WO2015091169A1

WO2015091169A1 - Kompressorsystem mit einer kolbenhubeinstellvorrichtung

Info

Publication number: WO2015091169A1
Application number: PCT/EP2014/077282
Authority: WO
Inventors: Huba Nemeth; Gergely Boka; Gilles Hebrard; Wolfgang Kiener
Original assignee: Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date: 2013-12-18
Filing date: 2014-12-10
Publication date: 2015-06-25
Also published as: DE102013114304A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kompressorsystem für ein Nutzfahrzeug, umfassend einen von einer Antriebseinheit (1) angetriebenen Kompressor (2) mit mindestens einem Kolben (3a) zur Erzeugung von Druckluft, wobei zwischen der Antriebseinheit (1) und dem Kompressor (2) mindestens eine Getriebeeinheit (4a) angeordnet ist und über eine Kurbelwelle (5) mit dem Kompressor (2) verbunden ist, wobei ferner die Druckluft durch eine Luftaufbereitungseinheit (6) zur Trocknung und Reinigung der Druckluft hindurch zu mindestens einem Druckluftspeicher (7) förderbar ist. Erfindungsgemäß ist zwischen dem mindestens einen Kolben (3a) und der Kurbelwelle (5) eine Kolbenhubeinstellvorrichtung (8) angeordnet, die durch eine damit verbundene Kolbenhubsteuereinheit (15) steuerbar ist.

Description

Kompressorsystem mit einer Kolbenhubeinstellvorrichtung

GEBIET DER ERFINDUNG Die Erfindung betrifft ein Kompressorsystem für ein Nutzfahrzeug, umfassend einen von einer Antriebseinheit angetriebenen Kompressor mit mindestens einem Kolben zur Erzeugung von Druckluft, wobei zwischen der Antriebseinheit und dem

Kompressor mindestens eine Getriebeeinheit angeordnet ist und über eine

Kurbelwelle mit dem Kompressor verbunden ist, wobei ferner die Druckluft durch eine Luftaufbereitungseinheit zur Trocknung und Reinigung der Druckluft hindurch zu mindestens einem Druckluftspeicher förderbar ist.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG Moderne Nutzfahrzeuge weisen verschiedene Teilsysteme auf, die mit Druckluft betrieben werden können. Dazu gehören beispielsweise eine druckluftbetriebene Betriebsbremse und eine Luftfederung. Um die Versorgung dieser Teilsysteme mit Druckluft sicherzustellen, ist normalerweise ein Kompressorsystem, umfassend einen Kompressor in dem Nutzufahrzeug vorgesehen. Der Kompressor wird in der Regel mechanisch von einer Antriebseinheit, insbesondere einer Verbrennungskraftmaschine des Nutzufahrzeugs angetrieben. Da der Bedarf an Druckluft innerhalb des Nutzufahrzeugs normalerweise keinen Dauerbetrieb des Kompressors erfordert, können unterschiedliche Energiesparsystem verwendet werden.

Gemäß DE 10 2008 003 957 AI kann eine Kupplung zwischen dem Antriebsmotor und dem Kompressor vorgesehen sein, um eine Entkopplung des Kompressors vom Antriebsmotor zu ermöglichen. Dies ist wünschenswert, da der Betrieb des

Kompressors Energie verbraucht, die eingespart werden kann, wenn keine Druckluft benötigt wird, beziehungsweise wenn der vorhandene Druckluftvorrat den

Druckluftbedarf der Verbraucher über eine gewisse Zeitspanne decken kann. Die Abkopplung des Kompressors hat allerdings den Nachteil dass der Kompressor nicht für den Antrieb einer weiteren Vorrichtung, z.B. Servolenkungspumpe geeignet ist. Der Antrieb einer Hilfsvorrichtung innerhalb des Kompressorsystems mit Kupplung benötigt ein zusätzliches Getriebe wie in der WO2009/146908 AI dargestellt, das die Kosten und den Bedarf an Einbauraum wesentlich erhöhen.

Aus der DE 10 2008 005 435 AI geht ein Kompressor zur Erzeugung von Druckluft für ein Nutzfahrzeug hervor, wobei der Kompressor ein Gehäuse mit einem

Kolbenraum und einem Schadraum sowie eine Ventileinrichtung mit einem

Absperrkörper zum Trennen des Schadraums von dem Kolbenraum umfasst.

Während einer Entlastungsphase sind der Kolbenraum und der Schadraum miteinander verbunden wodurch die während der Entlastungsphase auftretenden Spitzendrücke reduziert werden und so der Energieverbrauch des Kompressors gesenkt wird. Dieses System ermöglicht zwar den Direktantrieb von

Hilfsvorrichtungen, weist aber im Vergleich zum System mit Entkopplung des Kompressors ein deutlich niedrigeres Energiesparpotenzial auf.

Des Weiteren offenbart die WO 2012/094694 AI eine variable

Hubeinstellvorrichtung mit einer ersten Kurbel, die eine erste Drehachse aufweist. Ferner umfasst die Hubeinstellvorrichtung einen Hypozykloidradmechanismus mit mindestens einem innenverzahnten Hohlrad und mindestens einem Stirnrad. Das mindestens eine Hohlrad weist eine Drehachse auf, die mit der ersten Drehachse der ersten Kurbel übereinstimmt und das mindestens eine Stirnrad weist eine zweite Drehachse auf. Die erste Kurbel steht zusammenwirkend mit dem mindestens einen Hohlrad in Eingriff und rotiert innerhalb des mindestens einen Hohlrades um die erste Drehachse. Das mindestens eine Stirnrad ist drehbar an der ersten Kurbel gelagert, wodurch die zweite Drehachse von der ersten Drehachse versetzt ist. Eine zweite Kurbel, die eine dritte Drehachse aufweist, steht mit dem mindestens einem Stirnrad zusammenwirkend in Eingriff, wodurch die dritte Drehachse weiter von der ersten und zweiten Drehachse versetzt ist. Eine Pleuelstange weist ein erstes und ein zweites Ende auf, wobei das erste Ende der Pleuelstange schwenkbar mit der zweiten Kurbel verbunden ist. Ein Betrieb der Pleuelstange weist im Wesentlichen eine lineare Bewegung auf, die in eine Drehbewegung der zweiten Kurbel sowie des mindestens einen Stirnrads und der ersten Kurbel übersetzt wird.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Kompressorsystem dahingehend zu optimieren, dass ohne den Kompressor von der Antriebseinheit abzukuppeln der Energieverbrauch des Kompressors mit einfachen Mitteln erheblich gesenkt wird. Die Aufgabe wird ausgehend von einem Kompressorsystem gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den nachfolgenden abhängigen Ansprüchen hervor. Erfindungsgemäß ist zwischen dem mindestens einen Kolben und der Kurbelwelle eine Kolbenhubeinstellvorrichtung angeordnet, die durch eine damit verbundene Kolbenhubsteuereinheit steuerbar ist. Die Kolbenhubsteuereinheit steuert auf mechanische, elektrische, pneumatische oder hydraulische Weise die

Kolbenhubeinstellvorrichtung, wodurch direkt auf den Kolbenhub Einfluss genommen wird. Somit kann der Kolbenhub derart eingestellt werden, dass der mindestens eine Kolben pneumatisch abgeschaltet ist und keine Druckluft fördert. Die Zustandsabhängige Steuerung des Kolbenhubs, die auf den aktuellen

Druckluftbedarf basiert, ist mit einem erheblichen Energiesparpotential verknüpft, ohne dass der Kompressor von der Antriebseinheit abgekuppelt werden muss. Sofern die Kolbenhubeinstellvorrichtung kein Signal von der Kolbenhubsteuereinheit erhält, kann entweder der aktuelle Kolbenhub beibehalten werden oder ein maximaler Kolbenhub eingestellt werden.

Vorzugsweise ist die Kolbenhubeinstellvorrichtung an einem an der Kurbelwelle ausgebildeten, um eine erste Drehachse rotierenden Kurbelwellenzapfen angeordnet, wobei ein mit dem mindestens einen Kolben verbundener Pleuel ein zylindrisches Element mit einer an einer Außenumfangsfläche angeordneten Gleitbahn umfasst, an der das Pleuel gleitend gelagert ist und um eine zweite Drehachse rotiert. Mit anderen Worten ist die Kolbenhubeinstellvorrichtung zwischen dem Pleuel und der Kurbelwelle an dem Kurbelwellenzapfen angeordnet. Der Kurbelwellenzapfen ist ein Teil der Kurbelwelle, der koaxial, vorzugsweise um einen Kurbelwellenradius, versetzt ist. Der Pleuel weist eine kreisrunde Aussparung auf in der das zylindrische Element angeordnet ist und zur Anlage kommt. Das zylindrische Element ist drehbeweglich gelagert und weist zur Reibungsminimierung eine Gleitfläche an der Außenumfangsfläche auf. Über den radialen Abstand zwischen der ersten und der zweite Drehachse ist der Kolbenhub einstellbar.

Besonders bevorzugt ist, dass wenigstens eine Hilfsvorrichtung zumindest mittelbar über eine mit dem Kompressor wirkverbundene Welle angetrieben ist. Dies erlaubt einen lineare und gleichzeitig kompaktbauende Anordnung von Kompressor und der wenigstens einen Hilfsvorrichtung. Vorteilhafterweise kann aufgrund der

Aufrechterhaltung des Antriebs des Kompressors die Rotation der Welle genutzt werden, um wenigstens eine Hilfsvorrichtung mit anzutreiben. Die wenigstens eine Hilfsvorrichtung kann beispielsweise eine Servolenkungseinheit sein, die einen dauerhaften Antrieb bedarf und dadurch nicht direkt an einem auskuppelbaren Kompressor angeordnet werden dürfte.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass zwischen der wenigstens einen Hilfsvorrichtung und dem Kompressor mindestens eine Getriebeeinheit angeordnet ist. Dies erlaubt die Übersetzung auf die wenigstens eine Hilfsvorrichtung bedarfsgesteuert anzupassen. Die mindestens eine Getriebeeinheit kann vor oder hinter dem Kompressor angeordnet sein und erlaubt einen parallelen Aufbau von Kompressor und Hilfsvorrichtung. Dabei kann die mindestens eine Getriebeeinheit sowohl ein Zahnradgetriebe als auch Riemengetriebe oder Planetengetriebe sein.

Vorzugsweise ist die Kolbenhubsteuereinheit mit der Luftaufbereitungseinheit verbunden. Über die Verbindung zwischen Kolbenhubsteuereinheit und

Luftaufbereitungseinheit kann sowohl die Luftaufbereitungseinheit mit der

Kolbenhubsteuereinheit kommunizieren und auf deren Steuerung Einfluss nehmen als auch umgekehrt.

Besonders bevorzugt ist die Kolbenhubsteuereinheit in einem Gehäuse der

Luftaufbereitungseinheit integriert. Dies verkürzt nicht nur den Kommunikationsweg zwischen Kolbenhub Steuereinheit und Luftaufbereitungseinheit sondern trägt auch zur Bauraumeinsparung bei.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die

Kolbenhubeinstellvorrichtung ein an dem Kurbelwellenzapfen angeordnetes und um eine dritte Drehachse rotierende Planeteneinheit sowie ein mit einem

innenverzahnten Hubstellelement zur Einstellung des Kolbenhubs zusammenwirkendes außenverzahntes Ringelement, das als Teil der Planeteneinheit ausgebildet ist, auf. Mithin erfolgt durch eine Drehung des innenverzahnten

Hubstellelements eine Drehung der Planeteneinheit und somit eine Einstellung des Kolbenhubs. Je kleiner der Abstand zwischen der ersten Drehachse und der zweiten Drehachse ist, umso geringer ist der Kolbenhub. Das innenverzahnte

Hubstellelement ist gegen axiale Bewegung gesichert und kann nur eine

Rotationsbewegung um die erste Drehachse ausführen. Vorzugsweise beträgt das Übersetzungsverhältnis zwischen dem Ringelement der Planeteneinheit und dem innenverzahnten Hubstellelement zwei.

Besonders Vorteilhaft ist zur Montage der Kolbenhubeinstellvorrichtung der Kurbelwellenzapfen zweiteilig ausgeführt. Ebenso denkbar ist aber auch zum Einen eine zweiteilige Ausführung des zylindrischen Elements, das innerhalb des Pleuels zur Anlage kommt, aber auch zum Anderen eine zweiteilige Ausführung des Pleuels, wobei vorzugsweise eine Schraubverbindung die beiden Teile des Pleuels miteinander verbindet.

Nach einem Weiteren Ausführungsbeispiel weist die Kolbenhubeinstellvorrichtung ein an dem Kurbelwellenzapfen angeordnetes und um eine dritte Drehachse rotierendes Gleitstück auf, das innerhalb einer zentralen Aussparung im

zylindrischen Element angeordnet ist, wobei die zentralen Aussparung zwei parallel ausgebildete Gleitflächen zur Gleitführung des Gleitstücks aufweist, wobei ferner das zylindrische Element mindestens zwei weitere parallel zueinander ausgebildete Gleitflächen aufweist, die zu den Gleitflächen der zentralen Aussparung axial versetzt sowie senkrecht angeordnet sind und mit Führungsflächen eines

zylindrischen Hubstellelements zur Einstellung des Kolbenhubs zusammenwirken. Mit anderen Worten ist das Gleitstück innerhalb der zentralen Aussparung im zylindrischen Element hin und her bewegbar. Über eine axiale Bewegung des Gleitstückes im zylindrischen Element und eine axiale Bewegung des zylindrischen Elements entlang der Führungsflächen des zylindrischen Hubstellelements erfolgt die Einstellung des Kolbenhubs. Ferner ist das zylindrische Hubstellelement gegen axiale Bewegung gesichert und kann nur eine Rotationsbewegung um die erste Drehachse ausführen. Gemäß einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die

Kolbenhubeinstellvorrichtung eine Exzentereinrichtung auf, die an dem

Kurbelwellenzapfen drehbar gelagert ist und um eine dritte Drehachse rotiert, wobei mindestens ein Führungsring mit zwei parallelen Gleitflächen drehbar an einer Außenumfangsfläche der Exzentereinrichtung angeordnet ist, wobei die beiden parallelen Gleitflächen mit Führungsflächen eines Hubstellelements zur Einstellung des Kolbenhubs zusammenwirken. Über eine axiale Bewegung des mindestens einen Führungsrings entlang der Führungsflächen des Hubstellelements erfolgt die Einstellung des Kolbenhubs. Das Hubstellelement ist gegen axiale Bewegung gesichert und kann nur eine Rotationsbewegung um die erste Drehachse ausführen.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass an dem Kurbelwellenzapfen ein um eine Nockenachse drehbar gelagerter Ring angeordnet ist, der über einen Bolzen an dem Kurbelwellenzapfen fixiert ist und zusammen mit dem

Kurbelwellenzapfen eine nockenförmige Ausprägung bildet, wobei der Führungsring zwei gegenüberliegend angeordnete Aussparungen zur teilweisen Aufnahme der nockenförmigen Ausprägung aufweist, wobei die Aussparungen jeweils zwei parallele, senkrecht zu den beiden Führungsflächen angeordnete Gleitflächen umfassen. Mit anderen Worten umfasst die nockenförmige Ausprägung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel einen an dem Kurbelwellenzapfen angeordneten Bolzen, an dem ein Ring angeordnet ist. Dadurch bildet der Bolzen zusammen mit dem

Ringelement und dem Kurbelwellenzapfen eine nockenförmige Ausprägung. Die beiden gegenüberliegenden Aussparungen an dem Führungsring dienen zur teilweisen Aufnahme der nockenförmigen Ausprägung. Dazu dringt vor einer halben-Hubposition der Ring in die dafür vorgesehene Aussparung über einen Kontakt mit mindestens einer Gleitfläche ein und verlässt die Aussparung nach der halben-Hubposition über mindestens eine Gleitfläche wieder. Dadurch wird bei einer Überdeckung der ersten und der zweiten Drehachse, und der daraus resultierenden Möglichkeit für die Exzentereinrichtung sowohl mit der Kurbelwelle in eine

Richtung zu drehen als auch gegen die Kurbelwellendrehung zu drehen, eine Drehung der Exzentereinrichtung in Richtung der Kurbelwelle vermieden. Eine Drehung der Exzentereinrichtung in Richtung der Kurbelwelle hätte zur Folge, dass die Hubbewegung des mit der Kolbenhubeinstellvorrichtung ausgestatteten Kolbens eingestellt wird.

Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel einer nockenförmige Ausprägung ist an dem Kurbelwellenzapfen zumindest axial begrenzt eine nockenförmige Ausprägung ausgebildet. Dazu ist der Kurbelwellenzapfen vorteilhafterweise über einen

Abschnitt, der zumindest dem axialen Abmaß der Aussparung entspricht

nockenförmig ausgebildet. Der Bolzen und der daran gelagerte Ring entfallen somit.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen: Fig.1 eine Blockdarstellung des erfindungsgemäßen Kompressorsystems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig.2 eine Blockdarstellung des erfindungsgemäßen Kompressorsystems gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, Fig.3 eine Blockdarstellung des erfindungsgemäßen Kompressorsystems gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,

Fig.4 einen vereinfachte Detailsicht eines erfindungsgemäßen Kompressors mit zwei Kolben, wobei ein Kolben eine Kolbenhubeinstellvorrichtung aufweist,

Fig.5 eine schematische Schnittansicht der erfindungsgemäßen

Kolbenhubeinstellvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig.6a eine schematische Schnittansicht der erfindungsgemäßen

Kolbenhubeinstellvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,

Fig.6b eine weitere schematische Schnittansicht der erfindungsgemäßen

Kolbenhubeinstellvorrichtung gemäß Fig. 6a,

Fig.7a eine schematische Schnittansicht der erfindungsgemäßen

Kolbenhubeinstellvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,

Fig.7b eine weitere schematische Schnittansicht der erfindungsgemäßen

Kolbenhubeinstellvorrichtung gemäß Fig. 7a,

Fig.8 eine schematische Schnittansicht der erfindungsgemäßen

Kolbenhubeinstellvorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel, und Fig.9 eine schematische Schnittansicht der erfindungsgemäßen

Kolbenhubeinstellvorrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel. DETAILLIERTE BESCHREIBUNG EINER BEVORZUGTEN

AUSFÜHRUNGSFORM

Das Kompressorsystem nach Figur 1 besteht im Wesentlichen aus einem

Antriebsmotor 1, der über eine Getriebeeinheit 4a einen Kompressor 2 antreibt.

Ferner ist an dem Kompressor 2 eine Hilfseinrichtung 16 angeordnet, die gemeinsam über eine Kurbelwelle 5 mit dem Kompressor 2 angetrieben wird. Die

Hilfseinrichtung 16 befindet sich in diesem Ausführungsbeispiel in einem

gemeinsamen Gehäuse 41 mit dem Kompressor 2, könnte aber ebenso auch außerhalb des Gehäuses 41 angeordnet sein. Ferner ist der Kompressor 2 über eine Druckluftleitung 42 mit einer Luftaufbereitungseinheit 6 fluidführenden verbunden. Die Luftaufbereitungseinheit 6 ist wiederum mit einem Druckluftspeicher 7 fluidführenden verbunden, so dass die vom Kompressor erzeugte Druckluft in der Luftaufbereitungseinheit 6 gereinigt und getrocknet wird um dann in dem

Druckluftspeicher 7 gespeist zu werden. Sobald der Druckluftspeicher 7 befüllt ist, wechselt der Kompressor 2 in einen Energiesparzustand, indem ein Kolbenhub eines - hier nicht dargestellten - Kolbens 3a über eine - hier nicht dargestellte - Kolbenhubvorrichtung 8 von einer damit verbundenen Kolbenhubsteuereinheit 15 eingestellt wird. Mit anderen Worten reguliert die Kolbenhub Steuereinheit 15 den Kolbenhub je nach aktuellem Druckluftbedarf. Durch eine Abnahme des

Kolbenhubs, wird trotz ununterbrochener Rotation der Kurbelwelle 5 und damit verbundenem ununterbrochenen Betrieb der Hilfsvorrichtung 16 Energie eingespart.

Gemäß Figur 2 ist zwischen der Hilfsvorrichtung 16 und dem Kompressor 2 eine Getriebeeinheit 4b angeordnet. Die Getriebeeinheit ändert die Übersetzung und ermöglicht dadurch einen schnelleren oder langsameren Antrieb der Hilfsvorrichtung 16. Ferner ist die Kolbenhubsteuereinheit 15 mit der Luftaufbereitungseinheit 6 verbunden. Dadurch erfolgt eine Einstellung des Kolbenhubes in Abhängigkeit eines Signals der Luftaufbereitungseinheit 6. Nach Figur 3 ist die Kolbenhubsteuereinheit 15 in einem Gehäuse 17 der

Luftaufbereitungseinheit 6 integriert. Darüber hinaus ist die Getriebeeinheit 4b vor dem Kompressor 2 angeordnet. Somit weisen der Kompressor 2 und die

Hilfsvorrichtung 16 einen parallelen Aufbau auf.

In Figur 4 ist eine vereinfachte schematische Ansicht des Kompressors 2 zu sehen, der über zwei Kolben 3a, 3b verfügt, die in jeweils einem Zylinder 40a, 40b zur Erzeugung von Druckluft axial bewegbar sind. Der Kolben 3a umfasst zwischen einem Pleuel I Ia und einem an der Kurbelwelle 5 ausgebildeten und um eine erste Drehachse 9 rotierenden Kurbelwellenzapfen 10a die Kolbenhubeinstellvorrichtung 8. Demgegenüber ist der Kolben 3b über einem Pleuel 1 lb direkt an dem an der Kurbelwelle 5 ausgebildeten Kurbelwellenzapfen 10b angeordnet. Ferner wird aus der Ansicht auch ersichtlich, dass der erste Kolben 3a größer ist als der zweite Kolben 3b und somit auch eine größeres Volumen komprimiert. Die

Kolbenhubeinstellvorrichtung 8 ist in diesem Ausführungsbeispiel elektrisch mit der Kolbenhubsteuereinheit 15 verbunden, um Signale zur Steuerung des Kolbenhubes zu empfangen. Eine pneumatische oder hydraulische oder mechanische Verbindung wäre aber auch denkbar. Gemäß Figur 5 weist die Kolbenhubeinstellvorrichtung 8 an dem mit dem Kolben 3a verbundenen Pleuel I Ia ein zylindrisches Element 12 auf, das eine an einer

Außenumfangsfläche angeordneten Gleitbahn 13 umfasst, an der das Pleuel I Ia gleitend gelagert ist und um eine zweite Drehachse 14 rotiert. Ferner weist die Kolbenhubeinstellvorrichtung 8 des Weiteren ein an dem Kurbelwellenzapfen 10a, 10b, der zur vereinfachten Montage zweiteilig ausgebildet ist, angeordnetes und um eine dritte Drehachse 18 rotierende Planeteneinheit 19 sowie ein mit einem innenverzahnten Hubstellelement 20 zur Einstellung des Kolbenhubs

zusammenwirkendes außenverzahntes Ringelement 21 auf, das als Teil der

Planeteneinheit 19 ausgebildet ist. Mit anderen Worten ist das Ringelement 21 direkt an der Planeteneinheit 19 ausgebildet und somit drehfest verbunden. Durch eine Drehung des innenverzahnten Hubstellelements 20 erfolgt eine Drehung der Planeteneinheit und somit eine Einstellung des Kolbenhubs. Das innenverzahnten Hubstellelement 20 wird durch eine - hier nicht dargestellte - Einrichtung der Kolbenhubeinstellvorrichtung 8 bewegt und in Position gehalten.

Gemäß der Figuren 6a und 6b weist die Kolbenhubeinstellvorrichtung 8 ein an dem Kurbelwellenzapfen 10a angeordnetes und um eine dritte Drehachse 18 rotierendes Gleitstück 22 auf, das innerhalb einer zentralen Aussparung 23 im zylindrischen Element 12 angeordnet ist. Das zylindrische Element 12 umfasst die an der

Außenumfangsfläche angeordnete Gleitbahn 13, an der das Pleuel I Ia gleitend gelagert ist und um eine zweite Drehachse 14 rotiert. Die zentrale Aussparung 23 weist zwei parallel ausgebildete Gleitflächen 24a, 24b zur Gleitführung des

Gleitstücks 22 auf. Ferner weist das zylindrische Element 12 zwei weitere parallel zueinander ausgebildete Gleitflächen 25a, 25b - wobei die Gleitfläche 25b aufgrund der Ansicht nicht zu sehen ist - auf, die zu den Gleitflächen 24a, 24b der zentralen Aussparung 23 axial versetzt sowie senkrecht angeordnet sind. Die Gleitflächen 25a, 25b wirken mit Führungsflächen 26a, 26b eines zylindrischen Hubstellelements 27 zur Einstellung des Kolbenhubs zusammen. Über eine axiale Bewegung des

Gleitstückes 22 innerhalb der zentralen Aussparung 23 und eine axiale Bewegung des zylindrischen Elements 12 entlang der Führungsflächen 26a, 26b des

zylindrischen Hubstellelements 27 erfolgt die Einstellung des Kolbenhubs. Zur Montage sind der Pleuel I Ia und das zylindrische Element 12 zweiteilig ausgebildet und über zwei Schrauben 43a, 43b miteinander verschraubt. Nach den Figuren 7a und 7b weist die Kolbenhubeinstellvorrichtung 8 eine

Exzentereinrichtung 28 auf, die an dem Kurbelwellenzapfen 10a drehbar gelagert ist und um eine dritte Drehachse 18 rotiert. An einer Außenumfangsfläche 31 der Exzentereinrichtung 28 ist ein Führungsring 29 mit zwei parallelen Gleitflächen 30a, 30b - wobei die Gleitfläche 30b aufgrund der Ansicht nicht zu sehen ist - drehbar angeordnet. Die beiden parallelen Gleitflächen 30a, 30b wirken mit Führungsflächen 32a, 32b eines Hubstellelements 33 zur Einstellung des Kolbenhubs zusammen. Über eine axiale Bewegung des Führungsrings 29 entlang der Führungsflächen 32a, 32b des Hubstellelements 33 erfolgt die Einstellung des Kolbenhubs. Figur 8 stellt eine Weiterentwicklung des in den Figuren 7a, 7b dargestellten

Ausführungsbeispiels dar. Bei einer Überdeckung der ersten und der zweiten

Drehachse 9, 14, und der daraus resultierenden Möglichkeit für die

Exzentereinrichtung 28 sowohl mit der Kurbelwelle 5 in eine Richtung zu drehen als auch gegen die Kurbelwellendrehung zu drehen, wird eine Drehung der

Exzentereinrichtung 28 in Richtung der Kurbelwelle 5 vermieden. Eine Drehung der Exzentereinrichtung 28 in Richtung der Kurbelwelle 5 hätte zur Folge, dass die Hubbewegung des mit der Kolbenhubeinstellvorrichtung 8 ausgestatteten Kolbens 3a eingestellt wird, und somit der Kolben 3a keine Hubbewegung mehr ausführt. Dazu ist an dem Kurbelwellenzapfen 10a zumindest axial begrenzt eine nockenförmige Ausprägung 39 ausgebildet. Der Führungsring 29 weist zwei gegenüberliegend angeordnete Aussparungen 37a, 37b zur teil weisen Aufnahme der nockenförmigen Ausprägung 39 auf, wobei die Aussparungen 37a, 37b jeweils zwei parallele, senkrecht zu den beiden Führungsflächen 32a, 32b angeordnete Gleitflächen 38a-38d umfassen. Dazu dringt vor einer halben-Hubposition die nockenförmige Ausprägung 39 in die dafür vorgesehene Aussparung 37a, 37b über einen Kontakt mit mindestens einer Gleitfläche 38a-38d ein und verlässt die Aussparung 37a, 37b nach der halben- Hubposition über mindestens eine Gleitfläche 38a-38d wieder.

Figur 9 stellt eine alternative Ausbildungsmöglichkeit der nockenförmigen

Ausprägung 39 dar. Dazu ist an dem Kurbelwellenzapfen 10a ein um eine

Nockenachse 34 drehbar gelagerter Ring 35 angeordnet, der über einen Bolzen 36 an dem Kurbelwellenzapfen 10a fixiert ist. Der Ring 35 bildet zusammen mit dem Bolzen 36 und dem Kurbelwellenzapfen 10a die nockenförmige Ausprägung 39. Bezugszeichenliste

1 Antriebseinheit

2 Kompressor

3a, 3b Kolben

4a, 4b Getriebeeinheit

5 Kurbelwelle

6 Luftaufbereitungseinheit

7 Druckluftspeicher

8 Kolbenhubeinstellvorrichtung

9 erste Drehachse

10a, 10b Kurbelwellenzapfen

IIa, IIb Pleuel

12 zylindrisches Element

13 Gleitbahn

14 zweite Drehachse

15 Kolbenhubsteuereinheit

16 Hilfsvorrichtung

17 Gehäuse

18 dritte Drehachse

19 Planeteneinheit

20 innenverzahntes Hubstellelement

21 außenverzahntes Ringelement

22 Gleitstück

23 zentrale Aussparung

24a, 24b Gleitfläche

25a, 25b Gleitfläche

26a, 26b Führungsfläche

27 zylindrisches Hubstellelement

28 Exzentereinrichtung Führungsring

a, 30b Gleitfläche

Außenumfangsflächea, 32b Führungsfl ächen

Hubstellelements

Nockenachse

Ring

Bolzen

Aussparungena-38d Gleitfläche

nockenförmige Ausprägunga, 40b Zylinder

Gehäuse

Druckluftleitunga, 43b Schraube

Claims

A n s p r ü c h e

Kompressorsystem für ein Nutzfahrzeug, umfassend einen von einer

Antriebseinheit (1) angetriebenen Kompressor (2) mit mindestens einem Kolben (3a) zur Erzeugung von Druckluft, wobei zwischen der

Antriebseinheit (1) und dem Kompressor (2) mindestens eine Getriebeeinheit (4a) angeordnet ist und über eine Kurbelwelle (5) mit dem Kompressor (2) verbunden ist, wobei ferner die Druckluft durch eine Luftaufbereitungseinheit (6) zur Trocknung und Reinigung der Druckluft hindurch zu mindestens einem Druckluftspeicher (7) förderbar ist,

dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem mindestens einen Kolben (3a) und der Kurbelwelle (5) eine Kolbenhubeinstellvorrichtung (8) angeordnet ist, die durch eine damit verbundene Kolbenhubsteuereinheit (15) steuerbar ist.

Kompressorsystem nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenhubeinstellvorrichtung (8) an einem an der Kurbelwelle (5) ausgebildeten, um eine erste Drehachse (9) rotierenden Kurbelwellenzapfen (10a) angeordnet ist, wobei ein mit dem mindestens einen Kolben (3a) verbundener Pleuel (I Ia) ein zylindrisches Element (12) mit einer an einer Außenumfangsfläche angeordneten Gleitbahn (13) umfasst, an der das Pleuel (I Ia) gleitend gelagert ist und um eine zweite Drehachse (14) rotiert.

Kompressorsystem nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Hilfsvorrichtung (16) zumindest mittelbar über eine mit dem Kompressor (2) wirkverbundene Welle (5) angetrieben ist. Kompressorsystem nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der wenigstens einen

Hilfsvorrichtung (16) und dem Kompressor (2) die mindestens eine

Getriebeeinheit (4b) angeordnet ist.

Kompressorsystem nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenhubsteuereinheit (15) mit der Luftaufbereitungseinheit (6) verbunden ist. 6. Kompressorsystem nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenhubsteuereinheit (15) in einem Gehäuse (17) der Luftaufbereitungseinheit (6) integriert ist.

Kompressorsystem nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenhubeinstellvorrichtung (8) ein an dem Kurbelwellenzapfen (10a) angeordnetes und um eine dritte Drehachse (18) rotierende Planeteneinheit (19) sowie ein mit einem innenverzahnten Hubstellelement (20) zur Einstellung des Kolbenhubs zusammenwirkendes außenverzahntes Ringelement (21), das als Teil der Planeteneinheit ausgebildet ist, aufweist.

8. Kompressorsystem nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenhubeinstellvorrichtung (8) ein an dem Kurbelwellenzapfen (10a) angeordnetes und um eine dritte Drehachse (18) rotierendes Gleitstück (22) aufweist, das innerhalb einer zentralen

Aussparung (23) im zylindrischen Element (12) angeordnet ist, wobei die zentralen Aussparung (23) zwei parallel ausgebildete Gleitflächen (24a, 24b) zur Gleitführung des Gleitstücks (22) aufweist, wobei ferner das zylindrische Element (12) mindestens zwei weitere parallel zueinander ausgebildete Gleitflächen (25a, 25b) aufweist, die zu den Gleitflächen (24a, 24b) der zentralen Aussparung (23) axial versetzt sowie senkrecht angeordnet sind und mit Führungsflächen (26a, 26b) eines zylindrischen Hubstellelements (27) zur Einstellung des Kolbenhubs zusammenwirken.

9. Kompressorsystem nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenhubeinstellvorrichtung (8) eine Exzentereinrichtung (28) aufweist, die an dem Kurbelwellenzapfen (10a) drehbar gelagert ist und um eine dritte Drehachse (18) rotiert, wobei mindestens ein Führungsring (29) mit zwei parallelen Gleitflächen (30a, 30b) drehbar an einer Außenumfangsfläche (31) der Exzentereinrichtung (28) angeordnet ist, wobei die beiden parallelen Gleitflächen (30a, 30b) mit Führungsflächen (32a, 32b) eines Hubstellelements (33) zur Einstellung des Kolbenhubs zusammenwirken.

10. Kompressorsystem nach Anspruch 9,

dadurch gekennzeichnet, dass an dem Kurbelwellenzapfen (10a) ein um eine Nockenachse (34) drehbar gelagerter Ring (35) angeordnet ist, der über einen Bolzen (36) an dem Kurbelwellenzapfen (10a) fixiert ist und zusammen mit dem Kurbelwellenzapfen (10a) eine nockenförmige Ausprägung (39) bildet, wobei der Führungsring (29) zwei gegenüberliegend angeordnete Aussparungen (37a, 37b) zur teilweisen Aufnahme der nockenförmigen Ausprägung (39) aufweist, wobei die Aussparungen (37a, 37b) jeweils zwei parallele, senkrecht zu den beiden Führungsflächen (32a, 32b) angeordnete Gleitflächen (38a-38d) umfassen.

11. Kompressorsystem nach Anspruch 10,

dadurch gekennzeichnet, dass an dem Kurbelwellenzapfen (10a) zumindest axial begrenzt eine nockenförmige Ausprägung (39) ausgebildet ist.