WO2002044564A1 - Schwingungsarmer mehrstufiger kolbenkompressor - Google Patents

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WO2002044564A1
WO2002044564A1 PCT/EP2001/013358 EP0113358W WO0244564A1 WO 2002044564 A1 WO2002044564 A1 WO 2002044564A1 EP 0113358 W EP0113358 W EP 0113358W WO 0244564 A1 WO0244564 A1 WO 0244564A1
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low
pistons
stage
pressure stage
piston compressor
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PCT/EP2001/013358
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Michael Hartl
Frank Meyer
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Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH
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    • F04B27/00—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/02—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders arranged oppositely relative to main shaft
    • 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
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/0094—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

Definitions

  • the present invention relates to a low-vibration, multi-stage piston compressor, in particular for rail vehicles, with a low-pressure stage and at least one subsequent high-pressure stage, which essentially consists of a drive unit producing a rotary movement and a downstream nerd unit.
  • the compressor unit has a plurality of cup-like cylinders for internal pistons arranged on a housing for a crankshaft, the crankshaft driven via the drive unit converting its rotary movement into a linear movement for each associated piston for compressing sucked-in air via connecting rods arranged on crankings.
  • Oil-lubricated piston or screw compressors are usually used in the field of rail vehicle construction.
  • the oil lubrication of the nerêtrritt of such compressors has the consequence that the compressed air generated contains oil.
  • the condensate that arises during the subsequent air drying must - due to the oil content - be collected in heated containers for environmental protection reasons and drained and disposed of at regular intervals. This leads to increased maintenance and disposal costs.
  • a dry-running piston compressor works in its compressor unit without a lubricating oil in the housing. Instead, the lubrication on the piston raceway is replaced by a particularly low-friction dynamic sealing arrangement. All rotating components are usually roller bearings. The encapsulated roller bearings are provided with a temperature-resistant, long-life grease filling. Sliding components are largely avoided in the valve area. The sum of these measures makes oil lubrication in the compressor unit unnecessary. consequently For example, the risk of oiling of the compressed air generated by the compressor unit can also be excluded, which is particularly advantageous in rail vehicle construction.
  • the present invention relating to a low-vibration piston compressor can be used both with an oil-lubricated piston compressor and in particular with a dry-running piston compressor.
  • Very irregular torque occurs especially in the two-stage piston compressors that are frequently used in the rail vehicle sector. This causes torsional vibrations around the longitudinal axis of the compressor, which result from the fluctuating load torque that is characteristic of the compressor units used.
  • the major part of the load torque corresponds to the rotational frequency of the crankshaft.
  • This 1st order of the load torque is often in the range of 20 - 30 Hz, a frequency that is clearly perceptible to humans as a vibration.
  • the natural frequency of legs with extended knees can be around 20 Hz, for example. Higher orders of the load torque are present with a far smaller proportion and are also less noticeable.
  • the vibrations resulting from the non-uniformity of the piston compressor are additionally amplified by the drive unit - usually an electric motor - because the reaction of the electric motor to the load peak is out of phase at a time when the torque requirement of the piston compressor is lower.
  • the resulting speed fluctuation over one revolution can be up to +/- 14% in a conventional piston compressor. Therefore, the electric motor of the multi-stage piston compressor has a considerably higher current consumption than the power consumption of the compressor unit and a drastic reduction in the power factor, so that the electric motor for driving conventional compressor designs must be oversized.
  • the object is achieved on the basis of a piston compressor according to the preamble of claim 1 in conjunction with its characterizing features.
  • the following dependent claims represent advantageous developments of the invention.
  • the invention includes the technical teaching that two connecting rods are arranged on each crank of the crankshaft and are assigned to opposing pistons, with adjacent crankings being arranged essentially offset by 180 ° to one another.
  • crankshaft has exactly three crankings in order to drive a total of six pistons for compressing air, four pistons being assigned to the low-pressure stage and two pistons to the high-pressure stage.
  • advantages according to the invention also result from a different even number of pistons in the high and low pressure stage.
  • the two pistons belonging to the high-pressure stage are preferably assigned to one of the external crankings in order to achieve an arrangement that is optimal for the load.
  • additional masses on the connecting rods and / or pistons of the low-pressure stage adjacent to the high-pressure stage enable a particularly effective dynamic compensation of oscillating masses of the pistons belonging to the high-pressure stage and the pistons belonging to the non-adjacent low-pressure stage.
  • the same goal can also be achieved with an additional non-air compressing dummy piston if required.
  • a dynamic balancing of rotating masses of the crank mechanism of the high pressure stage can preferably be achieved by additional masses on the crankshaft.
  • the additional masses used in connection with the construction according to the invention can be made relatively small because of the already optimal rotational uniformity of the piston compressor, so that the total mass of the piston compressor does not increase excessively as a result.
  • the pistons of the compressor unit are preferably arranged vertically standing or lying horizontally or at an acute angle to the horizontal in a V-shape in order to create favorable force relationships in cooperation with the crankshaft.
  • the front end of the compressor unit 1 is driven by a drive unit 2 flanged onto it and generating a rotary movement (not shown further).
  • a coupling 3 is provided for the detachable connection of the drive unit 2.
  • the compressor unit 1 is in this embodiment Runs dry and has an opposite cylinder arrangement in the so-called 180 ° V design.
  • the drive unit 2 sets a crankshaft 5 mounted in the housing 4 in a rotary movement, which is converted into a lifting and lowering movement for six pistons 6a to 6f, which are housed within the pot-like cylinders 7a to 7f attached to the housing 3 for generating compressed air. Due to the piston movement, air is drawn in from the atmosphere via a filter arrangement (not shown here) on the inlet side and compressed in two stages. The compressed air is then available to the compressed air system of a rail vehicle - especially for the operation of the brake system.
  • the compressor unit 1 of the exemplary embodiment is designed as a two-stage piston compressor with a low-pressure stage and a high-pressure stage.
  • the four cylinders 7a to 7d are assigned to the low-pressure stage; cylinders 7e and 7f belong to the high pressure stage.
  • the linear drive of the pistons 6a to 6f takes place via a crank drive arrangement by means of associated connecting rods 8a to 8f, which are each connected to the crankshaft 5 via roller bearings on the side opposite the assigned pistons 6a to 6f.
  • the connecting rods 8a to 8f are fastened on the piston side in each case via a piston pin arrangement with a needle bearing, which produces a pivotable connection with the associated piston 6a to 6f.
  • cranks 9a, 9b and 9b, 9c which are adjacent to one another, are arranged essentially offset by 180 ° to one another.
  • Pistons 6a and 6b belonging to the low-pressure stage are produced by additional masses on the connecting rods 8c, 8d of the adjacent low-pressure stage, which are designed with a larger material cross-section and with a correspondingly favorable mass distribution.
  • a dynamic balancing of rotating masses of the crank mechanism of the high pressure stage takes place by additional masses 10a, 10b on the crankshaft 5.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schwingungsarmen mehrstufigen Kolbenkompressor, insbesondere für Schienenfahrzeuge, mit einer Niederdruckstufe und mindestens einer darauffolgenden Hochdruckstufe, der im wesentlichen aus einer eine Drehbewegung erzeugenden Antriebseinheit und einer nachgeschalteten Verdichtereinheit besteht, welche mehrere an einem Gehäuse für eine Kurbelwelle angeordnete topfartige Zylinder für innenliegende Kolben aufweist, wobei die über die Antriebseinheit angetriebene Kurbelwelle ihre Drehbewegung über auf Kröpfungen angeordnete Pleuel in eine lineare Bewegung für jeden zugeordneten Kolben zum Komprimieren von angesaugter Luft umwandelt, wobei auf jeder Kröpfung der Kurbelwelle zwei Pleuel angeordnet sind, die gegenüberliegenden Kolben zugeordnet sind, wobei benachbarte Kröpfungen im wesentlichen 180° zueinander versetzt angeordnet sind.

Description

Schwingungsarmer mehrstufiger Kolbenkompressor
Die vorliegende Erfindung betrifft einen schwingungsarmen mehrstufigen Kolbenkompressor, insbesondere für Schienenfahrzeuge, mit einer Niederdruckstufe und mindestens einer darauffolgenden Hochdruckstufe, der im wesentlichen aus einer eine Drehbewegung erzeugenden Antriebseinheit und einer nachgeschalteten Nerdichtereinheit besteht. Die Verdichtereinheit weist dabei mehrere an einem Gehäuse für eine Kurbelwelle angeordnete topfartige Zylinder für innenliegende Kolben auf, wobei die über die Antriebseinheit angetriebene Kurbelwelle ihre Drehbewegung über auf Kröpfungen angeordnete Pleuel in eine lineare Bewegung für jeden zugeordneten Kolben zum Komprimieren von angesaugter Luft umwandelt.
Im Bereich des Schienenfahrzeugbaus kommen üblicherweise ölgeschmierte Kolben- oder Schraubenkompressoren zum Einsatz. Die Olschmierung der Nerdichtereinheit derartiger Kompressoren hat zur Folge, daß die erzeugte Druckluft ölhaltig ist. Das Kondensat, welches bei der anschließenden Lufttrocknung anfällt, muss - wegen des Ölgehaltes - aus Umweltschutzgründen in beheizbaren Behältern gesammelt und in regelmäßigen Zeitabständen abgelassen und entsorgt werden. Dies führt zu einem erhöhten Wartungsaufwand und zu Entsorgungskosten. Hinzu kommen häufig auftretende Probleme mit einer Emulsionsbildung im Ölkreislauf herkömmlicher ölgeschmierter Nerdichtereinheiten im Winterbetrieb bei niedriger Einschaltdauer.
In jüngster Zeit kommen in verschiedenen Industriebereichen als Kompressoren vermelirt trockenlaufende Kolbenkompressoren zum Einsatz, die daher ebenfalls allgemein bekannt sind. Ein trockenlaufender Kolbenkompressor erarbeitet in seiner Verdichtereinheit ohne ein im Gehäuse befindliches Schmieröl. Stattdessen wird die Schmierung an der Kolbenlaufbahn durch eine besonders reibungsarme dynamische Dichtungsanordnung ersetzt. Alle drehenden Bauteile sind üblicherweise wälzgelagert. Die gekapselten Wälzlager werden dabei mit einer temperaturbeständigen, langlebigen Fettfüllung versehen. Im Nentilbereich werden gleitgeftihrte Bauteile weitestgehend vermieden. Durch die Summe dieser Maßnahmen ist eine Olschmierung in der Verdichtereinheit entbehrlich. Folglich kann beispielsweise auch die Gefahr einer Verölung der von der Verdichtereinheit erzeugten Druckluft ausgeschlossen werden, was insbesondere im Schienenfahrzeugbau vorteilhaft ist.
Die vorliegende, einen schwingungsarmen Kolbenkompressor betreffende Erfindung ist sowohl bei einem ölgeschmierten Kolbenkompressor als auch insbesondere bei einem trockenlaufenden Kolbenkompressor anwendbar.
Besonders bei den im Schienenfahrzeugbereich häufig eingesetzten zweistufigen Kolbenkompressoren tritt ein sehr ungleichförmiges Drehmoment auf. Dieses verursacht Drehschwingungen um die Kompressorlängsachse, die durch das für die eingesetzten Verdichtereinheiten charakteristische schwankende Lastmoment entstehen. Wie durch eine Fourier- Analyse des typische Lastmoments deutlich wird, entspricht der überwiegende Anteil des Lastmoments der Drehfrequenz der Kurbelwelle. Diese 1. Ordnung des Lastmoments liegt häufig im Bereich von 20 - 30 Hz, einer Frequenz also, die für den Menschen deutlich als Vibrationsschwingung spürbar ist. Die Eigenfrequenz von Beinen mit durchgestreckten Knien kann beispielsweise bei ca. 20 Hz liegen. Höhere Ordnungen des Lastmoments sind mit einem weitaus geringeren Anteil präsent und auch weniger stark spürbar.
Wie Untersuchungen ergaben, werden die aus der Drehungleichförmigkeit des Kolbenkompressors resultierenden Schwingungen durch die Antriebseinheit - meist ein Elektromotor - zusätzlich verstärkt, da die Reaktion des Elektromotors auf die Lastspitze phasenversetzt zu einem Zeitpunkt erfolgt in dem der Momentenbedarf des Kolbenverdichters niedriger ist. Die daraus resultierende Drehzahlschwankung über eine Umdrehung kann bei einem herkömmlichen Kolbenkompressor bis zu +/- 14% betragen. Daher weist der Elektromotor des mehrstufigen Kolbenkompressors eine gegenüber der Leistungsaufnahme der Verdichtereinheit erheblich höhere Stromaufnahme und eine drastische Reduzierung des Leistungsfaktors auf, so dass der Elektromotor zum Antrieb von herkömmlichen Verdichterkonstruktionen überdimensioniert werden muss.
Durch den im Fahrzeugbereich zunehmenden Leichtbautrend kommen vermelirt Strangpressprofile aus Aluminium bzw. Trägerstrukturen aus Dünnblech für Rahmenkonstruktionen und Fahrzeugaufbauten zur Anwendung. Derartige Konstruktionen weisen häufig eine Anzahl von Eigenfrequenzen auf, die nahe der Drehzahl des daran befestigten Kolbenkompressors des Druckluftbeschaffungssystems liegen. Daher ist es problematisch Spezifikationen über zulässige Körperschallpegel hinreichend einzuhalten.
In der Praxis ist bereits versucht worden, auftretende Schwingungsprobleme durch Massenausgleich zu lösen. Diese zusätzlichen Bauteile kompensieren zwar die durch den oszillierenden Kurbeltrieb hervorgerufenen Massenkräfte und Momente, fuhren jedoch zu einem erhöhten Bauteileaufwand, der auch die Masse des gesamten Kolbenkompressors weiter erhöht und insoweit wiederum dem Leichtbautrend entgegensteht.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen mehrstufigen Kolbenkompressor der vorstehend beschriebenen Art dahingehend weiterzuverbessern, dass ohne Verwendung zusätzlicher Ausgleichsmassen eine möglichst gleichförmige Drehbewegung erzielt wird, um die Schwingungsemissionen zu minimieren.
Die Aufgabe wird ausgehend von einem Kolbenkompressor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die nachfolgenden abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder. Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass auf jeder Kröpfung der Kurbelwelle zwei Pleuel angeordnet sind, die gegenüberliegenden Kolben zugeordnet sind, wobei benachbarte Kröpfungen im wesentlichen 180° zueinander versetzt angeordnet sind.
Durch diese spezielle konstruktive Lösung wird eine starke Verringerung der Drehungleichförmigkeit der Verdichtereinheit erzielt, so dass die Stromaufnahme eines als Antriebseinheit eingesetzten Elektromotors erheblich abfällt. Damit erhöht sich in vorteilhafter Weise der Leistungsfaktor des Kolbenkompressors. Wie Versuche ergaben werden Bedingungen erreicht, die einen annähernd konstanten Momentenbedarf (Nennlastbedingungen) entsprechen. Daher braucht die Antriebseinheit in Form eines Elektromotors nicht mehr überdimensioniert werden. Damit kann entsprechend des Leistungsbedarfs der Verdichtereinheit konstruktiv ausgelegt werden. Bei einem Hydraulikmotor als Antriebseinheit braucht kein oder nur ein sehr kleines Schwungrad vorgesehen werden. Besonders der Anteil 1.Ordnung im Lastmoment wird extrem reduziert, was insbesondere spürbare Schwingungen vermeidet. Damit eröffnet sich der weitere Vorteil, dass der erfindungsgemäße Kolbenkompressor mit einer relativ steifen Lagerung auskommt, weil Schwingungen ja nur in höheren Ordnungen signifikant auftreten.
Besonders vorteilhaft ist eine konstruktive Gestaltung, bei der die Kurbelwelle genau drei Kröpfungen aufweist, um insgesamt sechs Kolben zum Komprimieren von Luft anzutreiben, wobei vier Kolben der Niederdruckstufe und zwei Kolben der Hochdruckstufe zugeordnet sind. Aber auch bei einer anderen geradzahligen Anzahl von Kolben in der Hoch- und Niederdruckstufe ergeben sich die erfindungsgemäßen Vorteile.
Vorzugsweise sind die beiden zur Hochdruckstufe gehörenden Kolben einer der außenliegenden Kröpfungen zugeordnet, um eine belastungsoptimale Anordnung zu treffen. Gemäß einer weiteren die Erfindung verbessernden Maßnahme kann durch Zusatzmassen an den Pleuel und/oder Kolben der zur Hochdruckstufe benachbarten Niederdruckstufe ein besonders effektiver dynamischer Ausgleich oszillierender Massen der zur Hochdruckstufe gehörigen Kolben sowie der zur nicht benachbarten Niederdruckstufe gehörigen Kolben realisiert werden. Dasselbe Ziel kann bei Bedarf auch durch einen zusätzlichen nicht luftkomprimierenden Blindkolben erreicht werden. Ein dynamischer Ausgleich rotierender Massen des Kurbeltriebes der Hochdruckstufe kann vorzugsweise durch Zusatzmassen auf der Kurbelwelle erfolgen. Die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Konstruktion verwendeten Zusatzmassen können wegen der ohnehin optimalen Drehgleichförmigkeit des Kolbenkompressors relativ klein ausgeführt werden, so daß die Gesamtmasse des Kolbenkompressors hierdurch nicht übermäßig ansteigt.
Vorzugsweise sind die Kolben der Verdichtereinheit vertikal stehend oder horizontal liegend oder in einem spitzen Winkel zur Horizontalen V-förmig angeordnet, um günstige Kräfteverhältnisse im Zusammenwirken mit der Kurbelwelle zu schaffen.
Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben oder werden nachfolgend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausfuhrungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung näher dargestellt. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch eine Verdichtereinheit eines erfindungsgemäßen schwingungsarmen mehrstufigen Kolbenkompressors.
Die Verdichtereinheit 1 wird stirnseitig von einer hieran angeflanschten und eine Drehbewegung erzeugenden (nicht weiter dargestellten) Antriebseinheit 2 angetrieben. Zum lösbaren Anschluss der Antriebseinheit 2 ist eine Kupplung 3 vorgesehen. Die Verdichtereinheit 1 ist in diesem Ausführungsbeispiel trockenlaufend ausgeführt und verfügt über eine gegenüberliegende Zylinderanordnung in der sogenannten 180° V-Bauweise.
Die Antriebseinheit 2 versetzt eine im Gehäuse 4 gelagerte Kurbelwelle 5 in eine Drehbewegung, welche in eine Hub- und Senkbewegung für sechs Kolben 6a bis 6f umgesetzt wird, die innerhalb der am Gehäuse 3 befestigten topfartigen Zylinder 7a bis 7f zur Drucklufterzeugung untergebracht sind. Durch die Kolbenbewegung wird aus der Atmosphäre Luft über eine eingangsseitige hier nicht dargestellte Filteranordnung angesaugt und zweistufig verdichtet. Die Druckluft steht danach dem Druckluftsystem eines Schienenfahrzeuges - insbesondere für den Betrieb der Bremsanlage - zur Verfügung.
Die Verdichtereinheit 1 des Ausführungsbeispiels ist als zweistufiger Kolbenverdichter mit Niederdruckstufe und Hochdruckstufe ausgeführt. Der Niederdruckstufe sind die vier Zylinder 7a bis 7d zugeordnet; zur Hochdruckstufe gehören die Zylinder 7e und 7f. Der lineare Antrieb der Kolben 6a bis 6f erfolgt über eine Kurbeltriebanordnung mittels zugeordneter Pleuel 8a bis 8f, die je auf der den zugeordneten Kolben 6a bis 6f gegenüberliegenden Seite mit der Kurbelwelle 5 über Wälzlager verbunden sind. Die kolbenseitige Befestigung der Pleuel 8a bis 8f erfolgt über je eine Kolbenbolzenanordnung mit Nadellager, die eine schwenkbare Verbindung mit dem zugeordneten Kolben 6a bis 6f herstellt.
Um eine schwingungsarme Anordnung zu erhalten, sind auf jeder Kröpfung 9a bis 9c der Kurbelwelle 5 genau zwei Pleuel 8a, 8b bzw. 8c, 8d bzw. 8e, 8f angeordnet, die gegenüberliegenden Kolben 6a, 6b bzw. 6c, 6d bzw. 6e, 6f zugeordnet sind. Hierbei sind die einander benachbarten Kröpfungen 9a, 9b sowie 9b, 9c im wesentlichen 180° zueinander versetzt angeordnet.
Ein zusätzlicher dynamischer Ausgleich oszillierender Massen der zur Hochdruckstufe gehörigen Kolben 6e und 6f sowie der zur nicht benachbarten 1 ■
Niederdruckstufe gehörigen Kolben 6a und 6b erfolgt durch Zusatzmassen an den Pleuel 8c, 8d der benachbarten Niederdruckstufe, die insoweit mit einem größeren Materialquerschnitt und mit einer entsprechend günstigen Masseverteilung ausgebildet sind. Ein dynamischer Ausgleich rotierender Massen des Kurbeltriebes der Hochdruckstufe erfolgt durch Zusatzmassen 10a, 10b auf der Kurbelwelle 5.
Die Erfindung ist nicht beschränkt auf das vorstehend nur exemplarisch angegebene Ausführungsbeispiel. Es sind vielmehr auch Abwandlungen hiervon denkbar, die trotz abweichender konstruktiver Ausgestaltung in den durch die Ansprüche definierten Schutzbereich eingreifen können. So ist die vorliegende Erfindung insbesondere nicht auf die vorstehend beschriebene 6-Zylinder- Anordnung beschränkt. Auch andere geradzahlige Konfigurationen sind denkbar.
Bezugszeichenliste
Verdichtereinheit
Antriebseinheit
Kupplung
Gehäuse
Kurbelwelle
Kolben
Zylinder
Pleuel
Kröpfung
Zusatzmasse

Claims

A n s p r ü c h e
1. Schwingungsarmer mehrstufiger Kolbenkompressor, insbesondere für Schienenfahrzeuge, mit einer Niederdruckstufe und mindestens einer darauffolgenden Hochdruckstufe, der im wesentlichen aus einer eine Drehbewegung erzeugenden Antriebseinheit (2) und einer nachgeschalteten Verdichtereinheit (1) besteht, welche mehrere an einem Gehäuse (3) für eine Kurbelwelle (5) angeordnete topfartige Zylinder (7a bis 7f) für innenliegende Kolben (6a bis 6f) aufweist, wobei die über die Antriebseinheit (2) angetriebene Kurbelwelle (5) ihre Drehbewegung über auf Kröpfungen (9a bis 9c) angeordnete Pleuel (8a bis 8f) in eine lineare Bewegung für jeden zugeordneten Kolben (6a bis 6f) zum Komprimieren von angesaugter Luft umwandelt, dadurch gekennzeichnet, dass auf jeder Kröpfung ( 9a bis 9c) der Kurbelwelle (5) zwei Pleuel (8a, 8b; 8c, 8d; 8e, 8f) angeordnet sind, die gegenüberliegenden Kolben (6a, 6b; 6c, 6d; 6e, 6f) zugeordnet sind, wobei benachbarte Kröpfungen (9a, 9b; 9b, 9c) im wesentlichen 180° zueinander versetzt angeordnet sind.
2. Schwingungsarmer mehrstufiger Kolbenkompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurbelwelle (5) genau drei Kröpfungen (9a bis
9c) aufweist, um insgesamt sechs Kolben (6a bis 6f) zum Komprimieren von Luft anzutreiben, wobei vier Kolben (6a bis 6d) der Niederdruckstufe und zwei Kolben (6e und 6f) der Hochdruckstufe zugeordnet sind.
3. Schwingungsarmer mehrstufiger Kolbenkompressor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden zur Hochdruckstufe gehörenden Kolben (6e und 6f) einer der außenliegenden Kröpfungen (9c) zugeordnet sind.
4. Schwingungsarmer mehrstufiger Kolbenkompressor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein dynamischer Ausgleich oszillierender Massen der zur Hochdruckstufe gehörigen Kolben (6e und 6f) sowie der zur nicht benachbarten Niederdruckstufe gehörigen Kolben (6a und 6b) durch Zusatzmassen an den Pleuel (8c, 8d) und/oder Kolben (6c, 6d) der benachbarten Niederdruckstufe erfolgt.
5. Schwingungsarmer mehrstufiger Kolbenkompressor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein dynamischer Ausgleich oszillierender Massen der zur Hochdruckstufe gehörigen Kolben (6e, 6f) sowie der zur nicht benachbarten Niederdruckstufe gehörigen Kolben (6a, 6b) durch einen nicht luftkomprimierenden Blindkolben erfolgt.
6. Schwingungsarmer mehrstufiger Kolbenkompressor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein dynamischer Ausgleich rotierender Massen des Kurbeltriebes der Hochdruckstufe durch Zusatzmassen (10a, 10b) auf der Kurbelwelle (5) erfolgt.
7. Schwingungsarmer mehrstufiger Kolbenkompressor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (2) nach Art eines Elektromotors oder eines Hydromotors oder einer Verbrennungskraftmaschine ausgeführt ist.
8. Schwingungsarmer mehrstufiger Kolbenkompressor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebseinheit (2) ein Riemengetriebe nachgeschaltet ist, das abtriebsseitig mit der Verdichtereinheit (1) verbunden ist.
9. Schwingungsarmer mehrstufiger Kolbenkompressor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Kraftfluss zwischen der Antriebseinheit (2) und der Verdichtereinheit (1) eine Kardanwelle als Kraftübertragungselement angeordnet ist.
10. Schwingungsarmer mehrstufiger Kolbenkompressor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben (6a bis 6f) der Verdichtereinheit (1) vertikal stehend oder horizontal liegend oder in einem spitzen Winkel zur Horizontalen angeordnet sind.
11. Schwingungsarmer mehrstufiger Kolbenkompressor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdichtereinheit (1) trockenlaufend oder ölgeschmiert ausgeführt ist.
12. Schwingungsarmer mehrstufiger Kolbenkompressor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle einer trockenlaufenden Verdichtereinheit
(1) die zu komprimierende Luft von der Niederdruckstufe über das Gehäuse (4) der Verdichtereinheit (1) ansaugbar ist, wobei ein mit einem Rückschlagventil ausgerüsteter Luftfilter am Gehäuse (4) angebracht ist.
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