WO2012163618A2 - Kompressoreinheit - Google Patents

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    • F04B49/02—Stopping, starting, unloading or idling control
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    • F04B49/08—Regulating by delivery pressure

Definitions

  • the invention relates to a compressor unit in a portable compressed air source, which one driven by a sliding crank drive or a sliding crank gear
  • Reciprocating compressor having a piston oscillating in a cylinder and a compression space bounding piston, wherein the cylinder is the output side closed by a cylinder head with exhaust valve
  • Such compressor units are z. B. with or as part of devices for sealing and inflating inflatable objects, in particular for sealing and inflation of motor vehicle tires needed (breakdown sets).
  • These portable and lightweight devices include the compressor unit as
  • Compressed gas source further comprise a sealant container for a fillable in the inflatable article automatic sealing means, a valve and distributor unit for sealant and compressed gas and are provided with an attachable to the compressed gas source inlet conduit and connectable to the inflatable object outlet.
  • DE 44 29 097 A1 shows such a compressor unit or a reciprocating compressor with an outlet valve customary in the prior art, which at the same time is the only "overpressure valve" for the interior of the compressor such an outlet valve consists of a spring-loaded disc which has an outlet bore of the compressor
  • Compression space in the cylinder covers and with appropriate pressure in
  • Compression space / pressure chamber to prevent. This increases the overall size of devices for sealing and inflating inflatable objects.
  • Relief valve body and / or a pressure relief valve seat made of elastomeric material, preferably made of rubber.
  • a relief valve body made of elastomeric material a very fast working valve of low mass can be provided, which can even be designed so that its own elasticity provides sufficient spring force to fix the pressure relief valve body until a certain pressure on the pressure relief valve seat is reached.
  • a pressure relief valve seat made of elastomeric material in which the pressure relief valve body can press, creates additional elasticity / spring force in a simple way.
  • Relief valve body is spring loaded, or in addition to its own elasticity
  • a further advantageous embodiment is that the pressure relief valve as a
  • a further advantageous embodiment consists in that the pretension, that is the "seat pressure" of the overpressure valve body, can be adjusted on the overpressure valve seat In the simplest embodiment, this is done, for example, by an adjustment screw which influences the spring force 1 and 5 mm, preferably 1.5 to 3 mm, which makes it easy to influence the design of the spring effect and the amount of opening during the opening process Inflating motor vehicle tires.
  • Fig. 1 shows a compressor unit with crank gear, engine and cylinder head in two views, for a device for sealing and inflating
  • the compressor unit is provided with a pressure relief valve arranged according to the invention.
  • the high-speed compressor unit 1 is driven by a crank mechanism 2 by a motor 3.
  • the cylinder head 4 has various exhaust and
  • Connection devices including a manometer 5, and also forms the
  • Outlet valve body he 9 is fixed centrally on the exhaust valve seat 10, which on Cylinder-side end of the housing 6 is formed.
  • the pressure relief valve 11 is designed here as a check valve and has a trained with a spring-loaded steel ball pressure relief valve body 12. The bias so the "seat pressure" of the pressure relief valve body 12 on the
  • Relief valve seat 14 is adjustable via the spring force influencing the adjusting screw 13.

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Abstract

Kompressoreinheit in einer tragbaren Druckluftquelle, welche einen über einen Schubkurbeltrieb angetriebenen Hubkolbenverdichter mit einem in einem Zylinder oszillierend bewegten und einen Kompressionsraum begrenzenden Kolben aufweist, wobei der Zylinder ausgangsseitig durch einen Zylinderkopf mit Auslassventil verschlossenen ist, wobei der Zylinderkopf ein parallel zum Auslassventil angeordnetes separates Überdruckventil für den Kompressionsraum aufweist.

Description

Kompressoreinheit
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Kompressoreinheit in einer tragbaren Druckluftquelle, welche einen über einen Schubkurbeltrieb bzw. ein Schubkurbelgetriebe angetriebenen
Hubkolbenverdichter mit einem in einem Zylinder oszillierend bewegten und einen Kompressionsraum begrenzenden Kolben aufweist, wobei der Zylinder ausgangsseitig durch einen Zylinderkopf mit Auslassventil verschlossenen ist
Solche Kompressoreinheiten werden z. B. mit oder als Teil von Vorrichtungen zum Abdichten und Aufpumpen aufblasbarer Gegenstände, insbesondere zum Abdichten und Aufpumpen von Kraftfahrzeugreifen benötigt (Pannensets).
Diese tragbaren und leichten Vorrichtungen beinhalten die Kompressoreinheit als
Druckgasquelle auf, weisen weiterhin einen Dichtmittelbehälter für ein in den aufblasbaren Gegenstand einfüllbares selbsttätiges Dichtmittel auf, eine Ventil- und Verteilereinheit für Dichtmittel und Druckgas und sind mit einer an die Druckgasquelle anschließbaren Einlassleitung und einer an den aufblasbaren Gegenstand anschließbaren Auslassleitung versehen. Die DE 44 29 097 AI zeigt eine solche Kompressoreinheit bzw. einen Kolbenverdichter mit einem im Stand der Technik üblichen Auslassventil, welches gleichzeitig das einzige „Überdruckventil" für den Innenraum des Kompressors ist. Ein solches Auslassventil besteht aus einer federbelasteten Scheibe, welche eine Auslassbohrung des
Verdichtungsraums im Zylinder abdeckt und bei entsprechendem Druck im
Verdichtungsraum gegen die Feder abhebt. Abgesehen davon, dass ein solches
Auslassventil für sehr hohe Öffnungsfrequenzen, d.h. für sehr schnell bewegte Kolbenkompressoren mit kurzem Hub, nur bedingt geeignet ist, ist es hier erforderlich, einen bestimmten Rohrlängenabstand zum Dichtmittelbehälter bzw. zur zugehörigen Verteilereinheit einzuhalten, um einen Rückfluss von Dichtmittel in den
Kompressionsraum/Druckraum zu verhindern. Dies erhöht insgesamt die Baugröße von Vorrichtungen zum Abdichten und Aufpumpen aufblasbarer Gegenstände. Ein
vergrößerter Bauraum steht aber dem Entwicklungstrend entgegen, solche Vorrichtungen und insbesondere deren Kompressoren möglichst platzsparend zu gestalten.
Handelsübliche Pannensets zur Reifenabdichtung, die über einen Kleinkompressor verfügen, mit dessen Hilfe Reifen aufgepumpt werden können, nutzen zur Begrenzung des Maximaldruckes in der Regel also entweder das Auslassventil im Kompressionsraum in Verbindung mit einem entsprechend ausgelegten Totraum oder aber ein Ventil in der nachfolgenden Verteilereinheit, welches somit zwischen Auslassventil und Reifenventil bzw. zwischen Kompressor und Manometer angeordnet ist.
Die Anordnung eines Überdruckventils zwischen Verteilereinheit und Auslassventil kann dazu führen, dass beim Pumpen von Dichtmittel Druckzustände entstehen können, die dazu führen, dass es zu einem unerwünschten Dichtmittelrückfluß kommt, der den Kompressor unbrauchbar macht. Andererseits verhindert ein Rückschlagventil in der nachfolgenden Verteilereinheit zwischen Auslassventil und Reifenventil, dass bei abgeschaltetem Kompressor mit dem integrierten Manometer der bestehende Druck messbar bleibt. Dementsprechend löst ein zusätzliches Rückschlagventil zwischen Kompressor und Manometer das Problem auch nicht zufriedenstellend. Für die Erfindung bestand daher die Aufgabe ein Überdruckventil bereitzustellen, welches die Begrenzung des Maximaldrucks im Kompressionsraum bei gleichzeitiger Vermeidung von Dichtmittelrückfiuß gewährleistet und damit Gebrauchsdauer und Zuverlässigkeit des Kompressors erhöht. Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Hauptanspruchs. Weitere vorteilhafte Ausbildungen sind in den Unteransprüchen offenbart. Dabei weist der Zylinderkopf ein parallel zum Auslassventil angeordnetes separates Überdruckventil für den Kompressionsraum auf. Damit erfolgt die Absicherung/Einstellung des Maximaldrucks schon im
Kompressionsraum (Zylinder). Dadurch muss die nachfolgende Konstruktion nicht mehr den Maximaldrücken standhalten, was zu einer Material- & Kostenersparnis führt, da diese nachgelagerten Teile nicht so aufwendig konstruiert werden müssen. Der Rückfluss von Dichtmittel bei Pumpsystemen ist mit einer solchen Kompressoreinheit ausgeschlossen. Das Auslassventil trennt nämlich das Fördersystem vom Überdruckventil. Dies ermöglicht eine Dichtmitte lpumplösung, die auch in Verbindung mit niedrigen Maximaldrücken und der Verwendung von hochviskosem Dichtmittel funktioniert. Als niedrige Maximaldrücke werden solche bezeichnet, die erheblich unter den heute üblichen Drücken von 600 bis 800 kPa liegen.
Eine vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, dass das Überdruckventil einen
Überdruckventilkörper und/oder einen Überdruckventilsitz aus elastomerem Material, vorzugsweise aus Gummi, aufweist. Bei einem Überdruckventilkörper aus elastomerem Material kann ein sehr schnell arbeitendes Ventil geringer Masse bereitgestellt werden, das sogar so ausgelegt werden kann, dass die eigene Elastizität genügend Federkraft bereitstellt, um den Überdruckventilkörper bis zum Erreichen eines bestimmtem Drucks auf dem Überdruckventilsitz zu fixieren. Bei einem Überdruckventilsitz aus elastomerem Material, in den sich der Überdruckventilkörper eindrücken kann, entsteht auf einfache Weise zusätzliche Elastizität / Federkraft.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung in diesem Sinne besteht darin, dass der
Überdruckventilkörper federbelastet ist, bzw. zusätzlich zur eigenen Elastizität
federbelastet ist. Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass das Überdruckventil einen als
Rückschlagventil mit einer federbelasteten Stahlkugel als Überdruckventilkörper aufweist. Dies ist eine besonders einfache und vielfach bewährte Ausführung, die als Zubehör leicht erworben werden kann. Die Stahlkugelventilkonstruktion ermöglicht den Einsatz auch für Zylinderköpfe aus Metall und lässt höhere Einsatztemperaturen zu. Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass die Vorspannung, also der „Sitzdruck" des Überdruckventilkörpers auf dem Überdruckventilsitz einstellbar ist. In einfachster Ausführung geschieht dies beispielsweise durch eine die Federkraft beeinflussende Einstellschraube. Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass die Überdruckventilöffnung einen Durchmesser zwischen 1 und 5 mm aufweist, vorzugsweise 1,5 bis 3 mm. Damit lässt sich auf einfache Weise die Auslegung auf Federwirkung und Durchlassmenge beim Öffnen beeinflussen. Besonders geeignet ist eine solche Kompressoreinheit für eine Vorrichtung zum Abdichten und Aufpumpen aufblasbarer Gegenstände, insbesondere zum Abdichten und Aufpumpen von Kraftfahrzeugreifen.
Anhand eines Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden.
Die Fig. 1 zeigt eine Kompressoreinheit mit Schubkurbelgetriebe, Motor und Zylinderkopf in zwei Ansichten, für eine Vorrichtung zum Abdichten und Aufpumpen von
Kraftfahrzeugreifen. Die Kompressoreinheit ist mit einem erfindungsgemäß angeordneten Überdruckventil versehen.
Die schnell laufende Kompressoreinheit 1 wird über ein Schubkurbelgetriebe 2 durch einen Motor 3 angetrieben. Der Zylinderkopf 4 weist verschiedene Auslass- und
Anschlusseinrichtungen auf, unter anderem ein Manometer 5, und bildet auch das
Auslassventil für den Kompressionsraum 8, nämlich durch das rohrförmige
Auslassventilgehäuse 6 für den Auslassventilhalter 7, mit dem ein elastischer
Auslass ventilkörp er 9 mittig auf dem Auslassventilsitz 10 fixiert ist, welcher am zylinderseitigen Ende des Gehäuses 6 ausgebildet ist.
Im Zylinderkopf 4 ist, wie der obere Teil der Fig. 1 deutlich zeigt, ein parallel zum Auslassventil angeordnetes separates Überdruckventil 11 für den Kompressionsraum angeordnet.
Das Überdruckventil 11 ist hier als Rückschlagventil ausgebildet ist und weist einen mit einer als federbelastete Stahlkugel ausgebildeten Überdruckventilkörper 12 auf. Die Vorspannung also der„Sitzdruck" des Überdruckventilkörpers 12 auf dem
Überdruckventilsitz 14 ist über die die Federkraft beeinflussende Einstellschraube 13 einstellbar.
Bezugszeichenliste
(Teil der Beschreibung)
1 Kompressoreinheit
2 Schubkurbelgetriebe
3 Motor
4 Zylinderkopf
5 Manometer
6 Auslassventilgehäuse
7 Auslassventilhalter
8 Kompressionsraum
9 Auslass ventilkörp er
10 Auslassventilsitz
11 Überdruckventil
12 Überdruckventilkörper
13 Einstellschraube
14 Überdruckventilsitz
15 Überdruckventilö ffnung

Claims

Patentansprüche
1. Kompressoreinheit (1) in einer tragbaren Druckluftquelle, welche einen über ein Schubkurbelgetriebe (2) angetriebenen Hubkolbenverdichter mit einem in einem Zylinder oszillierend bewegten und einen Kompressionsraum (8) begrenzenden Kolben aufweist, wobei der Zylinder ausgangsseitig durch einen Zylinderkopf (4) mit Auslassventil (6, 7, 9) verschlossenen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderkopf (4) ein parallel zum Auslassventil (6, 7, 9) angeordnetes separates Überdruckventil (11) für den Kompressionsraum (8) aufweist.
2. Kompressoreinheit nach Anspruch 1, bei dem das Überdruckventil (11) einen
Überdruckventilkörper (12) und/oder einen Überdruckventilsitz (14) aus elastomerem Material, vorzugsweise aus Gummi, aufweist.
3. Kompressoreinheit nach Anspruch 1, bei dem der Überdruckventilkörper (12)
federbelastet ist.
4. Kompressoreinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Überdruckventil als Rückschlagventil ausgebildet ist und einen als federbelastete Stahlkugel ausgebildeten Überdruckventilkörper (12) aufweist.
5. Kompressoreinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Vorspannung des Überdruckventilkörpers (12) auf dem Überdruckventilsitz (14) einstellbar ist.
6. Kompressoreinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die
Überdruckventilöffnung (15) einen Durchmesser zwischen 1 und 5 mm aufweist, vorzugsweise 1 ,5 bis 3 mm. Vorrichtung zum Abdichten und Aufpumpen aufblasbarer Gegenstände, insbesondere zum Abdichten und Aufpumpen von Kraftfahrzeugreifen, mit Kompressoreinheit nach Anspruch 1 bis 6.
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