EP4569223A1 - Kompressorsysteme für pannenhilfesets - Google Patents

Kompressorsysteme für pannenhilfesets

Info

Publication number
EP4569223A1
EP4569223A1 EP23745403.8A EP23745403A EP4569223A1 EP 4569223 A1 EP4569223 A1 EP 4569223A1 EP 23745403 A EP23745403 A EP 23745403A EP 4569223 A1 EP4569223 A1 EP 4569223A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
compressor system
main body
cylinder main
bar
pump chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23745403.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Florian SCHLOSSER
Rainer Detering
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.)
Continental Reifen Deutschland GmbH
Original Assignee
Continental Reifen Deutschland 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 Continental Reifen Deutschland GmbH filed Critical Continental Reifen Deutschland GmbH
Publication of EP4569223A1 publication Critical patent/EP4569223A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B37/00—Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00
    • F04B37/10—Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00 for special use
    • F04B37/12—Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00 for special use to obtain high pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/12—Casings; Cylinders; Cylinder heads; Fluid connections
    • F04B39/121—Casings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C73/00—Repairing of articles made from plastics or substances in a plastic state, e.g. of articles shaped or produced by using techniques covered by this subclass or subclass B29D
    • B29C73/02—Repairing of articles made from plastics or substances in a plastic state, e.g. of articles shaped or produced by using techniques covered by this subclass or subclass B29D using liquid or paste-like material
    • B29C73/025—Repairing of articles made from plastics or substances in a plastic state, e.g. of articles shaped or produced by using techniques covered by this subclass or subclass B29D using liquid or paste-like material fed under pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B35/00—Piston 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
    • F04B35/04—Piston 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/0094—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00 crankshaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/12—Casings; Cylinders; Cylinder heads; Fluid connections
    • F04B39/123—Fluid connections
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/16—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by adjusting the capacity of dead spaces of working chambers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2225/00—Synthetic polymers, e.g. plastics; Rubber

Definitions

  • the invention relates to a compressor system for a roadside assistance set with a piston which is driven by a motor via a crank mechanism with two gears and a cylinder main body having a pump chamber in which the piston is mounted movably from a bottom dead center to a top dead center for compressing air .
  • the invention further relates to a breakdown assistance set comprising a compressor system and a method for sealing a vehicle tire.
  • Compressor systems for roadside assistance sets of the type described above are known for use on passenger car tires. Such roadside assistance sets are designed to provide the volume of compressed air required for a car tire in a predetermined time at a required pressure.
  • Known compressor systems for roadside assistance sets are not designed for vehicle tires, for example of a van or a truck, which have a larger volume and/or a higher inflation pressure. The volume flow provided is too low to fill such a vehicle tire in a specified time. The necessary long operating time would regularly lead to overheating of the compressor system, with the necessary filling pressures not being achieved by known compressor systems. This is due to the fact that known compressor systems are made from plastics with the aim of achieving low weight and small size.
  • the US 2020/0158099 A1 discloses such a compressor system made of plastic, wherein the air outlet end component of the cylinder, which is detachably connected to the outlet unit, has a metal insert in order to make this area suitable for the high pressures and temperatures prevailing there.
  • the invention is based on the object of providing a compressor system for a breakdown assistance set of the type mentioned in a reliable and cost-efficient design with a low weight and a small size, which enables a higher volume flow and a higher inflation pressure when filling vehicle tires.
  • a compressor system for a roadside assistance kit comprising a motor, a piston which is driven by the motor via a crank mechanism and a one-piece cylinder main body having a pump chamber in which the piston moves from a bottom dead center to a top dead center for compressing air is movably mounted, and a receiving chamber for receiving the compressed air compressed in the pump chamber through an air outlet valve, the cylinder main body being a plastic component, the cylinder main body having a metal insert in the area of the air outlet valve.
  • a one-piece cylinder main body which forms the pump chamber and the receiving chamber, is particularly reliable with a small size and thus a low weight.
  • the one-piece design of the area subjected to high pressure and high temperatures eliminates the need to connect and seal several components together in this area. Due to the prevailing pressures and the resulting forces, plastic flanges must be dimensioned large at the prevailing temperatures in order to enable a connection that is as permanently tight as possible.
  • the cylinder main body has a metal insert in the area of the air outlet valve, as it was recognized that the highest temperatures are reached in this area as well as a high flow velocity, so that there is a high thermal load on a plastic, while at the same time there is a high mechanical load due to the high flow velocity and the applied pressure.
  • Known plastics cannot endure these stresses without damage in the long term.
  • Known compressors that are designed for the required pressures and volume flows are made of metal and therefore have a larger size and a significantly higher weight.
  • a one-piece cylinder main body made of plastic is suitable for providing a compressor system with low weight, which enables higher filling pressures than in known compressor systems of this type at a high volume flow if it has a metal insert in the particularly stressed area.
  • the metal insert preferably consists of an iron alloy, a zinc alloy or an aluminum alloy.
  • a one-piece cylinder main body is understood to mean that the cylinder main body does not consist of several components that form sealing surfaces to one another or that have to be dismantled in the event of maintenance or repair.
  • a one-piece cylinder main body consists of various materials, such as a plastic and a metal insert and preferably glass fibers.
  • the metal insert is encapsulated by the plastic of the cylinder main body.
  • the metal insert can alternatively be permanently connected to the plastic using other known means in order to form the one-piece cylinder main body.
  • the plastic of at least the cylinder main body is a glass fiber reinforced plastic, which preferably has a glass fiber content of 40% to 60% and more preferably 45% to 50%, and is preferably a polyamide.
  • Plastics with a glass fiber content of at least 40% and at most 60% are particularly suitable for use as the main cylinder body due to their high mechanical and thermal resilience.
  • Polyamide in particular has proven to be one suitable plastic is highlighted.
  • at least the other highly loaded components also have such a glass fiber content.
  • a further preferred embodiment provides that the metal insert is positively enclosed by the plastic of the cylinder main body and further preferably extends in partial areas through the outer surfaces of the plastic of the cylinder main body.
  • a positive enclosure of the metal insert by the plastic ensures a secure connection between the metal insert and the plastic, even under high thermal and mechanical stress.
  • Partial areas of the metal insert, which protrude from the plastic of the cylinder main body into the surroundings, enable effective heat to be released into the surroundings.
  • the partial areas can be designed as cooling fins and positioned in an area with increased air circulation.
  • the air outlet valve is a check valve, in particular a flutter valve.
  • Check valves are reliable and cost-effective air outlet valves that have proven to be particularly suitable for gas exchange at medium frequencies. Flutter valves are preferred because they are particularly efficient, i.e. they produce low return flow losses, and are light. In particular, flutter valves enable effective gas exchange even at higher gas exchange frequencies.
  • crank mechanism has gears, the gears being made of metal at least in some areas, preferably exclusively.
  • Plastic gears have a low durability given the high pressures to be generated at a high volume flow and the therefore high power to be transmitted if they have the necessary compact design. It has proven to be advantageous to manufacture the particularly stressed areas, such as the teeth of the gears, from a metal, as this enables a compact design and long-term reliable operation. Gears made solely from metal have proven to be particularly durable and cost-effective.
  • the pump chamber forms a dead space volume to limit a maximum pressure in the pump chamber, in particular a variable dead space volume that is dependent on the pressure in the pump chamber.
  • Limiting the maximum pressure in the pump chamber using a dead space volume enables a cost-effective and reliable limitation of the maximum pressure.
  • This type of limitation of the maximum pressure is still more efficient at high pressures than blowing off the compressed air via a relief valve. This reduces the temperature load in the pump chamber, particularly in the case of high thermal and mechanical loads that occur at high pressures.
  • the dead space volume reduces efficiency. Therefore, a dead space volume that depends on the pressure in the pump chamber, i.e. increases at high pressures, is preferred, as this increases the efficiency at lower pressures, thereby achieving less heating of the pump chamber, so that the maximum temperature reached during filling of a vehicle tire is reduced.
  • a variable dead space can be formed, for example, by a second, spring-loaded piston that is connected to the pump chamber parallel to the air outlet valve or by means of elastic side walls of the pump chamber.
  • a further preferred embodiment provides that the cylinder main body is suitable for providing a maximum pressure of at least 7 bar, preferably of at least 8 bar, more preferably of at least 9 bar and most preferably of at least 10 bar, with temperatures of at least 150 ° C being preferred of at least 170 ° C, more preferably of at least 190 ° C, more preferably of at least 220 ° C and most preferably of at least 250 ° C in areas of the cylinder main body.
  • a cylinder main body that is suitable for providing at least a maximum pressure of 7 bar at temperatures of at least 150 ° C enables a compressor system for roadside assistance kits that can generate higher filling pressures at high volume flows.
  • cylinder main body is suitable for even higher pressures and temperatures, even higher filling pressures can be generated at high volume flows.
  • a filling pressure in Vehicle tires of at least 3 bar, preferably of at least 4 bar and more preferably of at least 5 bar.
  • a breakdown assistance set comprising a compressor system according to the invention and a sealant device
  • the sealant device has a sealant for sealing a vehicle tire
  • the compressor system is preferably connectable to the sealant device.
  • the roadside assistance set according to the invention enables the sealing and filling of a vehicle tire with a higher inflation pressure, the compressor system being particularly advantageous when used as a roadside assistance set, since roadside assistance sets have a low weight and a small size.
  • a method for sealing a vehicle tire using a compressor system according to the invention or a puncture set according to the invention comprising at least the following steps: i) building up an overpressure by a piston in the compressor system, the overpressure in the cylinder main body being at least 8 bar, preferably at least 9 bar and more preferably at least 10 bar, is ii) conveying a sealing agent into a vehicle tire by means of excess pressure built up in the compressor system.
  • the method according to the invention for sealing a vehicle tire with a sealant is advantageous because the high pressures that can be generated in the cylinder main body allow vehicle tires to be filled with higher pressures at a high volume flow and preferably sealed.
  • FIG. 1 shows a compressor system for a roadside assistance kit.
  • Figure 1 shows a compressor system for a roadside assistance set with a one-piece cylinder main body 1, which accommodates a piston 3 driven via a connecting rod 2 with an air inlet valve 4 within side walls 5 of a pump chamber 6.
  • the cylinder main body 1 contains an air outlet valve 7 that prevents the compressed air from flowing back out of the receiving chamber 8.
  • the connecting rod 2 moves the piston 3 in the direction of bottom dead center, so that air flows into the pump chamber 6 through the open air inlet valve 4 when the air outlet valve 7 is closed. After passing through the bottom dead center, the air in the pump chamber 6 is compressed with the air inlet valve 4 closed and conveyed through the opening air outlet valve 7.
  • the air that heats up due to the compression reaches its maximum temperature when it reaches top dead center, with the resulting flow causing the greatest thermal load on the cylinder main body 1 in the area of the narrowing pump chamber 6 in the flow direction immediately in front of the air outlet valve 7.
  • the cylinder main body 1 which consists predominantly of a glass fiber reinforced plastic, has a metal insert 12 in this area, which forms the surface of the cylinder main body 1 in the highly stressed area.
  • the metal insert 12 is formed in one piece with the plastic of the cylinder main body 1 and is positively connected to it by an injection molding process.

Landscapes

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

Abstract

Kompressorsystem für ein Pannenhilfeset mit einem Kolben (3), der durch einen Motor (9) über einen Kurbelmechanismus angetrieben ist und einen Zylinderhauptkörper (1) aufweisend eine Pumpkammer (6), in der der Kolben (3) von einem unteren Totpunkt zu einem oberen Totpunkt zum Komprimieren von Luft verfahrbar gelagert ist.

Description

Beschreibung
Kompressorsysteme für Pannenhilfesets
Die Erfindung betrifft ein Kompressorsystem für ein Pannenhilfeset mit einem Kolben, der durch einen Motor über einen Kurbelmechanismus mit zwei Zahnrädern angetrieben ist und einen Zylinderhauptkörper aufweisend eine Pumpkammer, in der der Kolben von einem unteren Totpunkt zu einem oberen Totpunkt zum Komprimieren von Luft verfahrbar gelagert ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Pannenhilfeset umfassend ein Kompressorsystem sowie ein Verfahren zum Abdichten eines Fahrzeugreifens.
Kompressorsysteme für Pannenhilfesets der oben beschriebenen Art sind für die Anwendung von PKW-Fahrzeugreifen bekannt. Derartige Pannenhilfesets sind dazu ausgelegt das für ein PKW-Fahrzeugreifen notwendige Volumen von Druckluft in einer vorgegebenen Zeit mit einem geforderten Druck bereitzustellen. Für Fahrzeugreifen, beispielsweise eines Transporters oder eines Lastkraftwagens, die ein größeres Volumen aufweisen und beziehungsweise oder einen höheren Fülldruck haben, sind bekannte Kompressorsysteme für Pannenhilfesets nicht ausgelegt. Der bereitgestellte Volumenstrom ist zu gering, um einen derartigen Fahrzeugreifen in einer vorgesehenen Zeit zu befüllen. Die notwendige lange Betriebsdauer würde regelmäßig zu einer Überhitzung des Kompressorsystems führen, wobei die notwendigen Fülldrücke durch bekannte Kompressorsysteme nicht erreicht werden. Dies beruht darauf, dass bekannte Kompressorsysteme, mit dem Ziel ein geringes Gewicht und eine geringe Baugröße zu erreichen, aus Kunststoffen hergestellt werden.
Die US 2020/0158099 A1 offenbart ein derartiges aus Kunststoff hergestelltes Kompressorsystem, wobei die Luftauslassendkomponente des Zylinders, die lösbar mit der Auslasseinheit verbunden ist, einen Metalleinsatz aufweist, um diesen Bereich für die dort herrschenden hohen Drücke und Temperaturen zu ertüchtigen. Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Kompressorsystem für ein Pannenhilfeset der eingangs genannten Art in einer zuverlässigen und kosteneffizient herstellbaren Bauform mit einem geringen Gewicht und einer geringen Baugröße bereitzustellen, das ein höheren Volumenstrom und einen höheren Fülldruck beim Befüllen von Fahrzeugreifen ermöglicht.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Kompressorsystem gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 und einem Pannenhilfeset sowie einem Verfahren gemäß den nebengeordneten Ansprüchen. Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.
Erfindungsgemäß ist also ein Kompressorsystem für ein Pannenhilfeset vorgesehen, umfassend einen Motor, einen Kolben, der durch den Motor über einen Kurbelmechanismus angetrieben ist und einen einteiligen Zylinderhauptkörper aufweisend eine Pumpkammer, in der der Kolben von einem unteren Totpunkt zu einem oberen Totpunkt zum Komprimieren von Luft verfahrbar gelagert ist, und eine Aufnahmekammer zur Aufnahme der in der Pumpkammer komprimierten Druckluft durch ein Luftauslassventil, wobei der Zylinderhauptkörper ein Kunststoffbauteil ist, wobei der Zylinderhauptkörper einen Metalleinsatz im Bereich des Luftauslassventil aufweist.
Es wurde vorteilhafter Weise erkannt, dass ein einteiliger Zylinderhauptkörper, der die Pumpkammer sowie die Aufnahmekammer ausbildet bei einer geringen Baugröße und somit bei einem geringen Gewicht besonders zuverlässig ist. Durch die einteilige Ausbildung des mit einem hohen Druck und hohen Temperaturen beaufschlagten Bereichs entfällt in diesem Bereich die Notwendigkeit mehrere Komponenten miteinander zu verbinden und abzudichten. Aufgrund der vorherrschenden Drücke und der daraus resultierenden Kräfte sind Flansche aus Kunststoff bei den vorherrschenden Temperaturen groß zu dimensionieren, um eine möglichst dauerhaft dichte Verbindung zu ermöglichen.
Der Zylinderhauptkörper weist einen Metalleinsatz im Bereich des Luftauslassventil auf, da erkannt wurde, dass in diesem Bereich die höchsten Temperaturen erreicht werden sowie eine hohe Strömungsgeschwindigkeit, so dass für einen Kunststoff eine hohe thermische Belastung vorliegt, bei einer gleichzeitig hohen mechanischen Belastung aufgrund der hohen Strömungsgeschwindigkeit und des anliegenden Druckes. Bekannte Kunststoffe ertragen diese Belastungen nicht längerfristig schadlos. Bekannte Kompressoren, die für die geforderten Drücke und Volumenströme ausgelegt sind, sind aus Metall hergestellt und haben daher eine größere Baugröße und ein deutlich höheres Gewicht.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass ein einteiliger Zylinderhauptkörper aus Kunststoff geeignet ist ein Kompressorsystem mit geringem Gewicht bereitzustellen, der höhere Fülldrücke als bei bekannten Kompressorsystemen dieser Art bei einem hohen Volumenstrom ermöglicht, wenn er im besonders beanspruchten Bereich einen Metalleinsatz aufweist. Der Metalleinsatz besteht bevorzugt aus einer Eisenlegierung, einer Zinklegierung oder einer Aluminiumlegierung.
Unter einem einteiligen Zylinderhauptkörper wird verstanden, dass der Zylinderhauptkörper nicht aus mehreren Komponenten besteht, die zueinander Dichtflächen ausbilden oder in einem Wartungsfall oder Reparaturfall zu demontieren sind. Ein einteiliger Zylinderhauptkörper besteht jedoch aus verschiedenen Werkstoffen, wie einem Kunststoff sowie einen Metalleinsatz sowie bevorzugt Glasfasern. Bevorzugter Weise ist der Metalleinsatz von dem Kunststoff des Zylinderhauptkörper umspritzt. Der Metalleinsatz kann aber alternativ mit anderen bekannten Mitteln mit dem Kunststoff dauerhaft verbunden sein, um den einteiligen Zylinderhauptkörper auszubilden.
Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass der Kunststoff zumindest des Zylinderhauptkörpers ein glasfaserverstärkter Kunststoff ist, der bevorzugt einen Glasfaseranteil von 40 % bis 60 % und weiter bevorzugt von 45 % bis 50 % aufweist, und bevorzugt ein Polyamid ist. Kunststoffe mit einem Glasfaseranteil von zumindest 40 % und höchstens 60 % sind für die Verwendung als Zylinderhauptkörper aufgrund ihrer hohen mechanischen und thermischen Belastbarkeit besonders geeignet. Insbesondere Polyamid hat sich hierbei als ein geeigneter Kunststoff herausgestellt. Bevorzugter Weise haben zumindest auch die weiteren hochbelasteten Komponenten ein derartigen Glasfaseranteil.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass der Metalleinsatz formschlüssig von dem Kunststoff des Zylinderhauptkörpers umschlossen ist und sich weiter bevorzugt mit Teilbereichen bis durch die äußeren Oberflächen des Kunststoffs des Zylinderhauptkörpers hindurch erstreckt. Eine formschlüssige Umschließung des Metalleinsatzes durch den Kunststoff gewährleistet, auch bei hohen thermischen und mechanischen Beanspruchungen, eine sichere Verbindung zwischen dem Metalleinsatz und dem Kunststoff. Teilbereiche des Metalleinsatzes, die aus dem Kunststoff des Zylinderhauptkörpers in die Umgebung herausragen, ermöglichen eine effektive Wärmeabgabe an die Umgebung. Insbesondere können die Teilbereiche als Kühlfinnen ausgeführt werden und in einem Bereich erhöhter Luftzirkulation positioniert werden.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass das Luftauslassventil ein Rückschlagventil, insbesondere ein Flatterventil, ist. Rückschlagventile sind zuverlässige sowie kostengünstig herstellbare Luftauslassventile, die sich insbesondere bis zu mittleren Frequenzen des Gasaustausches als geeignet erwiesen haben. Bevorzugt werden Flatterventile verwendet, da diese besonders effizient, also geringe Rückströmverluste erzeugen, und leicht sind. Insbesondere ermöglichen Flatterventile einen effektiven Gasaustausch auch bei höheren Frequenzen des Gasaustausches.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass der Kurbelmechanismus Zahnräder aufweist, wobei die Zahnräder zumindest in Teilbereichen, bevorzugt ausschließlich, aus Metall bestehen. Kunststoffzahnräder haben eine geringe Haltbarkeit bei den hohen zu erzeugenden Drücken bei einem hohen Volumenstrom und der daher hohen zu übertragenden Leistung, wenn diese die notwendige kompakte Bauform aufweisen. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen die besonders beanspruchten Teilbereiche, wie die Zähne der Zahnräder, aus einem Metall zu fertigen, da hierdurch eine kompakte Bauform sowie ein dauerhaft zuverlässiger Betrieb ermöglicht wird. Als besonders beständig sowie kostengünstig haben sich Zahnräder erwiesen, die nur aus Metall bestehen. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Pumpkammer zum Begrenzen eines Maximaldrucks in der Pumpkammer ein Totraumvolumen ausbildet, insbesondere ein vom Druck in der Pumpkammer abhängiges, variables Totraumvolumen. Die Begrenzung des Maximaldrucks in der Pumpkammer mittels eines Totraumvolumens ermöglicht eine kostengünstige sowie zuverlässige Begrenzung des Maximaldrucks. Diese Art der Begrenzung des Maximaldrucks ist weiterhin bei hohen Drücken effizienter als das Abblasen der Druckluft über ein Entlastungsventil. Hierdurch wird insbesondere bei hohen thermischen und mechanischen Belastungen, die bei hohen Drücken vorliegen, die Temperaturbelastung in der Pumpkammer verringert. In Betriebszuständen, in denen keine Begrenzung des Drucks notwendig ist, verringert das Totraumvolumen die Effizienz. Daher wird ein Totraumvolumen, das vom Druck in der Pumpkammer abhängig ist, sich also bei hohen Drücken vergrößert, bevorzugt, da hierdurch die Effizienz bei geringeren Drücken erhöht wird, wodurch eine geringere Erwärmung der Pumpkammer erreicht wird, so dass die maximal erreichte Temperatur beim Befüllen eines Fahrzeugreifens verringert wird. Ein variabler Totraum kann beispielweise durch einen zweiten, federbelasteten Kolben, der parallel zum Luftauslassventil an die Pumpkammer angebunden ist oder mittels elastischer Seitenwände der Pumpkammer ausgebildet werden.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass der Zylinderhauptkörper geeignet ist einen Maximaldruck von zumindest 7 bar, bevorzugt von zumindest 8 bar, weiter bevorzugt von zumindest 9 bar und am meisten bevorzugt von zumindest 10 bar bereitzustellen, wobei Temperaturen von zumindest 150 °C, bevorzugt von zumindest 170 °C, weiter bevorzugt von zumindest 190 °C, weiter bevorzugt von zumindest 220 °C und am meisten bevorzugt von zumindest 250 °C in Bereichen des Zylinderhauptkörpers vorliegen. Ein Zylinderhauptkörper, der geeignet ist, zumindest einen Maximaldruck von 7 bar bei Temperaturen von zumindest 150 °C bereitzustellen, ermöglicht ein Kompressorsystem für Pannenhilfesets, das bei hohen Volumenströmen höhere Fülldrücke erzeugen kann. Ist der Zylinderhauptkörper für noch höhere Drücke und Temperaturen geeignet, können bei hohen Volumenströmen noch höhere Fülldrücke erzeugt werden. Unter höhere Fülldrücke wird insbesondere ein Fülldruck im Fahrzeugreifen von zumindest 3 bar, bevorzugt von zumindest 4 bar und weiter bevorzugt von zumindest 5 bar verstanden.
Erfindungsgemäß ist ein Pannenhilfeset umfassend ein erfindungsgemäßes Kompressorsystem und eine Dichtmittelvorrichtung vorgesehen, wobei die Dichtmittelvorrichtung ein Abdichtmittel zum Abdichten eines Fahrzeugreifens aufweist, wobei das Kompressorsystem mit der Dichtmittelvorrichtung bevorzugt verbindbar ist. Das erfindungsgemäße Pannenhilfeset ermöglicht das Abdichten sowie das Befüllen eines Fahrzeugreifens mit einem höheren Fülldruck, wobei das Kompressorsystem insbesondere in der Verwendung als Pannenhilfeset vorteilhaft ist, da Pannenhilfesets ein geringes Gewicht und eine kleine Baugröße aufzuweisen haben.
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zum Abdichten eines Fahrzeugreifens unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Kompressorsystems oder eines erfindungsgemäßen Pannensets, umfassend zumindest folgende Schritte vorgesehen: i) Aufbauen eines Überdruckes durch einen Kolben in dem Kompressorsystem, wobei der Überdruck im Zylinderhauptkörper zumindest 8 bar, bevorzugt zumindest 9 bar und weiter bevorzugt zumindest 10 bar, beträgt ii) Fördern eines Abdichtmittels mittels im Kompressorsystem aufgebauten Überdruckes in einen Fahrzeugreifen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Abdichten eines Fahrzeugreifens mit einem Dichtmittel ist vorteilhaft, da durch die hohen erzeugbaren Drücke im Zylinderhauptkörper Fahrzeugreifen mit höheren Drücken bei einem hohen Volumenstrom befüllt und bevorzugt abgedichtet werden können.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in
Fig. 1 ein Kompressorsystem für ein Pannenhilfeset. Figur 1 zeigt ein Kompressorsystem für ein Pannenhilfeset mit einem einteiligen Zylinderhauptkörper 1 , der einen über eine Pleuelstange 2 angetriebenen Kolben 3 mit einem Lufteinlassventil 4 innerhalb von Seitenwänden 5 einer Pumpkammer 6 aufnimmt. Der Zylinderhauptkörper 1 besteht nimmt ein Luftauslassventil 7 auf, dass ein zurückströmen der komprimierten Luft aus der Aufnahmekammer 8 verhindert.
Treibt der Motor 9 über ein erstes Zahnrad 10 ein zweites Zahnrad 11 an verfährt die Pleuelstange 2 den Kolben 3 in Richtung des unteren Totpunkts, so dass Luft bei geschlossenem Luftauslassventil 7 durch das geöffnete Lufteinlassventil 4 in die Pumpkammer 6 strömt. Nach Durchlaufen des unteren Totpunkts wird die sich in der Pumpkammer 6 befindliche Luft bei geschlossenem Lufteinlassventil 4 komprimiert und durch das sich öffnende Luftauslassventil 7 befördert.
Die sich durch die Komprimierung erwärmende Luft erreicht ihre maximale Temperatur beim Erreichen des oberen Totpunktes, wobei durch die sich einstellende Strömung die größte thermische Belastung des Zylinderhauptkörpers 1 im Bereich der sich verengenden Pumpkammer 6 in Strömungsrichtung unmittelbar vor dem Luftauslassventil 7 einstellt. In diesem Bereich der Pumpkammer 6 herrscht aufgrund des Drucks gleichzeitig die höchste mechanische Belastung. Um dieser thermischen und mechanischen Belastung standzuhalten, weist der Zylinderhauptkörper 1 , der überwiegend aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff besteht, in diesem Bereich einen Metalleinsatz 12 auf, der in dem hochbelasteten Bereich die Oberfläche des Zylinderhauptkörpers 1 ausbildet. Der Metalleinsatz 12 ist einteilig mit dem Kunststoff des Zylinderhauptkörper 1 ausgebildet und durch ein Spritzgussverfahren formschlüssig mit diesem verbunden. Bezugszeichenliste Zylinderhauptkörper Pleuelstange Kolben Lufteinlassventil Seitenwänden Pumpkammer Luftauslassventil Aufnahmekammer Motor erstes Zahnrad zweites Zahnrad Metalleinsatz

Claims

Patentansprüche
1. Kompressorsystem für ein Pannenhilfeset umfassend
- einen Motor (8),
- einen Kolben (3), der durch den Motor (8) über einen Kurbelmechanismus angetrieben ist und
- einen einteiligen Zylinderhauptkörper (1 ) aufweisend eine Pumpkammer (6), in der der Kolben (3) von einem unteren Totpunkt zu einem oberen Totpunkt zum Komprimieren von Luft verfahrbar gelagert ist, und eine Aufnahmekammer (8) zur Aufnahme der in der Pumpkammer (6) komprimierten Druckluft durch ein Luftauslassventil (7), wobei der Zylinderhauptkörper (1 ) ein Kunststoffbauteil ist, wobei der Zylinderhauptkörper (1 ) einen Metalleinsatz (12) im Bereich des Luftauslassventils (7) aufweist.
2. Kompressorsystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff zumindest des Zylinderhauptkörpers (1 ) ein glasfaserverstärkter Kunststoff ist, der bevorzugt einen Glasfaseranteil von 40 % bis 60 % und weiter bevorzugt von 45 % bis 50 % aufweist, und bevorzugt ein Polyamid ist.
3. Kompressorsystem nach den Ansprüchen 1 oder2, dadurch gekennzeichnet, dass der Metalleinsatz (12) formschlüssig von dem Kunststoff des Zylinderhauptkörpers (1 ) umschlossen ist und sich bevorzugt mit Teilbereichen bis durch die äußeren Oberflächen des Kunststoffs des Zylinderhauptkörpers (1 ) hindurch erstreckt.
4. Kompressorsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftauslassventil (7) ein Rückschlagventil, insbesondere ein Flatterventil, ist.
5. Kompressorsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kurbelmechanismus Zahnräder (8, 9) aufweist, die zumindest in Teilbereichen, bevorzugt ausschließlich, aus Metall bestehen.
6. Kompressorsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpkammer (6) zum Begrenzen eines Maximaldrucks in der Pumpkammer (6) ein Totraumvolumen ausbildet, insbesondere ein vom Druck in der Pumpkammer (6) abhängiges, variables Totraumvolumen.
7. Kompressorsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderhauptkörper (1 ) geeignet ist einen Maximaldruck von zumindest 7 bar, bevorzugt von zumindest 8 bar, weiter bevorzugt von zumindest 9 bar und am meisten bevorzugt von zumindest 10 bar bereitzustellen, wobei Temperaturen von zumindest 150 °C, bevorzugt von zumindest 170 °C, weiter bevorzugt von zumindest 190 °C, weiter bevorzugt von zumindest 220 °C und am meisten bevorzugt von zumindest 250 °C in Bereichen des Zylinderhauptkörpers (1 ) vorliegen.
8. Pannenhilfeset umfassend ein Kompressorsystem nach einem der vorherigen Ansprüche und eine Dichtmittelvorrichtung, wobei die Dichtmittelvorrichtung ein Abdichtmittel zum Abdichten eines Fahrzeugreifens aufweist, wobei das Kompressorsystem mit der Dichtmittelvorrichtung bevorzugt verbindbar ist.
9. Verfahren zum Abdichten eines Fahrzeugreifens unter Verwendung eines Kompressorsystems nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder eines Pannensets nach Anspruch 8, umfassend zumindest folgende Schritte: i) Aufbauen eines Überdruckes durch einen Kolben (3) in dem Kompressorsystem, wobei der Überdruck im Zylinderhauptkörper (1 ) zumindest 8 bar, bevorzugt zumindest 9 bar und weiter bevorzugt zumindest 10 bar, beträgt ii) Fördern eines Abdichtmittels mittels im Kompressorsystem aufgebauten Überdruckes in einen Fahrzeugreifen.
EP23745403.8A 2022-08-09 2023-07-13 Kompressorsysteme für pannenhilfesets Pending EP4569223A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022208268.0A DE102022208268A1 (de) 2022-08-09 2022-08-09 Kompressorsysteme für Pannenhilfesets
PCT/DE2023/200146 WO2024032855A1 (de) 2022-08-09 2023-07-13 Kompressorsysteme für pannenhilfesets

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4569223A1 true EP4569223A1 (de) 2025-06-18

Family

ID=89809303

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP23745403.8A Pending EP4569223A1 (de) 2022-08-09 2023-07-13 Kompressorsysteme für pannenhilfesets

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20260071618A1 (de)
EP (1) EP4569223A1 (de)
CN (1) CN119677954A (de)
DE (1) DE102022208268A1 (de)
WO (1) WO2024032855A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021205681A1 (de) * 2021-06-04 2022-12-08 Continental Reifen Deutschland Gmbh Kompressorsystem für ein Pannenhilfeset, Pannenhilfeset mit einem solchen Kompressorsystem und Verfahren zum Abdichten eines Fahrzeugreifens mit einem solchen Kompressorsystem

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4392292B2 (ja) * 2004-06-01 2009-12-24 住友ゴム工業株式会社 小型簡易コンプレッサ装置
WO2012060296A1 (ja) * 2010-11-05 2012-05-10 住友ゴム工業株式会社 パンク修理キット
CN209385305U (zh) 2018-11-15 2019-09-13 广州市安途电器有限公司 一种塑料气泵机芯

Also Published As

Publication number Publication date
WO2024032855A1 (de) 2024-02-15
US20260071618A1 (en) 2026-03-12
DE102022208268A1 (de) 2024-02-15
CN119677954A (zh) 2025-03-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3836643C2 (de)
EP1305561B1 (de) Vorrichtung zur wärmeübertragung
EP2276929B1 (de) Ventilplatte für einen kompressor und verfahren zur kühlung komprimierter luft in einer ventilplatte eines kompressors
EP1789681B1 (de) Kolbenkompressor mit einem internen kühlluftstrom im kurbelgehäuse
EP2052156B1 (de) Mehrstufiger verdichter
EP4569223A1 (de) Kompressorsysteme für pannenhilfesets
DE102015225069B4 (de) Zylinderkopf für mehrstufigen Kolbenverdichter
EP2037201A2 (de) Ladeluftmodul für eine Verbrennungskraftmaschine
DE102012015906A1 (de) Verdichterzylinderkopf für einen Verdichter, Fahrzeug damit und Verfahren zum Kühlen sowie Herstellen eines derartigen Verdichterzylinderkopfes
DE3434694A1 (de) Schraubenverdichter fuer gasfoermige medien
DE102019119944A1 (de) Ventilvorrichtung für einen Hubkolbenverdichter
EP2708745B1 (de) Mehrstufiger Kolbenverdichter mit Leerlaufventilen zur Erzeugung einer Leerlauffunktion
EP1948930B1 (de) Kompressoranordnung mit bypassmitteln zur vermeidung eines einfrierens der kühleinheit
DE102011086441A1 (de) Verfahren zum Verdichten eines gasförmigen oder aus gasförmigen und flüssigen Bestandteilen bestehenden Fluids und Vorrichtung zum Verdichten eines gasförmigen oder aus gasförmigen und flüssigen Bestandteilen bestehenden Fluids
EP4269796A1 (de) Hubkolbenverdichter für kältemittel
DE102017102645A1 (de) Kältemittel-Scrollverdichter für die Verwendung innerhalb einer Wärmepumpe
DE102018000988A1 (de) Verdichtersystem zum Erzeugen von Druckluft sowie Fahrzeug mit Druckluftfedersystem mit Verdichtersystem zum Erzeugen von Druckluft
DE202010015561U1 (de) Anlage zur Energiegewinnung durch atmosphärische Druckkrafteinwirkung
DE102016210728A1 (de) Förderpumpe für kryogene Kraftstoffe und Kraftstofffördersystem
EP2824307A1 (de) Wärmerückgewinnungssystem für einen Verbrennungsmotor
DE102005018673A1 (de) Klimaanlage, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
AT7576U1 (de) Kältemittelverdichter mit ausgleichsvolumen
EP3633192A1 (de) Kältemittelverdichter
EP3633195A1 (de) Kältemittelverdichter
EP3633194A1 (de) Kältemittelverdichter

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: 20250310

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 ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)