which is under a higher pressure, are discharged through the vent channel in a region of lower pressure, in particular ambient pressure at the other end of the vent channel. As a result, a pressure equalization takes place with the compression chamber. If, therefore, during a separation of the piston compressor from the drive device gas from the pressurized outlet line passes back into the compression space, there can be no increased pressure build up because the gas is discharged through the vent channel.
Bei einer Ausführungsform ist wenigstens ein Ende des Entlüftungskanals in der Ventilplatte angeordnet und stellt insbesondere eine Verbindung des Verdichtungsraums zur Umgebung des Kolbenkompressors oder zu dessen Einlasssystem her. Nachteilig an einem permanent geöffneten Entlüftungskanal ist, dass dieser auch während eines Verdichtungshubs ein Entweichen des Gases aus dem Verdichtungsraum ermöglicht, wodurch sich die Effizienz des Kompressors verringert. Bei einer Ausführungsform weist der Entlüftungskanal allerdings einen so geringen Querschnitt auf, dass ein Druckausgleich durch den Entlüftungskanal möglich ist, die Drosselwirkung des geringen Querschnitts des Entlüftungskanals jedoch den Druckfluss eines größeren Volumenstroms während eines Verdichtungshubs verhindert. In one embodiment, at least one end of the vent passage is disposed in the valve plate and in particular establishes a connection of the compression space to the surroundings of the reciprocating compressor or to its inlet system. A disadvantage of a permanently open venting channel is that it also allows for escape of the gas from the compression chamber during a compression stroke, whereby the efficiency of the compressor is reduced. In one embodiment, however, the vent channel has such a small cross-section that a pressure equalization through the vent channel is possible, the throttling action of the small cross-section of the vent passage but prevents the pressure flow of a larger volume flow during a compression stroke.
Eine alternative Gestaltung, welche ein Entweichen des Gases aus dem Verdichtungsraum während eines Verdichtungshubs einschränkt weist ein geeignetes Sperrventil im Entlüftungskanal auf, welches diesen ab einem vorbestimmten Überdruck schließt. Ein hierfür geeignetes Sperrventil ist beispielsweise ein Schwerkraftkugelventil. Vorteilhafterweise ist ein solches Sperrventil robust gegen eine An alternative design which restricts escape of the gas from the compression space during a compression stroke has a suitable check valve in the vent passage, which closes it from a predetermined overpressure. A suitable check valve is for example a gravity ball valve. Advantageously, such a check valve is robust against a
Verschmutzung durch Schmierölverunreinigungen ausgeführt. Bei einer anderen Ausführungsform ist wenigstens ein Ende des Entlüftungskanals in der Zylinderwandung angeordnet, der beispielsweise eine Verbindung mit der Umgebung des Contamination caused by lubricating oil contamination. In another embodiment, at least one end of the ventilation channel is arranged in the cylinder wall, for example, a connection with the environment of the
Kolbenkompressors herstellt. Ausgehend von der Außenseite der Zylinderwandung kann der Piston compressor produces. Starting from the outside of the cylinder wall, the
Entlüftungskanal eine Verbindungseinrichtung in Form einer Leitung aufweisen, welche als Verlängerung des Entlüftungskanals dient und diesen insbesondere mit dem Einlasssystem oder mit dem Innenraum des Kurbelgehäuses des Kolbenkompressors verbindet. Auch ein solcher Entlüftungskanal bildet eine Öffnung im Verdichtungsraum, durch welche auch während des Verdichtungshubs Gas aus dem Verdichtungsraum entweichen kann, womit die Effizienz des Kolbenverdichters sinkt. Der Venting channel having a connection device in the form of a line which serves as an extension of the vent passage and this connects in particular with the inlet system or with the interior of the crankcase of the reciprocating compressor. Such a venting channel also forms an opening in the compression chamber, through which gas can escape from the compression chamber even during the compression stroke, with the result that the efficiency of the piston compressor drops. Of the
Entlüftungskanal ist daher insbesondere groß genug ausgelegt, um einen Druckausgleich zu Venting channel is therefore designed in particular large enough to equalize the pressure
gewährleisten, damit Gasvolumenstrom, der hierdurch während einer Trennung des Kompressors von der Antriebseinrichtung aus dem Verdichtungsraum abgeführt werden kann, mindestens so groß ist, wie der in diesem Zeitabschnitt aus der Auslassleitung zurück in den Verdichtungsraum gelangte ensure that gas volume flow, which can thereby be removed from the compression space by the drive device during a separation of the compressor, is at least as large as that in this period of time came from the outlet line back into the compression space
Gasvolumenstrom von verdichtetem Gas aus der Auslassleitung. Bei einer Ausführungsform ist der Entlüftungskanal in der Zylinderwandung so angeordnet, dass das eine Ende während des Verdichtungshubs ab einer bestimmten Kolbenstellung vom Kolben passiert und damit verschlossen wird. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn der Entlüftungskanal zwischen einer mittleren Hubposition des Kolbens und dessen oberen Totpunkt angeordnet ist. Durch diese Anordnung des Entlüftungskanals ist ein während eines Stillstands des Kolbenkompressors aus dem Auslasskanal zurück in den Verdichtungsraum gelangtes Gas abführbar, um einen Druckaufbau im Verdichtungsraum zu verhindern. Gleichzeitig wird ein Entweichen von Gas aus dem Verdichtungsraum verhindert, sobald ein Kolbenring die Öffnung des Entlüftungskanals bei der Bewegung hin zum oberen Totpunkt passiert hat. Bei einer Ausführungsform des Kolbenkompressors ist im Entlüftungskanal bzw. in einer damit verbundenen Verbindungseinrichtung ein Rückschlagventil oder ein Sperrventil angeordnet. Ein solches Rückschlag- oder Sperrventil kann einerseits ein Entweichen von Gas während eines Verdichtungshubs des Kolbenkompressors aus dem Verdichtungsraum vermeiden, andererseits kann ein solches Gas volume flow of compressed gas from the outlet line. In one embodiment, the venting channel is arranged in the cylinder wall so that one end passes from the piston during the compression stroke from a certain piston position and thus is closed. This is the case in particular when the venting channel is arranged between an average stroke position of the piston and its top dead center. By virtue of this arrangement of the venting channel, gas which has returned from the outlet channel back into the compression chamber during a standstill of the piston compressor can be discharged in order to prevent pressure build-up in the compression chamber. At the same time, escape of gas from the compression space is prevented as soon as a piston ring has passed through the opening of the ventilation channel during the movement towards top dead center. In one embodiment of the reciprocating compressor, a check valve or a check valve is arranged in the venting channel or in a connecting device connected thereto. Such check valve or check valve on the one hand avoid escape of gas during a compression stroke of the piston compressor from the compression chamber, on the other hand, such
Rückschlag- oder Sperrventil auch dazu dienen, ein Ansaugen von möglicherweise verunreinigtem Gas insbesondere aus dem Kurbelgehäuse in den Verdichtungsraum verhindern. Obwohl vorausgehend im Zusammenhang mit den Bauteilen des Kolbenkompressors jeweils der Kolben, der Zylinder, der Zylinderkopf usw. adressiert ist, treffen die hierzu beschriebenen Eigenschaften jeweils auch auf einen Kolbenkompressor mit zwei oder mehr dieser Elemente zu, da die vorliegende Erfindung nicht nur für einstufige Kolbenkompressoren sondern auch für mehrstufige Kolbenkompressoren Verwendung finden kann. Check valve or check valve also serve to prevent suction of possibly contaminated gas in particular from the crankcase in the compression chamber. Although the piston, the cylinder, the cylinder head, etc. have been previously addressed in connection with the components of the reciprocating compressor, the characteristics described herein apply to a reciprocating compressor having two or more of these elements, since the present invention is not limited to single-stage reciprocating compressors but also for multi-stage reciprocating compressors can be used.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Figuren. Further advantages, features and applications of the present invention will become apparent from the following description taken in conjunction with the figures.
In den Figuren zeigen: In the figures show:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines beispielhaften Kolbenkompressors des Stands der 1 is a schematic representation of an exemplary reciprocating compressor of the state of
Technik;  Technology;
Fig. 2 eine Darstellung eines beispielhaften Auslassventils wie es in Kolbenkompressoren im Stand der Technik verwendet wird;  FIG. 2 is an illustration of an exemplary exhaust valve as used in piston compressors in the prior art; FIG.
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer ersten beispielhaften Ausführungsform eines 3 is a schematic representation of a first exemplary embodiment of a
erfindungsgemäßen Kolbenkompressors, bei welcher die Entlüftungseinrichtung eine schaltbare Ventileinrichtung aufweist;  piston compressor according to the invention, in which the venting device has a switchable valve device;
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer zweiten beispielhaften Ausführungsform eines 4 is a schematic representation of a second exemplary embodiment of a
erfindungsgemäßen Kolbenkompressors, bei welcher die Entlüftungseinrichtung eine schaltbare Ventileinrichtung aufweist;  piston compressor according to the invention, in which the venting device has a switchable valve device;
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer dritten beispielhaften Ausführungsform eines Fig. 5 is a schematic representation of a third exemplary embodiment of a
erfindungsgemäßen Kolbenkompressors, bei welcher die Entlüftungseinrichtung ein piston compressor according to the invention, in which the venting device a
Rückschlagventil aufweist; Having check valve;
Fig. 6 eine schematische Darstellung einer vierten beispielhaften Ausführungsform eines Fig. 6 is a schematic representation of a fourth exemplary embodiment of a
erfindungsgemäßen Kolbenkompressors, bei welcher die Entlüftungseinrichtung einen piston compressor according to the invention, in which the venting a
Entlüftungskanal aufweist; Having venting channel;
Fig. 7 eine schematische Darstellung einer fünften beispielhaften Ausführungsform eines Fig. 7 is a schematic representation of a fifth exemplary embodiment of a
erfindungsgemäßen Kolbenkompressors, bei welcher die Entlüftungseinrichtung einen piston compressor according to the invention, in which the venting a
Entlüftungskanal mit Sperrventil aufweist; Fig. 8 eine schematische Darstellung einer sechsten beispielhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kolbenkompressors, bei welcher die Entlüftungseinrichtung einenVenting channel with check valve has; Fig. 8 is a schematic representation of a sixth exemplary embodiment of a piston compressor according to the invention, in which the venting a
Entlüftungskanal aufweist; Having venting channel;
Fig. 9 eine schematische Darstellung einer siebten beispielhaften Ausführungsform eines 9 is a schematic representation of a seventh exemplary embodiment of a
erfindungsge mäßen Kolbenkompressors, bei welcher die Entlüftungseinrichtung einen erfindungsge MAESSEN piston compressor, wherein the venting a
Entlüftungskanal aufweist; Having venting channel;
Fig. 10 eine schematische Darstellung einer achten beispielhaften Ausführungsform eines 10 is a schematic representation of an eighth exemplary embodiment of a
erfindungsgemäßen Kolbenkompressors bei welcher die Entlüftungseinrichtung einen piston compressor according to the invention in which the venting a
Entlüftungskanal aufweist; und Having venting channel; and
Fig. 11 eine Darstellung eines Details einer neunten beispielhaften Ausführungsform eines 11 is an illustration of a detail of a ninth exemplary embodiment of a
erfindungsgemäßen Kolbenkompressors, bei welchem das Einlassventil die  piston compressor according to the invention, in which the inlet valve, the
Entlüftungseinrichtung bildet.  Venting forms.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines beispielhaften Kolbenkompressors 10 wie er als Stand der Technik bekannt ist. Die Kurbelwelle 11 des Kolbenkompressors 10 ist über eine Kupplung 3 mit einer Antriebseinrichtung (nicht dargestellt, hier ein Verbrennungsmotor) verbunden und mittels der Kupplung 3 wahlweise von dieser Antriebseinrichtung trennbar. Bei geöffneter Kupplung 3 wird somit kein Drehmoment auf die Kurbelwelle 11 des Kolbenkompressors 10 übertragen, so dass die Fig. 1 shows a schematic representation of an exemplary reciprocating compressor 10 as known in the art. The crankshaft 11 of the reciprocating compressor 10 is connected via a clutch 3 to a drive device (not shown, here an internal combustion engine) and selectively separable by means of the clutch 3 of this drive device. When the clutch 3 is opened, no torque is thus transmitted to the crankshaft 11 of the piston compressor 10, so that the
Kurbelwelle 11 während der Trennung des Kolbenkompressors 10 von der Antriebseinrichtung still steht. Crankshaft 11 is stopped during the separation of the reciprocating compressor 10 of the drive device.
Die Kurbelwelle 11 ist mit einem exzentrisch daran gelagerten Pleuel 12 verbunden, an welchem ein Kolben 13 gelagert ist. Der Kolben 13 ist axial bewegbar in einem Zylinder 14 des Kolbenkompressors 10 gelagert. Der wenigstens eine Kurbelwelle 11, ein Pleuel 12 und einen Kolben 13 aufweisende The crankshaft 11 is connected to an eccentrically mounted thereon connecting rod 12, on which a piston 13 is mounted. The piston 13 is mounted axially movable in a cylinder 14 of the reciprocating compressor 10. The at least one crankshaft 11, a connecting rod 12 and a piston 13 having
Kurbeltrieb 15 ist in einem Kurbelgehäuse 16 angeordnet, welches fest mit dem Zylinder 14 verbunden ist. Durch eine Drehbewegung der Kurbelwelle 11 wird der Kolben 13 vom Pleuel 12 so im Zylinder 14 bewegt, dass dieser eine Hubbewegung ausführt. Crank drive 15 is arranged in a crankcase 16, which is fixedly connected to the cylinder 14. By a rotational movement of the crankshaft 11, the piston 13 is moved by the connecting rod 12 in the cylinder 14 so that it performs a lifting movement.
Oberhalb des Kolbens 13 ist der Zylinder 14 durch eine Ventilplatte 20 verschlossen. Damit definieren der Zylinder 14, der Kolben 13 und die Ventilplatte 20 den Verdichtungsraum 17 im Zylinder 14. An der Ventilplatte 20 ist ein Einlassventil 21 angeordnet, das zwischen einer Einlassleitung 22 und dem Verdichtungsraum 17 angeordnet ist. Die Einlassleitung 22 ist Teil eines Einlasssystems 23, das Frischluft aus der Umgebung durch einen Filter (nicht dargestellt) ansaugt und über die Einlassleitung 22 durch den Zylinderkopf (nicht dargestellt) dem Verdichtungsraum 17 zuführt. Der Zylinderkopf ist oberhalb der Ventilplatte 20 angeordnet und weist ein Zylinderkopfvolumen 24 auf, welches über das Einlassventil 21 mit dem Verdichtungsraum 17 in Verbindung steht. Das Einlassventil 21 ist dabei als Sperrventil ausgeführt, welches ein Ansaugen von Frischluft in den Verdichtungsraum 17 ermöglicht, jedoch ein Zurückströmen der über die Einlassleitung 22 in den Verdichtungsraum 17 angesaugten Luft verhindert. Above the piston 13, the cylinder 14 is closed by a valve plate 20. Thus, the cylinder 14, the piston 13 and the valve plate 20 define the compression space 17 in the cylinder 14. On the valve plate 20, an inlet valve 21 is arranged, which is arranged between an inlet line 22 and the compression space 17. The inlet duct 22 is part of an inlet system 23, the fresh air from the environment through a filter (not shown) sucks and via the inlet line 22 through the cylinder head (not shown) to the compression space 17 supplies. The cylinder head is arranged above the valve plate 20 and has a cylinder head volume 24, which communicates via the inlet valve 21 with the compression chamber 17. The inlet valve 21 is designed as a check valve, which allows fresh air to be drawn into the compression space 17, but prevents backflow of the air sucked into the compression space 17 via the inlet line 22.
An der Ventilplatte 20 ist ferner ein Auslassventil 26 angeordnet, das zwischen dem Verdichtungsraum 17 und einer Auslassleitung 27 angeordnet ist. Über die Auslassleitung 27 wird verdichtetes Gas, hier Luft, einem hier nicht dargestellten Druckluftspeicher zugeführt. Dabei verhindert das Auslassventil 26, das ebenfalls als Sperrventil ausgeführt ist, ein Zurückströmen von verdichteter Luft aus der On the valve plate 20, an outlet valve 26 is further arranged, which is arranged between the compression chamber 17 and an outlet 27. About the outlet 27 compressed gas, here air, a compressed air storage, not shown here supplied. In this case prevents the exhaust valve 26, which is also designed as a check valve, a back flow of compressed air from the
Auslassleitung 27 in den Verdichtungsraum 17. Outlet 27 into the compression chamber 17th
Fig. 2 zeigt eine Darstellung eines beispielhaften Auslassventils 26, wie es in Kolbenkompressoren 10 im Stand der Technik häufig verwendet wird. Das Auslassventil 26 ist an der Ventilplatte 20 des FIG. 2 is an illustration of an exemplary exhaust valve 26 commonly used in piston compressors 10 in the prior art. The outlet valve 26 is attached to the valve plate 20 of the
Kolbenkompressors 10 oberhalb des Verdichtungsraums 17 angeordnet. Die Ventilplatte 20 weist eine Auslassöffnung 28 auf, welche den Verdichtungsraum 17 mit einem in Ventilplatte 20 und Zylinderkopf des Kolbenkompressors 10 angeordneten Zylinderkopfvolumen 27a verbindet, welches einen Teil der Auslassleitung 27 bildet.  Piston compressor 10 is disposed above the compression space 17. The valve plate 20 has an outlet opening 28 which connects the compression space 17 with a cylinder head volume 27 a arranged in valve plate 20 and cylinder head of the piston compressor 10, which forms part of the outlet line 27.
Das Auslassventil 26 weist als Ventilkörper eine Ventilzunge 26a auf, welche sich ab einer The outlet valve 26 has a valve body 26a on a valve tongue, which extends from a
vorbestimmten Druckdifferenz zwischen dem Verdichtungsraum 17 und der Auslassleitung 27 vom Ventilsitz 26b löst und einen Durchfluss von Luft aus dem Verdichtungsraum 17 in die Auslassleitung 27 ermöglicht. Das Auslassventil 26 weist ferner ein oberhalb der Auslassöffnung 28 angeordnetes Anlageelement 26c auf, an dem die Ventilzunge 26a im geöffneten Zustand anliegt. Sobald sich diepredetermined pressure difference between the compression chamber 17 and the outlet 27 releases from the valve seat 26b and allows a flow of air from the compression chamber 17 into the outlet 27. The outlet valve 26 further has a contact element 26c arranged above the outlet opening 28, against which the valve tongue 26a bears in the opened state. As soon as the
Ventilzunge 26a vom Ventilsitz 26b löst, kann die unter Druck stehende Luft aus dem Verdichtungsraum 17 durch die seitlichen offenen Bereiche an der Ventilzunge 26a und dem Anlageelement 26c vorbei in die Auslassleitung 27 strömen. Gelangen Verunreinigungen aus dem Verdichtungsraum 17 oder aus dem Zylinderkopfvolumen 27a, die sich beispielsweise von sich bildenden Belägen durch Rückstände in der durchströmenden Luft von der heißen Oberseite des Kolbens 13, der Ventilplatte 20 oder dem Zylinderkopfvolumen 27a lösen, - in zwischen die Ventilzunge 26a und den Ventilsitz 26b, besteht die Gefahr, dass das Auslassventil 26 nicht mehr vollständig schließt. In diesem Fall kann verdichtete Luft aus der Auslassleitung 27 in den Release valve tongue 26a from the valve seat 26b, the pressurized air from the compression chamber 17 can flow through the lateral open areas on the valve tongue 26a and the contact element 26c over into the outlet 27. Are impurities from the compression chamber 17 or from the cylinder head volume 27a, for example, from forming deposits by residues in the air flowing through the hot top of the piston 13, the valve plate 20 or the cylinder head volume 27a solve, - In between the valve tongue 26 a and the valve seat 26 b, there is a risk that the exhaust valve 26 does not close completely. In this case, compressed air from the outlet conduit 27 in the
Verdichtungsraum 17 zurück strömen, sobald der Druck im Verdichtungsraum 17 unter den Druck in der Auslassleitung 27 sinkt. Bei einem 12,5 bar-Druckluftsystem eines Nutzfahrzeugs kann der Compression chamber 17 flow back as soon as the pressure in the compression chamber 17 drops below the pressure in the outlet 27. In a 12.5 bar compressed air system of a commercial vehicle, the
Verdichtungsraum 17 des Kolbenkompressors 10 beispielsweise durch die dahin zurückströmende Luft mit einem Druck von bis zu 6 bar beaufschlagt werden. Wird der Kolbenkompressor 10 dann wieder mit der Antriebseinrichtung verbunden, erzeugt der Kolbenkompressor 10 beim ersten Hub einen Compression chamber 17 of the reciprocating compressor 10, for example, be acted upon by the air flowing back therefrom with a pressure of up to 6 bar. When the reciprocating compressor 10 is then reconnected to the drive means, the reciprocating compressor 10 generates one at the first stroke
Innendruck von etwa 60 bar. Sofern der Verdichtungsraum 17 diesem enormen Innendruck standhält ist das dabei an der Kurbelwelle 11 entstehende Drehmoment für die Kupplung 3 üblicherweise viel zu hoch, so dass diese durchrutscht, dabei überhitzt und unzulässig schnell verschleißt. Internal pressure of about 60 bar. If the compression chamber 17 withstands this enormous internal pressure, the torque for the clutch 3 that arises on the crankshaft 11 is usually much too high, so that it slips, overheats and wears unacceptably quickly.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten beispielhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kolbenkompressors 10. Der Aufbau des Kolbenkompressors 10 in Fig. 3 entspricht weitgehend dem Aufbau des in Fig. 1 dargestellten und hierzu beschriebenen Kolbenkompressors 10, so dass gleiche Elemente der Kolbenkompressoren 10 mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden. Im Folgenden werden lediglich die Unterschiede des Kolbenkompressors 10 aus Fig. 3 gegenüber dem Kolbenkompressor 10 aus Fig. 1 erläutert. 3 shows a schematic representation of a first exemplary embodiment of a piston compressor 10 according to the invention. The structure of the piston compressor 10 in FIG. 3 largely corresponds to the construction of the piston compressor 10 shown in FIG. 1 and described in that respect, so that identical elements of the piston compressors 10 are the same Reference signs are designated. In the following, only the differences between the reciprocating compressor 10 from FIG. 3 and the reciprocating compressor 10 from FIG. 1 will be explained.
Der in Fig. 3 dargestellte Kolbenkompressor 10 weist eine Entlüftungseinrichtung in Form eines 2/2- Wegeventils 31 auf, das zwischen dem Verdichtungsraum 17 und dem Einlasssystem 23 angeordnet ist. Bei dem 2/2-Wegeventil handelt es sich um eine schaltbare Ventileinrichtung. Im Ausführungsbeispiel in Fig. 3 ist die Steuerleitung 31a des 2/2-Wegeventils 31 mit der Steuerung der Kupplung 3 The piston compressor 10 shown in FIG. 3 has a venting device in the form of a 2/2-way valve 31, which is arranged between the compression chamber 17 and the inlet system 23. The 2/2-way valve is a switchable valve device. In the exemplary embodiment in FIG. 3, the control line 31a of the 2/2-way valve 31 is connected to the control of the clutch 3
signalverbunden. Wird die Kupplung 3 geöffnet und der Kolbenkompressor 10 damit nicht mehr angetrieben, wird das 2/2-Wegeventil 31 aus der dargestellten geschlossenen Stellung in eine geöffnete Stellung geschaltet, um eine von Luft durchströmbare Verbindung zwischen dem Verdichtungsraum 17 und dem Einlasssystem 23 herzustellen. signal-connected. If the clutch 3 is opened and the piston compressor 10 is no longer driven therewith, the 2/2-way valve 31 is switched from the illustrated closed position to an open position in order to establish a connection between the compression chamber 17 and the inlet system 23 through which air can flow.
Gelangt nun während des Stillstands des Kolbenkompressors 10 beispielsweise im Falle eines nicht mehr dicht schließenden Auslassventils 26 verdichtete Luft in den Verdichtungsraum 17, so kann durch das geöffnete 2/2-Wegeventil 31 ein Druckausgleich mit der Einlassleitung 22 stattfinden. Damit kann kein Druckaufbau im Verdichtungsraum 17 erfolgen, der insbesondere beim ersten Verdichtungshub des Kolbenkompressors 10 bei dessen Wiederinbetriebnahme zu einer Beschädigung des Kolbenkompressors 10 und/ oder der Kupplung 3 führen könnte. If compressed air enters the compression chamber 17 during standstill of the piston compressor 10, for example in the case of an outlet valve 26 which no longer closes tightly, pressure equalization with the inlet conduit 22 can take place through the open 2/2-way valve 31. Thus, no pressure build-up in the compression chamber 17, which in particular during the first compression stroke of the Piston compressor 10 at its restart could lead to damage to the reciprocating compressor 10 and / or the clutch 3.
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten beispielhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kolbenkompressors 10. Auch der Aufbau des Kolbenkompressors 10 in Fig. 4 entspricht weitgehend dem Aufbau des in Fig. 1 dargestellten und hierzu beschriebenen FIG. 4 shows a schematic representation of a second exemplary embodiment of a piston compressor 10 according to the invention. The construction of the piston compressor 10 in FIG. 4 corresponds largely to the structure of the piston shown in FIG. 1 and described for this purpose
Kolbenkompressors 10, so dass gleiche Elemente der Kolbenkompressoren 10 mit gleichen Piston compressor 10, so that the same elements of the reciprocating compressors 10 with the same
Bezugszeichen bezeichnet werden. Im Folgenden werden lediglich die Unterschiede des Reference signs are designated. The following are merely the differences of
Kolbenkompressors 10 aus Fig. 4 gegenüber dem Kolbenkompressor 10 aus Fig. 1 erläutert. Reciprocating compressor 10 of FIG. 4 compared to the reciprocating compressor 10 of FIG. 1 explained.
Der in Fig. 4 dargestellte Kolbenkompressor 10 weist eine Entlüftungseinrichtung in Form eines entsperrbaren Rückschlagventils 32 auf, welches gleichzeitig auch als Einlassventil dient. Damit ist das entsperrbare Rückschlagventil 32 zwischen dem Verdichtungsraum 17 und dem Einlasssystem 23 angeordnet. Während dem Ansaugen von Frischluft aus der Einlassleitung 22 in den Verdichtungsraum 17 öffnet das entsperrbare Rückschlagventil 32 aufgrund der daran anliegenden Druckdifferenz selbsttätig. Bei dem entsperrbaren Rückschlagventil 32 handelt es sich ferner auch um eine schaltbare Ventileinrichtung, welche neben dem selbsttätigen Öffnen beim Ansaugen von Frischluft auch mittels eines Steuersignals in eine Offenstellung schaltbar ist. Im Ausführungsbeispiel in Fig. 4 ist die The piston compressor 10 shown in Fig. 4 has a venting device in the form of a pilot-operated check valve 32, which also serves as an inlet valve. Thus, the pilot-operated check valve 32 between the compression chamber 17 and the inlet system 23 is arranged. During the intake of fresh air from the inlet line 22 into the compression chamber 17, the pilot-operated check valve 32 opens automatically due to the applied pressure difference. The unlockable check valve 32 is also also a switchable valve device, which in addition to the automatic opening during the intake of fresh air and by means of a control signal in an open position is switchable. In the embodiment in Fig. 4 is the
Steuerleitung 32a des entsperrbaren Rückschlagventils 32 mit einer nicht dargestellten Control line 32a of the pilot operated check valve 32 with a not shown
Steuereinrichtung signalverbunden. Abhängig von wenigstens einem vorbestimmten Parameter, wie beispielsweise dem Druck im Verdichtungsraum 17, kann damit das entsperrbare Rückschlagventil 32 geöffnet werden, um eine Verbindung zwischen dem Verdichtungsraum 17 und der Einlassleitung 22 herzustellen. Gelangt nun während des Stillstands des Kolbenkompressors 10 beispielsweise im Falle eines nicht mehr dicht schließenden Auslassventils 26 verdichtete Luft in den Verdichtungsraum 17, so kann das entsperrbare Rückschlagventil 32 geöffnet werden, um einen Druckausgleich mit der Einlassleitung 22 zu ermöglichen. Damit kann kein Druckaufbau im Verdichtungsraum 17 stattfinden, der insbesondere beim ersten Verdichtungshub des Kolbenkompressors 10 bei dessen Wiederinbetriebnahme zu einer Beschädigung des Kolbenkompressors 10 und/ oder der Kupplung 3 führen könnte. Beim erneuten Starten des Kolbenkompressors 10 wird das entsperrbare Rückschlagventil 32 durch die Steuereinrichtung wieder in die Arbeitsposition geschaltet, in welcher es beim Ansaugen von Frischluft aus der Einlassleitung 22 in den Verdichtungsraum 17 aufgrund der daran anliegenden Druckdifferenz selbsttätig öffnet. Control device signal connected. Depending on at least one predetermined parameter, such as the pressure in the compression chamber 17, the pilot-operated check valve 32 can be opened in order to establish a connection between the compression chamber 17 and the inlet line 22. If, during the standstill of the piston compressor 10, compressed air enters the compression chamber 17, for example in the case of an outlet valve 26 which no longer closes tightly, the pilot-operated check valve 32 can be opened in order to allow pressure equalization with the inlet line 22. Thus, no pressure build-up in the compression chamber 17 take place, which could lead to damage of the reciprocating compressor 10 and / or the clutch 3 in particular during the first compression stroke of the reciprocating compressor 10 when it is restarted. When restarting the reciprocating compressor 10, the pilot-operated check valve 32 is switched by the control device back to the working position in which it automatically opens when sucking fresh air from the inlet line 22 into the compression chamber 17 due to the pressure difference applied thereto.
Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung einer dritten beispielhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kolbenkompressors 10. Auch der Aufbau des Kolbenkompressors 10 in Fig. 5 entspricht weitgehend dem Aufbau des in Fig. 1 dargestellten und hierzu beschriebenen 5 shows a schematic representation of a third exemplary embodiment of a piston compressor 10 according to the invention. The construction of the piston compressor 10 in FIG. 5 corresponds largely to the construction of the one illustrated in FIG. 1 and described for this purpose
Kolbenkompressors 10, so dass gleiche Elemente der Kolbenkompressoren 10 mit gleichen Piston compressor 10, so that the same elements of the reciprocating compressors 10 with the same
Bezugszeichen bezeichnet werden. Im Folgenden werden lediglich die Unterschiede des Reference signs are designated. The following are merely the differences of
Kolbenkompressors 10 aus Fig. 5 gegenüber dem Kolbenkompressor 10 aus Fig. 1 erläutert.  Piston compressor 10 of FIG. 5 compared to the reciprocating compressor 10 of FIG. 1 explained.
Der in Fig. 5 dargestellte Kolbenkompressor 10 weist eine Entlüftungseinrichtung in Form eines Rückschlagventils 33 auf, das zwischen dem Verdichtungsraum 17 und dem Einlasssystem 23 angeordnet ist. Das zusätzlich zu dem Einlassventil 21 zwischen dem Verdichtungsraum 17 und dem Einlasssystem 23 angeordnete Rückschlagventil 33 sperrt in zum Einlassventil 21 entgegengesetzter Richtung, so dass dieses während dem Ansaugen von Frischluft in den Verdichtungsraum 17 sowie während der Verdichtung im Normalbetrieb des Kolbenkompressors 10 geschlossen ist. Falls bei der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform während des Stillstands des Kolbenkompressors 10 beispielsweise im Falle eines nicht mehr dicht schließenden Auslassventils 26 verdichtete Luft in den Verdichtungsraum 17 gelangt, findet hier zunächst ein Druckaufbau im Verdichtungsraum 17 statt. Der sich dabei einstellende Druck erreicht keinen höheren Wert als bei einem Verdichtungshub, so dass zunächst keine Entlüftung des Verdichtungsraums 17 erforderlich ist. Erst beim ersten Verdichtungshub des Kolbenkompressors 10 nach dessen Wiederinbetriebnahme entsteht aufgrund der vorverdichteten Luft im Verdichtungsraum 17 ein deutlich erhöhter Druck, welcher zu einer Beschädigung des The piston compressor 10 shown in FIG. 5 has a venting device in the form of a check valve 33, which is arranged between the compression chamber 17 and the inlet system 23. The check valve 33 arranged in addition to the inlet valve 21 between the compression chamber 17 and the inlet system 23 blocks in the opposite direction to the inlet valve 21, so that this is closed during the intake of fresh air into the compression chamber 17 and during compression during normal operation of the piston compressor 10. If, in the embodiment shown in FIG. 5, compressed air enters the compression chamber 17 during standstill of the piston compressor 10, for example in the case of an outlet valve 26 which no longer closes tightly, a pressure build-up in the compression chamber 17 first takes place here. The thereby adjusting pressure reaches no higher value than in a compression stroke, so that initially no venting of the compression chamber 17 is required. Only at the first compression stroke of the reciprocating compressor 10 after its recommissioning is due to the precompressed air in the compression chamber 17, a significantly increased pressure, which leads to damage of the
Kolbenkompressors 10 und/ oder der Kupplung 3 führen kann. Das Rückschlagventil 33 ist daher so ausgelegt, dass es eine Verbindung zwischen dem Verdichtungsraum 17 und der Einlassleitung 21 mit ausreichend großem Querschnitt öffnet, um Luft aus dem Verdichtungsraums 17 abzuführen, sobald der Druck im Verdichtungsraum 17 einen kritischen Wert übersteigt. Bei dem beispielhaften Piston compressor 10 and / or the clutch 3 can lead. The check valve 33 is therefore designed so that it opens a connection between the compression chamber 17 and the inlet line 21 with a sufficiently large cross section to remove air from the compression chamber 17 as soon as the pressure in the compression chamber 17 exceeds a critical value. In the exemplary
Kolbenkompressor 10 für ein Nutzfahrzeug liegt der Spitzendruck im Verdichtungsraum beim  Piston compressor 10 for a commercial vehicle is the peak pressure in the compression chamber at
Normalbetrieb zwischen etwa 16 und 19 bar. Ein beispielhaftes Rückschlagventil 33 ist daher so ausgeführt, dass es beispielsweise bei einem Druck von 20 bar im Verdichtungsraum 17 öffnet und so verdichtete Luft aus dem Verdichtungsraum 17 abführt. Normal operation between about 16 and 19 bar. An exemplary check valve 33 is therefore so executed that it opens, for example, at a pressure of 20 bar in the compression chamber 17 and thus discharges compressed air from the compression chamber 17.
Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung einer vierten beispielhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kolbenkompressors 10. Auch der Aufbau des Kolbenkompressors 10 in Fig. 6 entspricht weitgehend dem Aufbau des in Fig. 1 dargestellten und hierzu beschriebenen FIG. 6 shows a schematic representation of a fourth exemplary embodiment of a piston compressor 10 according to the invention. The construction of the piston compressor 10 in FIG. 6 also largely corresponds to the structure of the piston shown in FIG
Kolbenkom ressors 10, so dass gleiche Elemente der Kolbenkompressoren 10 mit gleichen Kolbenkom ressors 10, so that the same elements of the reciprocating compressors 10 with the same
Bezugszeichen bezeichnet werden. Im Folgenden werden lediglich die Unterschiede des Reference signs are designated. The following are merely the differences of
Kolbenkompressors 10 aus Fig. 6 gegenüber dem Kolbenkompressor 10 aus Fig. 1 erläutert. Piston compressor 10 of FIG. 6 compared to the reciprocating compressor 10 of FIG. 1 explained.
Der in Fig. 6 dargestellte Kolbenkompressor 10 weist eine Entlüftungseinrichtung in Form eines Entlüftungskanals 34 auf, der zwischen dem Verdichtungsraum 17 und dem Einlasssystem 23 angeordnet ist. Der Entlüftungskanal 34 stellt eine von Luft durchströmbare Verbindung zwischen dem Verdichtungsraum 17 und dem Einlasssystem 23 her, so dass sich während eines Stillstands des Kolbenkompressors kein Druck im Verdichtungsraum 17 aufbauen kann, der wesentlich über dem Umgebungsdruck liegt. The piston compressor 10 shown in FIG. 6 has a ventilation device in the form of a ventilation channel 34, which is arranged between the compression chamber 17 and the inlet system 23. The venting channel 34 establishes a connection between the compression chamber 17 and the inlet system 23, through which air can flow, so that during a standstill of the piston compressor, no pressure can build up in the compression chamber 17 which is substantially above the ambient pressure.
In der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform ist der Entlüftungskanal 34 im Bereich der Ventilplatte 20 an der Oberseite des Zylinders 14 angeordnet, so dass durch den Entlüftungskanal 34 ein ständiger Druckausgleich mit der Einlassleitung 32 des Kolbenverdichters 10 erfolgt. Falls während eines Stillstand des Kolbenkompressors 10 verdichtete Luft aus der Auslassleitung 27 in den Verdichtungsraum 17 gelangt, findet durch den Entlüftungskanal 34 ein Druckausgleich mit der Einlassleitung 22 statt, wodurch kein Druckaufbau im Verdichtungsraum 17 erfolgen kann. Nachteilig an einem solchen Entlüftungskanal 34 ist allerdings, dass dieser auch während eines Verdichtungshubs des In the embodiment shown in FIG. 6, the venting channel 34 is arranged in the region of the valve plate 20 on the upper side of the cylinder 14 so that a continuous pressure equalization with the inlet line 32 of the reciprocating compressor 10 takes place through the venting channel 34. If, during a standstill of the reciprocating compressor 10 compressed air from the outlet 27 passes into the compression chamber 17, takes place through the vent passage 34, a pressure equalization with the inlet line 22 instead, whereby no pressure build-up in the compression chamber 17 can take place. A disadvantage of such a venting channel 34, however, that this is also during a compression stroke of the
Kolbenkompressors 10 geöffnet ist und in dieser Phase zu verdichtende Luft aus dem Verdichtungsraum 17 entweicht. Dies senkt die Effizienz des Kolbenverdichters 10. Der Entlüftungskanal 34 ist daher so ausgelegt, dass dieser nur einen geringen Querschnitt aufweist, um einen ausreichenden Druckausgleich während des Stillstands des Kolbenkompressors 10 mit dem Einlasssystem 23 zu ermöglichen, andererseits aber bei hohen Drücken eine Drosselwirkung aufweist, um den Volumenstrom der abgeführten Luft zu begrenzen. Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung einer sechsten beispielhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kolbenkompressors 10. Der Aufbau des Kolbenkompressors 10 in Fig. 7 entspricht weitgehend dem Aufbau des in Fig. 6 dargestellten und hierzu beschriebenen Kolbenkompressors 10, so dass gleiche Elemente der Kolbenkompressoren 10 mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden. Im Folgenden werden lediglich die Unterschiede des Kolbenkompressors 10 aus Fig. 7 gegenüber dem Kolbenkompressor 10 aus Fig. 6 erläutert. Piston compressor 10 is open and escapes to be compressed air from the compression chamber 17 in this phase. This reduces the efficiency of the reciprocating compressor 10. The vent passage 34 is therefore designed so that it has only a small cross section in order to allow a sufficient pressure equalization during the stoppage of the reciprocating compressor 10 with the inlet system 23, but on the other hand has a throttling effect at high pressures, to limit the volume flow of the discharged air. 7 shows a schematic representation of a sixth exemplary embodiment of a piston compressor 10 according to the invention. The construction of the piston compressor 10 in FIG. 7 largely corresponds to the construction of the piston compressor 10 illustrated in FIG. 6 and described in that respect, so that identical elements of the piston compressors 10 are identical Reference signs are designated. In the following, only the differences between the reciprocating compressor 10 from FIG. 7 and the reciprocating compressor 10 from FIG. 6 are explained.
In Fig. 7 ist ein Kolbenkompressor 10 gezeigt, der auch eine Entlüftungseinrichtung in Form eines Entlüftungskanals 39 aufweist, der zwischen dem Verdichtungsraum 17 und dem Einlasssystem 23 angeordnet ist. Im Entlüftungskanal 39 ist ein Sperrventil in Form eines Schwerkraftkugelventils 40 angeordnet, welches den Entlüftungskanal 39 dann schließt, wenn der Druck im Verdichtungsraum 17 einen vorbestimmten Wert übersteigt, welcher die Kugel des Schwerkraftkugelventils 40 entgegen deren Schwerkraft an einem oben im Schwerkraftkugelventil 40 angeordneten Ventilsitz drückt. Durch das Sperrventil wird so ein Entweichen von verdichteter Luft aus dem Verdichtungsraum 17 während eines Verdichtungshubs eingeschränkt. FIG. 7 shows a piston compressor 10, which also has a ventilation device in the form of a ventilation channel 39, which is arranged between the compression chamber 17 and the inlet system 23. In the vent passage 39, a check valve in the form of a gravity ball valve 40 is arranged, which closes the vent passage 39 when the pressure in the compression chamber 17 exceeds a predetermined value, which presses the ball of the gravity ball valve 40 against its gravity on a top of the gravity ball valve 40 arranged valve seat. The check valve thus restricts the escape of compressed air from the compression chamber 17 during a compression stroke.
Fig. 8 zeigt eine schematische Darstellung einer sechsten beispielhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kolbenkompressors 10. Der Aufbau des Kolbenkompressors 10 in Fig. 8 entspricht weitgehend dem Aufbau des in Fig. 6 dargestellten und hierzu beschriebenen Kolbenkompressors 10, so dass gleiche Elemente der Kolbenkompressoren 10 mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden. Im Folgenden werden lediglich die Unterschiede des Kolbenkompressors 10 aus Fig. 8 gegenüber dem Kolbenkompressor 10 aus Fig. 6 erläutert. 8 shows a schematic representation of a sixth exemplary embodiment of a piston compressor 10 according to the invention. The construction of the piston compressor 10 in FIG. 8 largely corresponds to the construction of the piston compressor 10 shown in FIG. 6 and described in this regard, so that identical elements of the piston compressors 10 are identical Reference signs are designated. In the following, only the differences between the reciprocating compressor 10 from FIG. 8 and the reciprocating compressor 10 from FIG. 6 are explained.
Auch der in Fig. 8 dargestellte Kolbenkompressor 10 weist eine Entlüftungseinrichtung in Form eines Entlüftungskanals 35 auf, der zwischen dem Verdichtungsraum 17 und dem Einlasssystem 23 angeordnet ist. Im Gegensatz zum Kolbenkompressor 10 aus Fig. 6 ist der Entlüftungskanal 35 im oberen Bereich der Wandung des Zylinders 14 angeordnet. Auch der Entlüftungskanal 35 stellt eine von Luft durchströmbare Verbindung zwischen dem Verdichtungsraum 17 und dem Zylinderkopfvolumen 24 her, die einen Druckausgleich zwischen dem Verdichtungsraum 17 und dem Einlasssystem 23 ermöglicht. The piston compressor 10 shown in FIG. 8 also has a ventilation device in the form of a ventilation channel 35, which is arranged between the compression chamber 17 and the inlet system 23. In contrast to the piston compressor 10 from FIG. 6, the ventilation channel 35 is arranged in the upper region of the wall of the cylinder 14. The venting channel 35 also establishes a connection between the compression chamber 17 and the cylinder head volume 24, through which air can flow, which allows pressure equalization between the compression chamber 17 and the inlet system 23.
Wie in Fig. 8 gezeigt ist, kann der Entlüftungskanal 35 etwa in dem Bereich angeordnet sein, welchen der obere Kolbenring etwa 60° vor dem oberen Totpunkt des Kolbens 13 überstreicht. Dadurch wird während des Stillstands des Kolbenkompressors 10 ein Abführen von verdichteter Luft aus dem As shown in Fig. 8, the vent passage 35 may be disposed approximately in the region which the upper piston ring sweeps about 60 ° before the top dead center of the piston 13. This will during the stoppage of the reciprocating compressor 10, a discharge of compressed air from the
Verdichtungsraum 17 erreicht, die aus der Auslassleitung 27 dorthin gelangt, während der Compressing space 17 is reached, which passes from the outlet 27 there, while the
Kolbenkompressor 10 von der Antriebseinrichtung getrennt ist. Gleichzeitig wird jedoch verhindert, dass die Luft im Verdichtungsraum 17 während der Endphase des Verdichtungshubs hieraus entweicht. Piston compressor 10 is disconnected from the drive device. At the same time, however, the air in the compression space 17 is prevented from escaping during the final phase of the compression stroke.
Fig. 9 zeigt eine schematische Darstellung einer siebten beispielhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kolbenkompressors 10. Der Aufbau des Kolbenkompressors 10 in Fig. 9 entspricht weitgehend dem Aufbau des in Fig. 8 dargestellten und hierzu beschriebenen Kolbenkompressors 10, so dass gleiche Elemente der Kolbenkompressoren 10 mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden. Im Folgenden werden lediglich die Unterschiede des Kolbenkompressors 10 aus Fig. 9 gegenüber dem Kolbenkompressor 10 aus Fig. 8 erläutert. 9 shows a schematic illustration of a seventh exemplary embodiment of a piston compressor 10 according to the invention. The construction of the piston compressor 10 in FIG. 9 largely corresponds to the structure of the piston compressor 10 illustrated in FIG. 8 and described in this regard, so that identical elements of the piston compressors 10 are identical Reference signs are designated. In the following, only the differences between the reciprocating compressor 10 from FIG. 9 and the reciprocating compressor 10 from FIG. 8 will be explained.
Der in Fig. 9 dargestellte Kolbenkompressor 10 weist eine Entlüftungseinrichtung in Form eines Entlüftungskanals 36 auf, der zwischen dem Verdichtungsraum 17 und dem Inneren des Kurbelgehäuses 16 angeordnet ist. Wie beim Kolbenkompressor 10 aus Fig. 8 ist der Entlüftungskanal 36 im oberen Bereich der Wandung des Zylinders 14 angeordnet. Dieser stellt eine von Luft durchströmbare The piston compressor 10 shown in FIG. 9 has a venting device in the form of a venting channel 36, which is arranged between the compression chamber 17 and the interior of the crankcase 16. As in the case of the piston compressor 10 from FIG. 8, the ventilation channel 36 is arranged in the upper region of the wall of the cylinder 14. This one is air-permeable
Verbindung zwischen dem Verdichtungsraum 17 und dem Kurbelgehäuse 16 her. Da das Kurbelgehäuse 16 des Kolbenkompressors 10 gegenüber der Umgebung einen Druckausgleich ermöglicht, herrscht in dessen Innenraum im Wesentlichen Umgebungsdruck. Damit kann über den Entlüftungskanal 36 ein Druckausgleich zwischen dem Verdichtungsraum 17 und dem Kurbelgehäuse 16 erfolgen. Connection between the compression chamber 17 and the crankcase 16 ago. Since the crankcase 16 of the reciprocating compressor 10 allows pressure equalization with respect to the environment, there is substantially ambient pressure in its interior. This can be done via the vent passage 36, a pressure equalization between the compression chamber 17 and the crankcase 16.
Fig. 10 zeigt eine schematische Darstellung einer achten beispielhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kolbenkompressors 10. Der Aufbau des Kolbenkompressors 10 in Fig. 10 entspricht weitgehend dem Aufbau des in Fig. 9 dargestellten und hierzu beschriebenen Kolbenkompressors 10, so dass gleiche Elemente der Kolbenkompressoren 10 mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden. Im Folgenden werden lediglich die Unterschiede des Kolbenkompressors 10 aus Fig. 10 gegenüber dem Kolbenkompressor 10 aus Fig. 9 erläutert. FIG. 10 shows a schematic representation of an eighth exemplary embodiment of a piston compressor 10 according to the invention. The construction of the piston compressor 10 in FIG. 10 largely corresponds to the structure of the piston compressor 10 shown in FIG. 9 and described in that respect, so that identical elements of the piston compressors 10 are identical Reference signs are designated. In the following, only the differences between the reciprocating compressor 10 from FIG. 10 and the reciprocating compressor 10 from FIG. 9 will be explained.
Der in Fig. 10 dargestellte Kolbenkompressor 10 weist eine Entlüftungseinrichtung in Form eines Entlüftungskanals 37 auf, der entsprechend dem Entlüftungskanal 36 aus Fig. 9 zwischen dem The piston compressor 10 shown in Fig. 10 has a venting device in the form of a vent passage 37 which, corresponding to the vent passage 36 of FIG. 9 between the
Verdichtungsraum 17 und dem Inneren des Kurbelgehäuses 16 angeordnet ist. Gegenüber dem Compression chamber 17 and the interior of the crankcase 16 is arranged. Compared to the
Entlüftungskanal 36 aus Fig. 9 ist im Entlüftungskanal 37 ein Rückschlagventil 38 angeordnet, welches einen ückfluss von Luft aus dem Kurbelgehäuse 16 in den Verdichtungsraum 17 verhindert. Das Rückschlagventil 38 kann dabei so ausgelegt sein, dass es bereits bei einer geringen Druckdifferenz zwischen dem Druck im Verdichtungsraum 17 und dem Druck im Kurbelgehäuse 16 öffnet, um einen Druckaufbau im Verdichtungsraum 17 während einer Standzeit des Kolbenkompressors 10 zu verhindern. Venting channel 36 of FIG. 9, a check valve 38 is disposed in the vent passage 37, which prevents backflow of air from the crankcase 16 in the compression chamber 17. The check valve 38 may be designed so that it opens at a low pressure difference between the pressure in the compression chamber 17 and the pressure in the crankcase 16 to prevent pressure build-up in the compression chamber 17 during a service life of the reciprocating compressor 10.
Fig. 11 zeigt eine Darstellung eines Details einer neunten beispielhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kolbenkompressors 10, bei welchem das Einlassventil 21 die Entlüftungseinrichtung bildet. Die Elemente des Einlassventils 21 sind in Fig. 11 in Explosionsdarstellung gezeigt. Das 11 is an illustration of a detail of a ninth exemplary embodiment of a reciprocating compressor 10 according to the present invention, in which the intake valve 21 constitutes the venting means. The elements of the inlet valve 21 are shown in exploded view in FIG. 11. The
Einlassventil 21 bildet den oberen Abschluss des Verdichtungsraums 17 im Zylinder 14. Die Ventilzunge 21a ist einstückig mit einem ersten Element des Einlassventils 21 ausgeführt, welches zwischen dem Zylinder 14 und einem Anlageelement 21b des Einlassventils 21 angeordnet ist. Das beispielhaft dargestellte Anlageelement 21b weist zwei Ventilöffnungen 21c auf, welche abhängig von der Intake valve 21 forms the upper end of the compression space 17 in the cylinder 14. The valve tongue 21a is formed integrally with a first element of the intake valve 21, which is disposed between the cylinder 14 and a abutment member 21b of the intake valve 21. The exemplified investment element 21b has two valve openings 21c, which depends on the
Druckdifferenz zwischen dem Verdichtungsraum 17 im Zylinder 14 und dem Druck im Einlasssystem 23 von der Ventilzunge 21a verschlossen werden. Pressure difference between the compression chamber 17 in the cylinder 14 and the pressure in the inlet system 23 are closed by the valve tongue 21 a.
Die Ventilzunge 21a weist eine Krümmung auf, die derart gestaltet ist, dass die Ventilzunge 21a ab einem Druck im Verdichtungsraum 22 am Anlageelement 21b anliegt (gestrichelte Darstellung der Ventilzunge 21a) der im Ausführungsbeispiel 0,4 bar höher ist als der Druck im Einlasssystem 23 (Umgebungsdruck) und dabei die Ventilöffnungen 21c verschließt. Bei einer Druckdifferenz von weniger als 0,4 bar weist die Ventilzunge 21a stets eine Krümmung auf, dass eine Verbindung zwischen dem Einlasssystem 23 und dem Verdichtungsraum 17 besteht. So ist ein verdichtetes Gas, das in den Verdichtungsraum 17 gelangt ist, durch die Ventilöffnungen 21c des Einlassventils 21 in die The valve tongue 21a has a curvature which is designed such that the valve tongue 21a rests against the contact element 21b from a pressure in the compression space 22 (dashed representation of the valve tongue 21a) which in the exemplary embodiment is 0.4 bar higher than the pressure in the inlet system 23 (FIG. Ambient pressure) while closing the valve openings 21c. At a pressure difference of less than 0.4 bar, the valve tongue 21a always has a curvature that a connection between the inlet system 23 and the compression chamber 17 is made. Thus, a compressed gas that has entered the compression space 17 through the valve openings 21 c of the intake valve 21 in the
Einlassleitung 22 abführbar, ohne dass ein Druckaufbau im Verdichtungsraum 17 des Kompressors 10 erfolgt. Inlet pipe 22 can be discharged without a pressure build-up in the compression chamber 17 of the compressor 10 takes place.
Bei einer anderen, nicht gezeigten aber in gleicher Weise wirkenden Ausführungsform des In another, not shown but acting in the same way embodiment of the
Kolbenkompressors 10 kann das Einlassventil 21 auch ein Anlageelement 21b aufweisen, das im Bereich der Ventilöffnungen 21c eine Vertiefung aufweist, so dass die Ventilzunge 21a auch bei dieser Piston compressor 10, the inlet valve 21 may also have a contact element 21b, which has a recess in the region of the valve openings 21c, so that the valve tongue 21a also in this
Ausführung erst ab einem vorbestimmten Druck im Verdichtungsraum 17 dichtend am Anlageelement 21b anliegt. BEZUGSZEICHEIMUSTE Execution only from a predetermined pressure in the compression chamber 17 sealingly applied to the contact element 21b. BEZUGSZEICHEIMUSTE
3 Kupplung 3 clutch
10 Kolbenkompressor  10 piston compressor
11 Kurbelwelle  11 crankshaft
12 Pleuel  12 connecting rods
13 Kolben  13 pistons
14 Zylinder  14 cylinders
15 Kurbeltrieb  15 crank drive
16 Kurbelgehäuse  16 crankcase
17 Verdichtungsraum  17 compaction space
20 Ventilplatte  20 valve plate
21 Einlassventil  21 inlet valve
21a Ventilzunge  21a valve tongue
21b Anlageelement  21b contact element
21c Ventilöffnung  21c valve opening
22 Einlassleitung  22 inlet pipe
23 Einlasssystem  23 inlet system
24 Zylinderkopfvolumen (Einlass) 24 cylinder head volume (inlet)
26 Auslassventil 26 exhaust valve
26a Ventilzunge  26a valve tongue
26b Ventilsitz  26b valve seat
26c Anlageelement  26c contact element
27 Auslassleitung  27 outlet pipe
27a Zylinderkopfvolumen (Auslass) 27a Cylinder head volume (outlet)
28 Auslassöffnung 28 outlet opening
31 2/2-Wegeventil  31 2/2-way valve
31a Steuerleitung  31a control line
32 Rückschlagventil  32 check valve
32a Steuerleitung  32a control line
33 Rückschlagventil  33 check valve
34 Entlüftungskanal Entlüftungskanal Entlüftungskanal Entlüftungskanal Rückschlagventil Rückschlagventil Schwerkraftkugel' 34 venting channel Venting channel Venting channel Venting channel Check valve Check valve Gravity ball '

Claims

Patentansprüche claims
1. Kolbenkompressor zum Verdichten eines Gases, der optional mittels einer Kupplung (3) von einer Antriebseinrichtung trennbar ist, mit einem Einlassventil (21), welches zwischen einer Einlassleitung (22) für zu verdichtendes Gas und einem Verdichtungsraum (17) des Kolbenkompressors (10) angeordnet ist und einem Auslassventil (26), welches zwischen dem Verdichtungsraum (17) des Kolbenkompressors (10) und einer Auslassleitung (27) für verdichtetes Gas angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenkompressor (10) eine Entlüftungseinrichtung (31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 39) aufweist, durch welche verdichtetes Gas, das während der Trennung des Kolbenkompressors (10) von der A reciprocating compressor for compressing a gas, which is optionally separable from a drive device by means of a clutch (3), comprising an inlet valve (21) which is arranged between an inlet line (22) for gas to be compressed and a compression space (17) of the reciprocating compressor (10 ) and an outlet valve (26) which is arranged between the compression chamber (17) of the piston compressor (10) and a compressed gas outlet line (27), characterized in that the piston compressor (10) has a venting device (31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 39) through which compressed gas, during the separation of the reciprocating compressor (10) of the
Antriebseinrichtung aus der Auslassleitung (27) zurück in den Verdichtungsraum (17) gelangt, aus dem Verdichtungsraum (17) abführbar ist. Drive device from the outlet line (27) back into the compression space (17) passes, from the compression space (17) can be discharged.
2. Kolbenkompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das verdichtete Gas aus dem Verdichtungsraum (17) in einen Bereich mit Umgebungsdruck abführbar ist, der von der Umgebung selbst, einem mit dem Einlasssystem (23) verbundenen Gasraum (22, 24) oder dem Inneren des Kurbelgehäuses (16) gebildet wird. 2. Reciprocating compressor according to claim 1, characterized in that the compressed gas from the compression chamber (17) can be discharged into an area with ambient pressure of the environment itself, a gas inlet connected to the inlet system (23) gas space (22, 24) or the Inside the crankcase (16) is formed.
3. Kolbenkompressor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine schaltbare Ventileinrichtung (31, 32) die Entlüftungseinrichtung bildet. 3. Piston compressor according to one of the preceding claims, characterized in that a switchable valve means (31, 32) forms the venting device.
4. Kolbenkompressor nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rückschlagventil (33) die Entlüftungseinrichtung bildet. 4. Piston compressor according to one of claims 1 or 2, characterized in that a check valve (33) forms the venting device.
5. Kolbenkompressor nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlassventil (21) die Entlüftungseinrichtung bildet, wobei das Einlassventil (21) so ausgebildet ist, dass damit eine Verbindung zwischen der Einlassleitung (22) und dem Verdichtungsraum (17) erst ab einem vorbestimmten Druck im Verdichtungsraum (17) verschließbar ist, wobei der vorbestimmte Druck wenigstens 0,1 bar, bevorzugt wenigstens 0,2 bar und insbesondere wenigstens 0,5 bar höher ist als der Druck in der Einlassleitung (22). 5. Piston compressor according to one of claims 1 or 2, characterized in that the inlet valve (21) forms the venting device, wherein the inlet valve (21) is formed so that a connection between the inlet line (22) and the compression space (17) only from a predetermined pressure in the compression chamber (17) is closable, wherein the predetermined pressure is at least 0.1 bar, preferably at least 0.2 bar and in particular at least 0.5 bar higher than the pressure in the inlet line (22).
6. Kolbenkompressor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlassventil (21) einen konkav ausgebildeten Ventilsitz und eine im Wesentlichen eben ausgebildete Ventilzunge aufweist, so dass die Ventilzunge erst nach einer durch den Druck im Verdichtungsraum (17) bewirkten elastischen Verformung dichtend an dem Ventilsitz anliegt. 6. Piston compressor according to claim 5, characterized in that the inlet valve (21) has a concave valve seat and a substantially planar formed valve tongue, so that the valve tongue sealingly bears against the valve seat only after an elastic deformation caused by the pressure in the compression space (17).
7. Kolbenkompressor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlassventil (21) einen eben ausgebildeten Ventilsitz und eine gebogen ausgebildete Ventilzunge aufweist, so dass die7. piston compressor according to claim 5, characterized in that the inlet valve (21) has a flat valve seat formed and a bent valve tongue, so that the
Ventilzunge erst nach einer durch den Druck im Verdichtungsraum (17) bewirkten elastischen Verformung dichtend an dem Ventilsitz anliegt. Valve tongue sealingly engages the valve seat after a by the pressure in the compression chamber (17) caused elastic deformation.
8. Kolbenkompressor nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Entlüftungskanal (34, 35, 36, 39) die Entlüftungseinrichtung bildet. 8. Piston compressor according to one of claims 1 or 2, characterized in that a venting channel (34, 35, 36, 39) forms the venting device.
9. Kolbenkompressor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Ende des Entlüftungskanals (34, 35, 36, 39) in der Ventilplatte (20) oder in der Zylinderwandung (14) angeordnet ist. 9. Piston compressor according to claim 8, characterized in that at least one end of the venting channel (34, 35, 36, 39) in the valve plate (20) or in the cylinder wall (14) is arranged.
10. Kolbenkompressor nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Entlüftungskanal (34, 35, 36, 39) ein Rückschlagventil (38) oder ein Sperrventil (40) angeordnet ist. 10. Piston compressor according to one of claims 8 or 9, characterized in that in the vent channel (34, 35, 36, 39) a check valve (38) or a check valve (40) is arranged.
EP17701320.8A 2016-01-27 2017-01-24 Piston compressor having a venting device Active EP3408536B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016201208.8A DE102016201208B4 (en) 2016-01-27 2016-01-27 Piston compressor with ventilation device
PCT/EP2017/051406 WO2017129553A1 (en) 2016-01-27 2017-01-24 Piston compressor having a venting device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP3408536A1 true EP3408536A1 (en) 2018-12-05
EP3408536B1 EP3408536B1 (en) 2021-06-02

Family

ID=57882083

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP17701320.8A Active EP3408536B1 (en) 2016-01-27 2017-01-24 Piston compressor having a venting device

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20180372087A1 (en)
EP (1) EP3408536B1 (en)
JP (1) JP2019503453A (en)
KR (1) KR20180105211A (en)
CN (1) CN108884820B (en)
DE (1) DE102016201208B4 (en)
WO (1) WO2017129553A1 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10371132B2 (en) * 2017-02-10 2019-08-06 Peopleflo Manufacturing, Inc. Reciprocating pump and transmission assembly having a one-way clutch
CN108980047A (en) * 2018-08-27 2018-12-11 珠海凌达压缩机有限公司 Cylinder and compressor
KR20200027196A (en) 2018-09-04 2020-03-12 현대모비스 주식회사 Led lamp apparatus for vehicle
DE102018128111A1 (en) 2018-11-09 2020-05-14 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Housing as well as compressor and compressor unit with such a housing
US10890174B2 (en) * 2018-12-12 2021-01-12 Danfoss Power Solutions Inc. Hydrostatic system providing volumetric efficiency when pump is neutral
CN110953138A (en) * 2019-11-19 2020-04-03 张金强 Hydraulic air compressor for raising water level by using waterwheel

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3042069A1 (en) * 1980-11-07 1982-06-16 Knorr-Bremse GmbH, 8000 München VALVE DEVICE FOR A PNEUMATICALLY CONTROLLED COMPRESSOR SHUT-OFF COUPLING
DE3148717A1 (en) * 1981-12-09 1983-07-21 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Starting control device for a compressor
DE3476244D1 (en) * 1983-03-12 1989-02-23 Grau Girling Limited Air compressor
US4685489A (en) * 1984-04-13 1987-08-11 Copeland Corporation Valve assembly and compressor modulation apparatus
JPH0519650Y2 (en) * 1985-07-11 1993-05-24
GB8712538D0 (en) * 1987-05-28 1987-07-01 Bendix Ltd Gas compressor apparatus
DE3909531A1 (en) * 1988-12-08 1990-06-13 Knorr Bremse Ag Device for saving power in piston compressors, in particular for compressed-air generation in motor vehicles
DE4321013C5 (en) * 1993-06-24 2014-07-17 Wabco Gmbh gas compressor
DE19639555C1 (en) * 1996-09-26 1997-11-20 Knf Neuberger Gmbh Reciprocating machine such as membrane pump or piston compressor
JP5242137B2 (en) * 1997-09-24 2013-07-24 株式会社日立産機システム Reciprocating compressor
DE19848217B4 (en) * 1998-10-20 2013-06-27 Wabco Gmbh gas compressor
CN100424348C (en) * 2002-03-29 2008-10-08 美商戴尔贝斯空气动力公司 Head pressure relief assembly
KR100479626B1 (en) * 2003-05-14 2005-03-31 유성기업 주식회사 an air compressor
CN2934662Y (en) * 2006-08-11 2007-08-15 陈寅 Air compressor
DE202006020240U1 (en) * 2006-09-19 2008-02-07 Ne-Ma S.P.A. Pressostati Circuit arrangement for an electric motor driven piston compressor
DE102007051940A1 (en) * 2007-10-29 2009-04-30 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Charged compressor and method of controlling a supercharged compressor
DE102009018843A1 (en) * 2009-04-28 2010-11-04 Wabco Gmbh Compressor and coupling device
CN202789441U (en) * 2012-09-04 2013-03-13 浙江盛源空压机制造有限公司 Self-unloading one-way valve type cylinder cover valve plate component
DE102013018795A1 (en) * 2013-11-08 2015-05-13 Wabco Gmbh Clutch compressor for a compressed air system of a vehicle
CN203548146U (en) * 2013-11-09 2014-04-16 宁波浩盛气动机械有限公司 Miniature air pump containing automatic pressure relief device
CN204126858U (en) * 2014-09-25 2015-01-28 宁波强生电机有限公司 A kind of diaphragm pump pressure release pressure adjusting structure
CN104564628B (en) * 2015-01-10 2016-11-02 浙江鸿友压缩机制造有限公司 The air compressor opened and closed based on shell fragment is shut down and starts discharge mechanism
CN104612946B (en) * 2015-02-14 2016-09-07 浙江鸿友压缩机制造有限公司 The air compressor opened and closed based on ball is shut down and starts discharge mechanism

Also Published As

Publication number Publication date
EP3408536B1 (en) 2021-06-02
WO2017129553A1 (en) 2017-08-03
CN108884820B (en) 2020-07-31
BR112018015262A2 (en) 2018-12-18
CN108884820A (en) 2018-11-23
JP2019503453A (en) 2019-02-07
DE102016201208A1 (en) 2017-07-27
DE102016201208B4 (en) 2024-01-11
KR20180105211A (en) 2018-09-27
US20180372087A1 (en) 2018-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102016201208B4 (en) Piston compressor with ventilation device
DE1628144C3 (en) Suction throttle control device
AT402542B (en) INTAKE CONTROL VALVE
EP2245306B1 (en) Compressor having an energy saving device and method for the energy-saving operation of a compressor
EP1169572B1 (en) Piston vacuum pump with a gas inlet and a gas outlet
EP2191136B1 (en) Piston air compressor
DE882637C (en) Valve for automatically maintaining the pressure in a pressure medium tank charged by a compressor
DE102014014140A1 (en) Compressor for compressing air, in particular for a motor vehicle
DE102011121750A1 (en) Compressor used in motor vehicle, has cylinder whose cylinder bore is connectable with atmospheric pressure by decompression channel whose opening leads to cylinder bearing surface is arranged in region of bottom dead center
EP3377764B1 (en) Pneumatically controlled drain valve
WO2015139821A1 (en) Gas compressor and method for operating this gas compressor
WO2021013670A1 (en) Valve device for a reciprocating-piston compressor
DE3804455C2 (en)
DE102009020790A1 (en) Drive unit for e.g. ejector, of injection molding machine, has movable part e.g. belt drive and spindle drive, encased by cover, where cover and movable part form area comprising suction hole and air supply opening
AT516091B1 (en) Idle control for multi-stage reciprocating compressors
EP3464899A1 (en) Piston compressor with a closing device for the outlet line
WO2017186416A1 (en) Piston compressor with a closing device for the outlet line
EP2708745B1 (en) Multi-stage piston type compressor with idler valves to create an idle running function
EP2984347B1 (en) Device for conserving power in a piston compressor
DE102008004809B4 (en) Piston compressor with a valve plate having a lamella valve
EP3527825A1 (en) Device for generating compressed air
DE102005039805A1 (en) Safety device for single-cylinder diesel engine, has servo device (8) as actuating unit for opening exhaust valve of engine until engine is switched off, when predetermined overpressure is reached in crankcase of engine
DE1403452C (en) Double-acting vacuum booster pump, especially in connection with a fuel feed pump, for internal combustion engines
DE102014107230A1 (en) Pressure relief valve
EP1375919A1 (en) Compressor, especially for an air spring system for a vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20180827

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: SAINTIVE, MICHEL

Inventor name: MELLAR, JOERG

Inventor name: HEBRARD, GILLES

Inventor name: KIENER, WOLFGANG

Inventor name: MARESCOT, JEAN-BAPTISTE

Inventor name: WEINHOLD, THOMAS

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20201214

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE PATENT HAS BEEN GRANTED

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: REF

Ref document number: 1398688

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20210615

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R096

Ref document number: 502017010531

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: LT

Ref legal event code: MG9D

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210602

Ref country code: LT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210602

Ref country code: BG

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210902

Ref country code: HR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210602

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: MP

Effective date: 20210602

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210903

Ref country code: LV

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210602

Ref country code: PL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210602

Ref country code: NO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210902

Ref country code: RS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210602

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210602

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CZ

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210602

Ref country code: EE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210602

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210602

Ref country code: RO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210602

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211004

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210602

Ref country code: SM

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210602

Ref country code: SK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210602

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R097

Ref document number: 502017010531

Country of ref document: DE

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210602

26N No opposition filed

Effective date: 20220303

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210602

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210602

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210602

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20220124

REG Reference to a national code

Ref country code: BE

Ref legal event code: MM

Effective date: 20220131

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20220124

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20220124

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20220131

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20220131

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20220131

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20220131

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20220124

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: MM01

Ref document number: 1398688

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20220124

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20220124

P01 Opt-out of the competence of the unified patent court (upc) registered

Effective date: 20230508

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: HU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT; INVALID AB INITIO

Effective date: 20170124

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210602

Ref country code: CY

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210602

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20240119

Year of fee payment: 8