WO2018082801A1 - Reciprocating-piston machine, compressed-air supply system, vehicle having a compressed-air supply system, methods for assembling and for operating a reciprocating-piston machine - Google Patents

Reciprocating-piston machine, compressed-air supply system, vehicle having a compressed-air supply system, methods for assembling and for operating a reciprocating-piston machine Download PDF

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bearing
axis
piston
compressor
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PCT/EP2017/001234
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Klaus Bredbeck
Uwe Stabenow
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Wabco Europe Bvba
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    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/02Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders arranged oppositely relative to main shaft
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04B39/0005Component 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 adaptations of pistons
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Definitions

  • Reciprocating piston engine in particular a two-stage or multistage piston compressor
  • Compressed air supply system Compressed air supply system, compressed air supply system and vehicle, in particular passenger car with a compressed air supply system, method for assembling and operating a reciprocating piston engine, in particular on a compressed air supply system.
  • the invention relates to a reciprocating piston engine, in particular a one- or more-stage piston compressor or a one- or more-cylindrical compressor, according to the preamble of claim 1.
  • the invention also relates to devices for providing negative pressure, such as a vacuum pump.
  • the invention relates to a compressed air supply system and a compressed air supply system and a vehicle, in particular a car, with a reciprocating engine, in particular with a reciprocating compressor or compressor.
  • the invention relates to a method for assembling and operating a reciprocating piston engine, in particular a reciprocating compressor or compressor, in particular on a compressed air supply system.
  • a compressed air supply system is used in vehicles of all kinds, in particular for supplying an air spring system of a passenger car or a commercial vehicle with compressed air.
  • Air suspension systems may also include level control devices, with which the distance between the vehicle axle and vehicle body can be adjusted.
  • An air spring system of a pneumatic compressed air supply system mentioned at the beginning comprises a number of air bellows pneumatically connected to a common line (gallery) which, with increasing filling, can lift the vehicle body and lower it with decreasing filling.
  • System is used for example in an off-road vehicle and a sports utility vehicle (SUV) or a utility or passenger transport vehicle.
  • SUV sports utility vehicle
  • passenger transport vehicle a utility or passenger transport vehicle.
  • An air dryer with which the compressed air is to be dried. This will be the Avoiding accumulation of moisture in the compressed air supply system, which can otherwise lead to valve-damaging ice crystal formation and other undesirable effects in the compressed air supply system and in the pneumatic system at relatively low temperatures.
  • An air dryer has a desiccant, usually a granular bed, which can be flowed through by the compressed air, so that the granular bed can absorb moisture contained in the compressed air at relatively high pressure by adsorption. It has often proven useful to accommodate the dry granules in a dryer cartridge having a dryer bed for guiding a flow of compressed air.
  • a compressed air supply system for use in a pneumatic compressed air supply system with a pneumatic system is operated with compressed air from a compressed air supply, for example, within a pressure level of 5bar to 20 bar.
  • the compressed air is provided by means of an air compressor (compressor), in the present case with a reciprocating engine, preferably with a one- or multi-stage piston compressor, the compressed air supply available.
  • the compressed air supply supplied by the air compressor is pneumatically connected on the one hand to supply the pneumatic system with a compressed air connection and on the other hand pneumatically connected to a vent connection.
  • the compressed air supply system and / or the pneumatic system can be vented to the vent connection by discharging air via a venting valve arrangement which is necessary for this purpose.
  • the drive of the reciprocating engine in the air compressor (compressor) of the compressed air supply is carried out regularly with a drive motor, the drive power is transmitted via a crankshaft and one or more connecting rods to one or more pistons of the preferred one- or multi-stage reciprocating compressor - a piston runs sealed during operation in a cylinder by being deflected along a cylinder axis oriented radially with respect to a shaft axis of the crankshaft in a cylinder stroke space of the cylinder, namely as indicated in the preamble of claim 1.
  • the arrangement of the piston for the operation of the invention is not relevant.
  • the drive of the reciprocating engine in the air compressor (compressor) of the compressed air supply can also be done for example via a belt drive.
  • TWIN reciprocating compressors have proven themselves; ie two-stage reciprocating compressors whose two pistons are driven via two connecting rods assigned to each of these, which in turn are aligned exactly along a radially oriented cylinder axis which is preferably aligned exactly parallel and center-symmetrical to the cylinder running surfaces in the cylinder stroke space for the piston. are aligned.
  • such or other two-stage or multi-stage compressor can develop increasing operating noise during operation, which, as it turns out, is largely due to a transmission of structure-borne noise by the connecting-rod drive. may be caused in the drive motor of the compressor or its housing. It is desirable to realize an improved acoustics and a nevertheless reliable connecting rod drive in a compressor in the form of said reciprocating piston engine. This should be sufficient in particular for a particularly low noise level in the car area.
  • EP 1 225 332 A1 discloses a compressor having at least one compressor unit, which has two pistons, two cylinders and a connecting element, wherein longitudinal axes of the pistons and cylinders are aligned with one another and form a longitudinal axis.
  • the pistons of each compressor unit are connected via a connecting rod to the crankshaft and the connecting rod is located in the longitudinal axis.
  • DE 10 2004 020 104 discloses approximately a TWIN compressor with symmetrically mounted double piston for a compressor, with an elongate piston carrier having a piston at each end, and with a connecting rod extending approximately parallel to the piston carrier, which is supported by a bearing on a bolt the piston carrier is rotatably mounted and is mounted at a distance thereof by means of a connecting rod bearing on an eccentric drive means.
  • the piston carrier contains in a middle region which extends between the two pistons, a space dimensioned for freely movable reception of the connecting rod, in which the connecting rod is received in a freely movable manner.
  • EP 1 707 812 B1 of the applicant discloses a motor vehicle small compressor with a single piston which is sealed off in the cylinder and with a connecting rod for the articulated connection of a crankshaft journal of the crankshaft to the piston in a connecting rod bearing.
  • this is a reciprocating engine, in particular a reciprocating compressor, provided with a cylinder and with the cylinder sealed in the running piston, with a working on a crankshaft drive motor whose drive shaft is received by a bore of the crankshaft, and a connecting rod for articulated connection of a crankshaft journal the crankshaft with the piston in a connecting rod bearing.
  • the connecting rod is arranged relative to the drive shaft in a drive shaft deflection counteracting skew.
  • the angle of inclination is between 0 ° and 1, 5 °.
  • the connecting rod bearing is designed as a needle bearing, wherein the connecting rod bearing is axially movable on the crankshaft journal;
  • the connecting rod is set at an angle but not offset.
  • the crankshaft bore for the drive shaft is formed obliquely or the inclination of the connecting rod is realized by an inclination of the bearing bore in the connecting rod eye for the crankshaft journal.
  • the inclination of the connecting rod can also be realized by a misalignment of the crankshaft journal bore in the crankshaft.
  • the inclination of the connecting rod can also be realized by an inclination of the drive shaft.
  • the inclination of the connecting rod can be realized by an inclined position of the cylindrical housing block bore for the piston.
  • the invention is based, whose task is a reciprocating piston engine, in particular a one-, two- or multi-stage piston compressor, preferably TWIN compressor, or a one, two or more-cylinder compressor, and a compressed air supply system for operating a pneumatic system with indicate a compressed air flow, by means of which an improved acoustics and a reliable connecting rod drive in a reciprocating compressor is to be realized.
  • This should special be suitable for noise level requirements in the car sector.
  • structure-borne noise emissions of a connecting rod drive into adjacent, radiating components, such as electric motor, crank mechanism or the like components of an air compressor (compressor) are to be reduced.
  • the compressed air supply system should be relatively compact.
  • the object of the invention is also to provide a corresponding compressed air supply system and a vehicle with the compressed air supply system, in particular for an air spring system.
  • the object of the invention is also to provide a corresponding method for assembling and operating the reciprocating engine, in particular the one-, two- or multi-stage reciprocating compressor.
  • the object with regard to the reciprocating engine is achieved with a reciprocating engine, in particular with the one-, two- or multi-stage piston compressor, preferably TWIN compressor, or the one-, two- or multi-cylinder compressor of claim 1.
  • a reciprocating engine in particular with the one-, two- or multi-stage piston compressor, preferably TWIN compressor, or the one-, two- or multi-cylinder compressor of claim 1.
  • crankshaft with a crankshaft journal arranged eccentrically to a shaft axis of the crankshaft and a drive shaft coupling adapted for coupling a drive shaft, in particular a drive shaft of an engine, for driving the crankshaft,
  • crankshaft journal and / or the drive shaft coupling is aligned along an axially aligned shaft axis which is perpendicular to the radially oriented cylinder axis, and
  • a compressed air supply system for operating a pneumatic system in particular an air spring system of a vehicle, preferably a passenger car, with a compressed air flow, has:
  • An air dryer assembly in a pneumatic main line which pneumatically connects a compressed air supply (1) from an air compressor and a compressed air connection (2) to the pneumatic system, and
  • an air compressor with a reciprocating engine in particular a one-, two- or multi-stage piston compressor, preferably TWIN compressor, in particular of claims 1 to 19 is connected.
  • the object concerning the compressed air supply system is achieved with a compressed air supply system of claim 21.
  • the invention also leads to a vehicle, in particular a passenger vehicle, of claim 22.
  • a compressed air supply system with a pneumatic system and with a compressed air supply system is used to operate the pneumatic system with a compressed air flow, in particular an air spring system of a vehicle, preferably a car, the pneumatic main line a compressed air supply from an air compressor with a reciprocating engine, in particular a one- or multi-stage reciprocating compressor, preferably TWIN compressor, or a one-, two- or multi-cylinder compressor pneumatically connecting claims 1 to 19 and a compressed air connection to the pneumatic system.
  • a vehicle in particular a car, is provided with a pneumatic system, in particular an air suspension system, and a compressed air supply system according to claim 18 for operating the pneumatic system with a compressed air flow.
  • a pneumatic system in particular an air suspension system
  • a compressed air supply system according to claim 18 for operating the pneumatic system with a compressed air flow.
  • the invention also leads to a method of claim 23 for mounting and / or operating the reciprocating piston engine, in particular the piston compressor, in particular the one- or multi-stage piston compressor, preferably TWIN. Compressor, or the one-, two- or multi-cylinder compressor, in particular on a compressed air supply system, in particular for a car vehicle.
  • a reciprocating piston engine in particular according to one of claims 1 to 19, comprises:
  • crankshaft journal arranged eccentrically to a shaft axis of the crankshaft and a drive shaft coupling adapted to couple a drive shaft of a drive motor for driving the crankshaft
  • crankshaft journal and / or the drive shaft coupling along an axially aligned shaft axis of the crankshaft journal is aligned, which is perpendicular to the radially oriented cylinder axis, and
  • the radially oriented cylinder axis is aligned substantially symmetrically to cylinder running surfaces for the at least one piston in the cylinder stroke of the at least one cylinder.
  • a radially aligned cylinder axis with a cylinder stroke space aligned therewith is to be understood in particular as meaning that the cylinder running surfaces on the cylinder stroke space of a cylinder for the piston are exactly parallel and symmetrical to the radially aligned cylinder axis.
  • crankshaft journal in particular also the drive shaft coupling, is aligned along an axially aligned shaft axis aligned perpendicular to the radially aligned cylinder axis; ie that the crankshaft journal and / or a connecting rod bearing surrounding it with a connecting rod bearing axis is perpendicular to the radially aligned cylinder axis.
  • the radially aligned cylinder axis with aligned Zylinderhubraum or cylinder surfaces and the axially aligned shaft axis with it aligned crankshaft journal and / or the drive shaft coupling are exactly perpendicular to each other.
  • the conrod bearing is offset along the axially aligned shaft axis with aligned crankshaft journal radially oriented cylinder axis relative thereto;
  • a connecting rod axis and the connecting rod bearing are offset from the radially oriented cylinder axis. This adjusts an angle of the connecting rod or connecting rod axis against the axis of the cylinder surfaces (radially aligned cylinder axis) - they are thus no longer arranged parallel to each other.
  • the invention is based on the consideration that depending on the requested dynamics and pressure load in an air compressor, a one-, two- or multi-stage compressor or other reciprocating engine during operation increasingly developed operating noise, which -as it turns out - especially by a structure-borne sound transmission through may be caused by the connecting rod drive in the compressor drive motor. It turns out, as recognized by the invention, that the operating noise is partly due to structurally required Pleuellagerspiel. Thus, the emission of operating noise also occurs at idle, in particular, the emission occurs due to the inertia in a load change in which the direction of movement is reversed.
  • the invention has now recognized that by a clever adjustment of the constructionally required conrod bearing games improved acoustics and nonetheless to realize reliable connecting rod drive in a compressor; also with a low noise development which is acceptable in particular for a passenger car sector.
  • the concept of the present invention is also preferred for a commercial vehicle or passenger transport vehicle, in particular if in this case the compressed air supply system is designed for comparatively high pressure amplitudes.
  • the invention has recognized that now, however, with a - preferably a bias voltage of the connecting rod bearing inducing - reduction of large rod bearing games in a connecting rod bearing, the noise can be significantly reduced;
  • the invention provides for an offset of the axis of the cylinder bores (radially oriented cylinder axis) and a plane of a connecting rod bearing, in particular a connecting rod bearing, which is mounted directly on the crankshaft or indirectly coupled to the crankshaft. In other words, an offset between the axis of the cylinder surfaces and the axis of the connecting rod shaft bearing is provided.
  • the noise can be advantageously significantly reduced.
  • the bearing bearing of the connecting rod bearing describes a mobility between a first and a second bearing part of the connecting rod bearing. This mobility is limited for the reciprocating piston engine according to the invention by tilting the connecting rod relative to the cylinder axis.
  • the tilting of the connecting rod is in this case synonymous with a deflection, in particular a one-sided deflection, the Pleuelachse.
  • the reciprocating piston engine in particular the reciprocating compressor, described here within the context of a compressed air supply system for use in a pneumatic compressed air supply system can in principle also be used in other fields of application, especially where comparatively high pressure amplitudes are to be achieved flexibly and dynamically in the aforementioned compressed air supply systems.
  • the reciprocating engine described here also for the provision of negative pressure, for example, be used within a vacuum pump.
  • a connecting rod can be rigid without spherical plain bearings or also articulated, in particular with spherical plain bearings.
  • a piston may be held on the connecting rod, held or integrally formed on the connecting rod.
  • the connecting rod axis of the connecting rod is tilted against the radially oriented cylinder axis such that the at least one connecting rod bearing is biased.
  • the connecting rod axis of the connecting rod is tilted overall relative to the cylinder axis, wherein this is preferably realized by a deflection, in particular by a one-sided deflection, in particular by a lower deflection of the connecting rod.
  • At least one connecting rod bearing is set with a certain mounting dimension in alignment with the and then changed the set mounting dimensions, (preferably enlarged, if necessary. Also reduced) such that the connecting rod axis of the connecting rod against the radially aligned cylinder axis tilted attached and / / or is operated, in particular such that at least one connecting rod bearing is biased.
  • the orientation of the connecting rod axis is tilted against the radially aligned cylinder axis, namely in the present case preferably by a displacement and / or move a connecting rod bearing relative to the radially oriented cylinder axis.
  • a tilting due to a displacement of a connecting rod bearing is preferably both a first connecting rod bearing, preferably a ball bearing directly on the crankshaft, and a second connecting rod bearing, preferably a joint sliding bearing, which is indirectly coupled to the crankshaft, in particular attached directly to the first connecting rod is slightly biased.
  • This bias leads in any case to a reduction the free bearing clearance in the first and second connecting rod bearings, so that they generally less play and thus have a lower noise.
  • the concept of the invention thus provides the basis for the use of a connecting rod bearing (for example a roller bearing or joint and / or sliding bearing) with reduced clearance and nevertheless avoids the known technical problems (eg at low temperatures) of completely backlash-free bearings.
  • a connecting rod bearing for example a roller bearing or joint and / or sliding bearing
  • an elastic, in particular rubber-elastic decoupling of the individual bearing points of the connecting rod bearings is additionally possible also in the concept of the invention;
  • the concept of the invention thus proves to be a simple and feasible with relatively less commercial effort concept.
  • the at least one connecting rod against the radially oriented cylinder axis is tilted with a tilt angle such that the connecting rod axis of the at least one connecting rod is tilted in a direction from the piston to the crankshaft journal with an increasing tilting distance against the radially oriented cylinder axis.
  • a tilting distance may preferably be up to 0.5 mm, if necessary. Up to 1 mm or 2mm; this may be adjusted as needed for an original mounting dimension. In principle, however, the tilting distance is independent of the original mounting dimension.
  • the tilting distance on the piston is the lowest and the crankshaft journal the largest.
  • the at least one connecting rod by means of at least one connecting rod bearing, that is preferably
  • a first connecting rod running along a first connecting rod axis can be moved directly by means of the eccentric crankshaft journal, and a second connecting rod running along a second connecting rod axis can be moved indirectly indirectly by means of the crankshaft journal, in particular directly by means of the first connecting rod.
  • the second connecting rod (as Schlepppleuel) from the first connecting rod (as drive connecting rod) movable wherein the first connecting rod is moved directly from the crankshaft journal.
  • the at least one first or second connecting rod bearing of the at least one first or second connecting rod is preferably mounted offset relative to the radially aligned cylinder axis, characterized in that the first or second connecting rod axis is tilted against the radially oriented cylinder axis.
  • the first or second connecting rod axis extends outside the radially aligned cylinder axis.
  • the connecting rod axis is tilted against the radially oriented cylinder axis such that the at least one first or second connecting rod bearing is biased.
  • a tilt angle of the tilt is preferably between more than 0 ° and less than 5 °. Particularly preferred embodiments concerning the tilt angles are shown in FIG. 4 and FIG. 5 is shown.
  • the at least one connecting rod bearing in particular a first connecting rod bearing of a first connecting rod, mounted directly on the crankshaft journal and offset to the radially oriented cylinder axis.
  • the aforementioned tilting of the connecting rod axis of the connecting rod is achieved by means of the staggered connecting rod bearing, in particular such that the at least one connecting rod bearing is biased.
  • the at least one connecting rod bearing in particular a second connecting rod bearing of a second connecting rod, is mounted indirectly on the crank pin, preferably on the first connecting rod.
  • the second connecting rod is typically connected via a separate bearing pin with the first connecting rod and has no direct connection to the crankshaft journal.
  • the at least one connecting rod bearing in particular the second connecting rod bearing of the second connecting rod, is offset relative to the radially aligned cylinder axis.
  • the abovementioned tilting of the connecting rod axis of the connecting rod against the radially aligned cylinder axis is thus preferably achieved, in particular such that the at least one, in particular second, connecting rod bearing is prestressed.
  • At least one connecting rod bearing of the at least one connecting rod in particular a first connecting rod bearing of the first connecting rod, which is mounted directly on the crankshaft journal, is offset, such that the connecting rod axis of the connecting rod is tilted against the radially oriented cylinder axis is, in particular such that at least one connecting rod bearing is biased and additionally also a second connecting rod bearing of the second connecting rod, which is preferably mounted indirectly on the crankshaft journal, namely directly on the first connecting rod, tilted against the radially oriented cylinder axis, in particular such that at least one Preload bearing is biased.
  • a particular advantage of the aforementioned developments is that the orientation of the eccentric crankshaft journal and / or the drive shaft coupling along an axially aligned shaft axis remains unchanged, so far as the crankshaft journal and the shaft axis are co-aligned along the axially aligned shaft axis.
  • a proposed according to the concept of the invention tilting the connecting rod axis of the connecting rod against the radially aligned cylinder axis, preferably under bias of the connecting rod bearing, is particularly preferably achieved according to this development on the displacement of the connecting rod bearing outside of the radially aligned cylinder axis.
  • the connecting rod bearing is issued, preferably issued inward, that is offset in the direction of the connection of the crankshaft journal to the crankshaft or in the direction of the drive shaft coupling.
  • An exhibition of the connecting rod bearing inward has, by the typically associated reduction in the distance between the engine bearing and connecting rod bearings, a further improvement in the acoustics result.
  • to achieve the acoustics also parts the connecting rod bearing to the outside, that is, in a direction away from the crankshaft journal, that is, away from the drive shaft coupling.
  • a first connecting rod bearing can be mounted directly on the crankshaft journal and an offset between the radially oriented cylinder axis and a bearing plane, ie a bearing section plane, of the first connecting rod bearing can be set.
  • a displacement is referred to as offset by which the cylinder axis is deflected relative to the bearing plane of the corresponding connecting rod bearing. Therefore, setting an offset leads to tilting of the cylinder axis relative to the bearing plane.
  • the bearing plane is the plane formed by a movement of the connecting rod bearing around the crankshaft journal without the action of transverse forces.
  • a second connecting rod bearing can be mounted indirectly on the crankshaft journal, in particular directly on the first connecting rod, and an offset can be set up between the radially aligned cylinder axis and a bearing sectional plane of the second connecting rod bearing.
  • an offset may exist between the radially aligned cylinder axis and a ring plane of a ring ball bearing (a preferred realization of the first connecting rod bearing), preferably a groove ball bearing, and / or a center axis of a sliding bearing (a particularly preferred realization of the second connecting rod bearing).
  • the measures of tilting the connecting rod axle or additionally or alternatively displacing the connecting rod bearing serve to pretension the at least one connecting rod bearing and reduce its bearing clearance to an upper limit which lies below the free bearing clearance in the unstressed state of the bearing.
  • the connecting rod axis of the at least one connecting rod is tilted so far against the radially oriented cylinder axis to the shaft axis, that
  • the at least one connecting rod bearing is mounted with the connecting rod outside the radially aligned cylinder axis, whereby the at least one connecting rod bearing is biased.
  • a minimum tilt is achieved, through which the connecting rod bearing is biased.
  • Such tilting can be in different directions perpendicular to the connecting rod axis.
  • a different offset is necessary depending on the component, in order to achieve the minimum tilt, that is, a tilt which is necessary in order to bias the at least one connecting rod bearing.
  • the bearing clearance of the connecting rod bearing in particular the axial and / or radial bearing clearance, the reciprocating engine is reduced to an upper limit, which lies wholly or partially below a free bearing clearance in the unstressed state.
  • the bearing clearance of the connecting rod bearing in this development is at least partially, that is, for example, in the axial or radial direction relative to the connecting rod, reduced compared to the bearing clearance in an unstressed state of the reciprocating engine.
  • the mobility between a first and second bearing part of the connecting rod bearing is consequently reduced in at least one movement axis (that is to say for two opposing directions of movement) in relation to an unstressed state.
  • a tilting inwardly to the crankshaft journal means that the connecting rod axis is tilted in the direction of the connection of the crankshaft journal to the crankshaft, that is, the angle between the connecting rod and crankshaft in this direction of the crankshaft is acute-angled.
  • the at least one connecting rod bearing is offset inwardly toward the crankshaft journal, in particular offset inwardly toward the drive shaft coupling and / or towards the drive.
  • a first connecting rod is mounted directly on the crankshaft journal by means of a first connecting rod bearing and a first piston is held on the first connecting rod by means of a piston holder.
  • a second connecting rod by means of a second connecting rod bearing and a coupling element, in particular a bearing pin, be attached to the first connecting rod and be formed on the second connecting rod, a second piston.
  • the training is preferably a Schleugg connecting rod with a molded piston and a drive connecting rod realized with a piston held thereon.
  • a piston formed on the connecting rod may relate to As a piston held on the piston to be realized as needed.
  • the first connecting rod bearing can be realized as a ring ball bearing, in particular as a grooved or roller bearing of any kind, which is preferably formed in the form of a grooved ball bearing on the crankshaft journal, that is directly on the crankshaft journal.
  • the second connecting rod bearing may be formed as a joint bearing, in particular in the form of a sliding bearing or rolling bearing on the first connecting rod.
  • a reciprocating piston engine has proven particularly useful as a reciprocating compressor with a two-stage compressor having first and second compressor stages for providing compressed air to a compressed air supply system.
  • the two-stage compressor may be formed as a TWIN compressor.
  • a first connecting rod of the second, in particular high-pressure, compressor stage is formed, wherein the first connecting rod is mounted directly by means of a first connecting rod bearing on the crankshaft journal.
  • the second connecting rod of the first, in particular low-pressure, compressor stage is formed, wherein the second connecting rod is mounted directly on the first connecting rod by means of a second connecting rod bearing and a coupling element, insbesondre a bearing pin.
  • the at least one connecting rod bearing in particular a first connecting rod bearing and / or a second connecting rod bearing, in particular a ring ball bearing, in particular a groove or roller bearing, and / or a spherical plain bearing, provided with a radial bearing clearance detected along the radially oriented cylinder axis.
  • This radial bearing clearance changes due to the concept of the invention in a direction along the axially aligned shaft axis of the crankshaft journal.
  • the radial bearing play is not evenly distributed over the axial extent of the connecting rod bearing, but asymmetrical with respect to the bearing plane; For example, it prefers outward to.
  • the rod bearing play can also increase inwards.
  • the outward direction is, for example, the direction to the left in FIG. 2, and the inward direction is the rightward direction. In this development, therefore, the corresponding radial bearing play increases in exactly one axial direction with axial extent of the connecting rod bearing.
  • At least one connecting rod bearing in particular a first and / or second connecting rod bearing, in particular a ring ball bearing and / or a joint bearing, realized along the axially aligned shaft axis of the crankshaft journal bearing in which a thrust bearing clearance is detected.
  • the axial bearing clearance is preferably changed in one direction along the axially aligned shaft axis, that is to say that it has a different value to the left of the connecting rod bearing than to the right of the connecting rod bearing.
  • Such asymmetry of the thrust bearing clearance is typically component related. This asymmetry causes a greater tilt in the appropriate direction along the shaft axis must be made to bias the connecting rod bearing.
  • the thrust bearing play and / or the radial bearing clearance is away from the crankshaft journal, that is, in particular outside, greater than close to the crankshaft journal, in particular thus greater than the inside.
  • An axial bearing clearance of the connecting rod bearing is preferably in the range of 0.1 to 0.3 mm. Additionally or alternatively, the radial bearing clearance of the connecting rod bearing can be in the range of 0.05 to 0.08 mm.
  • FIG. 1 a pneumatic circuit for an embodiment of a compressed air supply system with connected pneumatic system in the form of an air spring system for a vehicle, wherein a shown in detail D1 two-stage and shown in detail D2 single-stage piston compressor in the context of an air compressor, the air spring system supplied with compressed air via a Air dryer assembly and designed as a lockable check valve valve assembly, which is switchable via a controllable solenoid valve;
  • FIG. 2 for an air compressor, a reciprocating engine in the form of a two-stage reciprocating compressor with a first connecting rod for a piston of a first (low pressure) stage and a second connecting rod of an air compressor of a second (high pressure) stage with connecting rod bearings, in an unconfined setting before the operating position a temporary installation;
  • FIG. 3 in each case a schematic diagram of a section of a first connecting rod bearing directly on the crankshaft journal as a ring ball bearing (FIG. 3A - in view A1 no-load, in view A2 under axial load, in view A3 under axial load and radial load) and in a second conrod bearing as a spherical plain bearing in FIG Shape of a sliding bearing between the ring ball bearing and a piston holder (FIG 3B - load-free);
  • FIG. 4 the two-stage reciprocating compressor, in which for installation the connecting rod axis of the second connecting rod of the second (high pressure) stage is tilted against the radially oriented cylinder axis by a first connecting rod bearing directly on the crankshaft journal and a second connecting rod bearing as a joint bearing with the connecting rod axis as far outside the radially oriented cylinder axis is mounted, that the first and second connecting rod bearing is biased thereby;
  • FIG. 5 the two-stage reciprocating compressor of FIG. 4 with a detail D5 to
  • FIG. 1 shows in detail D1 an air compressor with a reciprocating piston engine in the form of a two-stage reciprocating compressor 400 with a first compressor stage 401 and a second compressor stage 402, which is driven via a motor 500 as a drive motor M.
  • an air compressor with a reciprocating engine in the form of a single-stage reciprocating compressor 400 'with a single compressor stage 403 is shown driven by a drive motor M.
  • FIG. 1 shows a pneumatic circuit diagram of a pneumatic compressed air supply system 1000 with a compressed air supply system 1001 with an air dryer arrangement 100 and a pneumatic system 1002 in the form of an air spring system.
  • the compressed air supply system 1001 is used to operate the pneumatic system 1002.
  • the compressed air supply system 1001 has for this purpose a previously mentioned compressed air supply 1 and a compressed air connection 2 to the pneumatic system 1002.
  • the compressed air supply 1 is presently formed with an air supply 0, one of the air supply 0 upstream air filter 0.1 and one of the air supply 0 via the air supply line 270 downstream driven via the motor 500 air compressor.
  • the air compressor is here as an example of a reciprocating engine in the form of a double air compressor, namely a two-stage reciprocating compressor 400 having a first compressor stage and a second compressor stage 402 and an unspecified connection of the compressed air supply 1 formed.
  • a branch line 230 branches off at the compressed air supply 1 from the main pneumatic line 200 and connects to a vent line 240 for venting 3 to a vent downstream venting filter 3.1; the vent is connected by means of further branch connection 241 and a connection section 242 to the vent line 240 as well as to a further vent line 260 via the branch connection 261.
  • the pneumatic main line 200 thus pneumatically connects the compressed air supply 1 and the compressed air connection 2, wherein in the pneumatic main line 200, the air dryer assembly 100 and further in the direction of the compressed air connection 2 a entsperrba- res check valve 31 1 and a first throttle 331 is arranged.
  • the pneumatically releasable check valve 311 is a part of the directional control valve arrangement 310 which, in addition to the unlockable check valve 31 1, has a controllable venting valve 312 connected in series with a second restrictor 332 in the venting line 230.
  • the pneumatically releasable check valve 31 1 is presently also arranged in a series connection with the first throttle 331 in the main pneumatic line 200, wherein the main pneumatic line 200 is the only pneumatic line of the first pneumatic connection, which continues to the pneumatic system 1002 with a further pneumatic line 600.
  • the series arrangement of first throttle 331 and pneumatically releasable check valve 31 1 is thus arranged between the air dryer arrangement 100 and the compressed air connection 2 to the pneumatic system 1002 in the main pneumatic line 200.
  • the compressed air supply system 1001 has a pneumatically connected to the main pneumatic line 200 and the vent port 3 and further filter 0.3 and / or muffler second pneumatic connection; namely, the aforementioned vent line 230.
  • the nominal diameter of the second throttle 332 is present above the nominal diameter of the first throttle 331th
  • venting valve 312 arranged in the second pneumatic connection is presently formed in the venting line 230 as a separate 2/2 valve from the pneumatically releasable check valve 311.
  • the controllable vent valve 312 is thus part of a valve arrangement 300 with a control valve 320 in the form of a 3/2-way solenoid valve as an indirectly switched relay valve.
  • the control valve 320 may be connected to a control unit via an electrical control tion 321 transmissible electrical control signal, in the form of a voltage and / or current signal to the coil 322 of the control valve 320 are electrically controlled.
  • the control valve 320 from the in FIG. 1, the pneumatic control line 250 interrupting position shown are transferred to a pneumatically open position, in the over the pneumatic control line 250 from the main pneumatic line 200 derived pressure for pneumatic control of the controllable vent valve 312 is relayed as a relay valve.
  • controllable venting valve 312 is additionally provided with a pressure limitation 313.
  • the pressure limitation 313 accesses via a pneumatic control line in front of the venting valve 312 - concretely between second throttle 332 and venting valve 312- a pressure which, when a threshold pressure exceeds the piston 314 of the venting valve 312 against the force of an adjustable spring 315 from the valve seat lifts - So brings the controllable vent valve 312 without control via the control valve 320 in the open position. In this way it is avoided that an undesirably high pressure in the pneumatic system 1000 is produced.
  • the control valve 320 separates in the presently closed state, the control line 250 and is pneumatically connected via a further vent line 260 with the vent line 240 to the vent 3.
  • a lying between the venting valve 312 and control valve 320 line section 251 of the control line 250 in the in FIG. 1 shown closed position of the control valve 320 connected to the other vent line 260 between the control valve 320 and vent 3.
  • the further vent line 260 closes in the further branch connection 261 to the vent line 230 and the further vent line 240.
  • the venting valve 312 can thus be opened when the piston 314 is pressurized when a control pressure derived from the main pneumatic line 200 or from the further pneumatic line 600 via the pneumatic control line 250 from the control connection 252 is reached.
  • the piston 314 is in the present case designed as a double piston, so that provided with particular advantage, the transfer of the control valve 320 in the above-sense opened state not only to open the venting valve 312, but also to unlock the pilot-operated check valve 311.
  • the control valve 320 of the solenoid valve assembly 300 is used to control the separately provided by the check valve 31 1 vent valve 312 and the check valve 311. This leads to a two-sided pneumatic opening of the air dryer assembly 100 upon transfer of the control valve 320 in the open position.
  • This further operating position which can be captured by the compressed air supply system 1001, can be used during operation for venting the pneumatic system 1002 and at the same time for regenerating the air dryer arrangement 100.
  • the in FIG. 1 operating position of the compressed air supply system 1001 is used in flow direction of the check valve 31 1 in particular for filling the pneumatic system 1002 via the main pneumatic line 200 and the other pneumatic line 600.
  • the pneumatic system 1002 of FIG. 1 in the form of an air spring system has in this case a number of four so-called bellows 101 1, 1012, 1013, 1014, which are each associated with a wheel of a non-illustrated car vehicle and form an air spring of the vehicle.
  • the air suspension system has a memory 1015 for storing rapidly available compressed air for the bellows 1011, 1012, 1013, 1014.
  • Those bellows 101 1 to 1014 are respectively in a outgoing from a gallery 610 spring branch line 601, 602, 603, 604 each a solenoid valve 1 1 11, 1112, 1 1 13, 1 1 14 upstream, each as a level control valve to open or close a with a bellows 101 1 to 1014 formed air spring is used.
  • the solenoid valves 1 1 11 to 11 14 in the spring branch lines 601 to 604 are formed as 2/2-way valves in a valve block 1 1 10.
  • a memory 1015 is preceded by a solenoid valve 1 1 15 in the form of a further 2/2-way valve as a storage valve in a memory branch line 605.
  • the solenoid valves 101 1 to 1015 are connected by means of the spring and storage branch lines 601 to 604 and 605, respectively, to a common manifold, namely the aforementioned gallery 610 and then to the further pneumatic line 600.
  • the gallery 610 is pneumatically connected via the pneumatic line 600 to the compressed air connection 2 of the compressed air supply system 1001.
  • the solenoid valves 111 1 to 1 1 15 are arranged in a valve block 1010 with the five valves.
  • the solenoid valves are shown in FIG.
  • solenoid valves 1 1 1 1 1 to 1 1 15 are formed as normally closed solenoid valves. Others, not shown here modified embodiments can realize a different arrangement of the solenoid valves - it can also be used less solenoid valves in the context of the valve block 1010.
  • the bellows 1011 to 1014 upstream solenoid valves 1111-1114 and / or the memory 1015 upstream solenoid valve 11 15 are brought into an open position.
  • the air dryer arrangement 100 is protected against unnecessary admission of compressed air due to the check valve 31 1 blocked by the compressed-air connection 2 to the compressed air supply 1 and the closed control valve 320.
  • pressurization of the air dryer arrangement 100 with compressed air is not advantageous in every operating position of the pneumatic system 1002. Rather, it is advantageous for an effective and rapid regeneration of the air dryer system 100, if this is carried out exclusively in the case of a venting of the pneumatic system 1002 from the compressed air connection 2 to the compressed air supply 1 with unlocked check valve 31 1.
  • control valve 320 is brought into an open switch position, so that both the venting valve 312 opens and the check valve 31 1 is unlocked. Venting of the pneumatic system 1002 can take place via the first throttle 331, the unlocked check valve 31 1 with regeneration of the air dryer assembly 100 and then via the second throttle 332 and the open vent valve 312 for venting 3.
  • a control piston 320 pneumatically controllable control piston 314 is provided as a double relay piston.
  • the dual relay piston illustrates this principle for unlocking the check valve 31 1 and simultaneously actuating the venting valve 312 via the two coupled actuators-namely, via the relay check body 314.2 and the relay vent body 314.1- which can be formed as a one-piece double relay body or in a modification as a separate body.
  • the aforementioned actuating elements of the double relay piston can be formed as one-piece regions of a double relay piston.
  • FIG. 2 to FIG. 5 will now explain the details of the concept of the invention using the example of a reciprocating engine especially in the form of the two-stage reciprocating compressor 400 of FIG. 1.
  • FIG. 2 shows this reciprocating piston engine in the form of a double compressor according to detail D1 of FIG. 1, namely a TWIN compressor designed as a two-stage piston compressor 400 with a first compressor stage 401 and a second compressor stage 402 and with a motor 500 which is coupled as a drive motor M with a drive shaft 501 to a crankshaft 430 of the piston compressor 400.
  • a TWIN compressor designed as a two-stage piston compressor 400 with a first compressor stage 401 and a second compressor stage 402 and with a motor 500 which is coupled as a drive motor M with a drive shaft 501 to a crankshaft 430 of the piston compressor 400.
  • the crankshaft 430 has a drive shaft coupling 431, which serves as a receptacle for the drive shaft 501 of the drive motor M.
  • the crankshaft 430 is rotatably mounted on the outside of the drive shaft coupling 431 in a bearing 502, which is designed here as a ring ball bearing.
  • the bearing 502 is held on the motor housing 503 with a corresponding retention mechanism.
  • the crankshaft 430 drivable in operation by means of the drive motor M is formed via said drive shaft coupling 431 for coupling the drive shaft 501 of the drive motor 500 for driving the crankshaft 430.
  • the crankshaft 430 also has an eccentric crankshaft journal 432 formed eccentrically to the axis A on the crankshaft 430, which extends along an eccentric axis, which is referred to herein as axially aligned shaft axis E.
  • the eccentric crankshaft journal 432 is configured to indirectly drive a first connecting rod P1 directly and a second connecting rod P2.
  • the eccentric crankshaft journal 432 is formed by means of a first connecting rod bearing L1 for direct storage and direct drive of the first connecting rod P1.
  • the second connecting rod P2 is movably mounted on the first connecting rod P1 functioning as the drive connecting rod P1, ie as a connecting connecting rod, via a further connecting rod bearing L2.
  • the first connecting rod bearing L1 is designed as a ring ball bearing with an inner ring IR and an outer ring AR.
  • the second connecting rod bearing L2 is designed as a joint bearing in the form of a sliding bearing.
  • the first piston K1 is inserted by means of a piston holder K1 1 as a separate part in the head end of the first connecting rod P1 and held there.
  • the second piston K2 is formed integrally and integrally at the head end K22 of the second connecting rod P2 - that is, along a radially aligned cylinder axis Z distally opposite the first piston K1.
  • the second connecting rod P2 is for this purpose as a one-piece, approximately ring-like component - as shown in FIG. 2 visible- suspended from the second connecting rod bearing L2.
  • crankshaft journal 432 can be achieved during operation of the compressor 400, so that the first and second pistons K1, K2 with a reciprocating motion for compressing compressed air in the corresponding second and second pistons K1, K2 first compressor stage 402, 401 are respectively moved.
  • the second piston K2 of the first compressor stage 401 moves in a cylinder stroke space 41 1 of the first cylinder 410 in the first (low-pressure) compressor stage 401.
  • the first piston K1 therefore moves in a cylinder stroke space 421 of a second cylinder 420 of the second (high-pressure) compressor.
  • the first and second cylinders 410, 420 are part of a housing 440 of the entire air compressor with reciprocating compressor 400, drive motor M and crankshaft 430.
  • the housing 440 of the air compressor is by other components 441 on the housing of a compressed air supply system 1001, as shown in FIG FIG.1 is shown held.
  • FIG. 2 shows the TWIN compressor 400, in this case in an operating position according to which the second piston K2 of the (low-pressure) compressor stage 401 is in a stroke position HS, that is, the compression of the air in the displacement 41 1 is imminent.
  • the first piston K1 of the second compressor stage is 402 in one Compression position VS, that is to say from the second high-pressure stage 402 compressed air is compressed to be discharged to the compressed air supply system 1001.
  • the movement of the first and second pistons K1, K2 during operation of the piston compressor 400 basically takes place along a radially aligned cylinder axis Z. This is centered symmetrically to cylinder running surfaces Z1 or Z2 of the first and second Zylinderhubraums 41 1, 421 for the second and first piston K2, K1 of the first and second cylinders 410, 420.
  • the connecting rod length of the first connecting rod P1 with 52.00 mm is given as an example of the magnitude of the high-pressure stage 420 of the piston compressor 400.
  • the radially oriented cylinder axis Z is radially oriented insofar as it extends along a radius about the axially aligned shaft axis E (eccentric axis E).
  • the axially aligned shaft axis E extends exactly perpendicular to the radially aligned cylinder axis Z. That is, the eccentric crankshaft journal 432 of the crankshaft 430 is also arranged exactly perpendicular to the radially aligned cylinder axis Z in the piston compressor 400.
  • a sufficiently reliable and tight running of the second and first pistons K2, K1 in the first (low-pressure) compressor stage or (high-pressure) compressor stage 401, 402 is thus ensured along the radially oriented cylinder axis Z due to the running direction of the pistons K2, K1 ,
  • the arrangement of the first connecting rod P1 with piston K1 and the second connecting rod P2 with piston K2 under storage thereof by means of the first connecting rod bearing L1 and the second connecting rod L2 is made exactly along the radially aligned cylinder axis Z;
  • this initially provisionally with a mounting dimension of X 15.00 mm shown here as an example.
  • the second connecting rod bearing L2 has a radial bearing clearance L2-RS and a drive shaft side axial bearing clearance L2-RS1 and a thrust bearing L2 -RS2 opposite thereto; in the view of FIG. 3B, ie right and left of the first connecting rod P1, between the first connecting rod P1 and the second connecting rod P2.
  • the bearing clearances L2-RS and L2-AS of the first and second connecting rods P1, P2 are cushioned against a bearing pin L2-B with a corresponding bearing collar L2-M.
  • the second connecting rod bearing L2 is a true joint sliding bearing - the bearing sleeve L2-M is in this case designed as an annular bearing sleeve double-shelled.
  • FIG. 2 or in detail of FIG. 3A a bearing ball L1-K recognizable with bearing sleeve L1-M, which in turn is designed as an annular sleeve for the representation of the ring ball bearing L1.
  • the bearing clearance L1-S of the first connecting rod bearing L1 is shown in FIG. 3A is shown symmetrically on both sides as the distance between the bearing ball L1-K and the bearing sleeve L1-M.
  • FIG. 3A (A1) and FIG.
  • FIG. 3B consists only after a preliminary assembly as shown in FIG. 2 that is load-free for the connecting rod bearings P1, P2, L1, L2 is present.
  • FIG. 3A shows, for the situation of a merely axial load in the illustration A2 and for the situation of a radial load in the illustration A3, that the bearing ball L1-K relative to the bearing sleeve L1-M does not have a symmetrical bearing clearance L1-S; Rather, a in the figure A3 of FIG. 3A shown left-side bearing clearance L1-SL as a result of the acting radial and axial forces Frad, Fax much less than the right-side bearing clearance L1-SR. In other words, the resulting operating force F reduces the bearing clearance L1 -SL, L1-SR asymmetric, which has been explained here as the ring ball bearing on the example of the first connecting rod bearing L1.
  • the invention has recognized that such naturally changing bearing clearances lead to body noise at the bearings, connecting rods and finally the crankshaft 430, resulting in significantly increased acoustics of the reciprocating compressor 400 as a result of transmission to the housings 440 and the drive motor M and the further housings 441 leads.
  • FIG. 4 indicates a tilt angle that is between a> 0 ° to 5 °.
  • the length of the connecting rod P1 is 52.00 mm in the following example.
  • the tilting of the connecting rod axis of the first connecting rod P1 at an angle of a> 0 ° to 5 ° is evident on the increasing Verkippungsabstand d of the first connecting rod P1 against the radially oriented cylinder axis Z; namely, this increases from the first piston K1 to the crankshaft journal 432. That is, the connecting rod axis P runs with increasing Verkippungsabstand d against the radially aligned cylinder axis Z and that (apart from the vertex of the angle a at the level of the upper pressure point of the first piston K1) outside the radially oriented cylinder axis Z.
  • the offset .DELTA. ⁇ is in this case directed in the direction of the drive motor M out, that is made in the direction of the drive shaft coupling 431.
  • the connecting rod axis Pa for the first connecting rod P1 and Pb for the second connecting rod P2 is identical and in this respect, both the first and the second connecting rod P1, P2 with respect to the radially aligned Zylinderachs Z by the same Verkip- angle a> 0 ° tilted to 5 °.
  • the bias of the first and second connecting rod bearing L1, L2 is thus achieved by an asymmetrical distribution of the bearing clearance, which is achieved in this case by issuing the connecting rod bearings L1, L2; that is, the bearing clearance (radial and axial) L1-RS, L2-RS, L1-AS, L2-AS are increased in a side facing away from the drive coupling 431 side of the crankshaft journal 432, while on the shaft journal 432 and the drive side 431 thereof facing side are reduced.
  • the losses achieved by this asymmetry and bias are Components L1-RS, L2-RS, L2-AS1, L1-AS1 on a side facing the drive coupling 431 below the free bearing clearance (FIG. 3A, view A1) in the unclamped state.
  • a reciprocating engine in the form of a TWIN compressor 400 with a first and second compressor stage 401, 402 in which a first connecting rod P1 of the second, namely (high-pressure) compressor stage 402 is formed, wherein the first connecting rod P1 by means of a first connecting rod bearing L1 is mounted directly on the crankshaft journal 432 -that is formed as Antriebspleuel- and a second connecting rod P2 of the first, here (low-pressure) compressor stage 401, wherein the second connecting rod P2 by means of a second connecting rod L2 indirectly to the crankshaft journal, the means directly at the first connecting rod P1 -also as a tow bar at Antriebspleuel- is stored.
  • this also applies to other types of bearings and especially based on other constructions, which is a direct storage of both the first connecting rod P1 and also within a first connecting rod bearing L1 as a ring ball bearing and a second connecting rod bearing P2 of the second connecting rod P2 provide directly on the spherical shaft journal.
  • the above-described embodiments with drive connecting rod and Schlepppleuel prove to be particularly advantageous for a TWIN compressor.
  • the concept of the invention is not limited thereto.
  • bearing noises can also be reduced in relation to embodiments in which both connecting rods P1, P2 are mounted directly on the crankshaft journal, or a first and second connecting rod are stored independently, or even for single-stage compressors with a single connecting rod;
  • the description of FIG. 4 applies analogously to the first connecting rod P1. If the reciprocating compressor has only a single connecting rod, or has only a single compressor stage 403, as shown in detail D2 of FIG.1.

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Abstract

The invention relates to a reciprocating-piston machine, in particular a single-, two- or multi-stage piston compressor or a single-, two- or multi-cylinder compressing device, comprising: at least one cylinder and at least one piston, each piston being associated with one cylinder, wherein during operation the piston is deflected along a radially oriented cylinder axis in a cylinder displacement space of the cylinder, a crankshaft, which can be driven during operation and which has a crankshaft journal, which is arranged eccentric to a shaft axis of the crankshaft, and which has a drive shaft coupling, which is designed for coupling a drive shaft for driving the crankshaft, at least one connecting rod, which can be moved by means of the crankshaft journal, each connecting rod being designed to deflect one of the at least one piston and extending along a connecting rod axis. According to the invention, the crankshaft journal and/or the drive shaft coupling is oriented along an axially oriented shaft axis, which extends perpendicularly to the radially oriented cylinder axis, and the connecting rod axis of the connecting rod is tilted with respect to the radially oriented cylinder axis such that the bearing play of at least one connecting rod bearing is reduced.

Description

HUBKOLBENMASCHINE, DRUCKLUFTVERSORGUNGSANLAGE, FAHRZEUG MIT EINER DRUCKLUFTVERSORGUNGSANLAGE, VERFAHREN ZUR MONTAGE UND ZUM BETRIEB EINER  LIFTING PISTON MACHINE, COMPRESSED AIR SUPPLY SYSTEM, VEHICLE WITH A COMPRESSED AIR SUPPLY SYSTEM, METHOD FOR ASSEMBLING AND OPERATING AN ONE
HUBKOLBENMASCHINE  reciprocating engine
Hubkolbenmaschine, insbesondere ein- zwei- oder mehrstufiger Kolbenkompressor, Reciprocating piston engine, in particular a two-stage or multistage piston compressor,
Druckluftversorgungsanlage, Druckluftversorgungssystem und Fahrzeug, insbesondere PKW mit einer Druckluftversorgungsanlage, Verfahren zur Montage und zum Betrieb einer Hubkolbenmaschine, insbesondere an einer Druckluftversorgungsanlage.  Compressed air supply system, compressed air supply system and vehicle, in particular passenger car with a compressed air supply system, method for assembling and operating a reciprocating piston engine, in particular on a compressed air supply system.
Die Erfindung betrifft eine Hubkolbenmaschine, insbesondere einen ein- zwei- oder mehr-stufigen Kolbenkompressor bzw. einen ein- zwei- oder mehr-zylindrigen Verdichter, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Insbesondere betrifft die Erfindung auch Vorrichtungen zur Bereitstellung von Unterdruck, wie etwa eine Vakuumpumpe. Weiter betrifft die Erfindung eine Druckluftversorgungsanlage und ein Druckluftversorgungs- system sowie ein Fahrzeug, insbesondere ein PKW, mit einer Hubkolbenmaschine, insbesondere mit einem Kolbenkompressor bzw. Verdichter. Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Montage und zum Betrieb einer Hubkolbenmaschine, insbesondere eines Kolbenkompressors bzw. Verdichters, insbesondere an einer Druckluftversorgungsanlage. The invention relates to a reciprocating piston engine, in particular a one- or more-stage piston compressor or a one- or more-cylindrical compressor, according to the preamble of claim 1. In particular, the invention also relates to devices for providing negative pressure, such as a vacuum pump. Furthermore, the invention relates to a compressed air supply system and a compressed air supply system and a vehicle, in particular a car, with a reciprocating engine, in particular with a reciprocating compressor or compressor. Furthermore, the invention relates to a method for assembling and operating a reciprocating piston engine, in particular a reciprocating compressor or compressor, in particular on a compressed air supply system.
Eine Druckluftversorgungsanlage wird in Fahrzeugen aller Art, insbesondere zur Versorgung einer Luftfederanlage eines PKWs oder eines Nutzfahrzeugs mit Druckluft, eingesetzt. Luftfederanlagen können auch Niveauregelungseinrichtungen umfassen, mit denen der Abstand zwischen Fahrzeugachse und Fahrzeugaufbau eingestellt werden kann. Eine Luftfederanlage eines eingangs genannten pneumatischen Druckluftversorgungssystems umfasst eine Anzahl von an einer gemeinsamen Leitung (Galerie) pneumatisch angeschlossenen Luftbälgen, die mit zunehmender Befüllung den Fahrzeugaufbau anheben und mit abnehmender Befüllung absenken können. Ein solches A compressed air supply system is used in vehicles of all kinds, in particular for supplying an air spring system of a passenger car or a commercial vehicle with compressed air. Air suspension systems may also include level control devices, with which the distance between the vehicle axle and vehicle body can be adjusted. An air spring system of a pneumatic compressed air supply system mentioned at the beginning comprises a number of air bellows pneumatically connected to a common line (gallery) which, with increasing filling, can lift the vehicle body and lower it with decreasing filling. Such
System wird beispielsweise in einem Geländefahrzeug und einem Sport-Utility-Vehicle (SUV) oder einem Nutz- oder Personentransportfahrzeug eingesetzt.  System is used for example in an off-road vehicle and a sports utility vehicle (SUV) or a utility or passenger transport vehicle.
Zur Sicherstellung eines langfristen Betriebs der Druckluftversorgungsanlage weist diese einen Lufttrockner auf, mit dem die Druckluft zu trocknen ist. Dadurch wird die Ansammlung von Feuchtigkeit in dem Druckluftversorgungssystem vermieden, die ansonsten bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen zu ventilschädigender Eiskristallbildung und sonstigen unerwünschten Effekten in der Druckluftversorgungsanlage und in der Pneumatikanlage führen kann. Ein Lufttrockner weist ein Trockenmittel auf, üblicherweise eine Granulatschüttung, welche von der Druckluft durchströmbar ist, so dass die Granulatschüttung -bei vergleichsweise hohem Druck- in der Druckluft enthaltende Feuchtigkeit durch Adsorption aufnehmen kann. Es hat sich dabei oftmals bewährt, das Trockengranulat in einer Trocknerkartusche unterzubringen, die ein Trocknerbett zur Führung einer Druckluftströmung aufweist. To ensure long-term operation of the compressed air supply system, this has an air dryer with which the compressed air is to be dried. This will be the Avoiding accumulation of moisture in the compressed air supply system, which can otherwise lead to valve-damaging ice crystal formation and other undesirable effects in the compressed air supply system and in the pneumatic system at relatively low temperatures. An air dryer has a desiccant, usually a granular bed, which can be flowed through by the compressed air, so that the granular bed can absorb moisture contained in the compressed air at relatively high pressure by adsorption. It has often proven useful to accommodate the dry granules in a dryer cartridge having a dryer bed for guiding a flow of compressed air.
Eine Druckluftversorgungsanlage zur Verwendung in einem pneumatischen Druckluftversorgungssystem mit einer Pneumatikanlage, beispielsweise mit einer zuvor beschriebenen Luftfederanlage, wird mit Druckluft aus einer Druckluftzuführung betrieben, beispielsweise im Rahmen eines Druckniveaus von 5bar bis 20 bar. Die Druckluft wird mittels eines Luftverdichters (Kompressor), vorliegend mit einer Hubkolbenmaschine, bevorzugt mit einem ein- zwei- oder mehrstufigen Kolbenkompressor, der Druckluftzuführung zur Verfügung gestellt. A compressed air supply system for use in a pneumatic compressed air supply system with a pneumatic system, for example with an air spring system described above, is operated with compressed air from a compressed air supply, for example, within a pressure level of 5bar to 20 bar. The compressed air is provided by means of an air compressor (compressor), in the present case with a reciprocating engine, preferably with a one- or multi-stage piston compressor, the compressed air supply available.
Bei einer Druckluftversorgungsanlage für ein Druckluftversorgungssystem in einem Fahrzeug ist die von dem Luftverdichter versorgte Druckluftzuführung einerseits zur Versorgung der Pneumatikanlage mit einem Druckluftanschluss pneumatisch verbunden und andererseits mit einem Entlüftungsanschluss pneumatisch verbunden. Über eine dazu notwendige Entlüftungsventilanordnung kann die Druckluftversorg ungsanla- ge und/oder die Pneumatikanlage durch Ablassen von Luft zum Entlüftungsanschluss hin entlüftet werden. In a compressed air supply system for a compressed air supply system in a vehicle, the compressed air supply supplied by the air compressor is pneumatically connected on the one hand to supply the pneumatic system with a compressed air connection and on the other hand pneumatically connected to a vent connection. The compressed air supply system and / or the pneumatic system can be vented to the vent connection by discharging air via a venting valve arrangement which is necessary for this purpose.
Der Antrieb der Hubkolbenmaschine im Luftverdichter (Kompressor) der Druckluftzuführung erfolgt regelmäßig mit einem Antriebsmotor, dessen Antriebsleistung über eine Kurbelwelle und einen oder mehrere Pleuel an einen oder mehrere Kolben des bevorzugt ein- zwei- oder mehrstufigen Kolbenkompressors weitergegeben wird - ein Kolben läuft im Betrieb abgedichtet in einem Zylinder, indem dieser entlang einer radial bezüglich einer Wellen-Achse der Kurbelwelle ausgerichteten Zylinder-Achse in einem Zylinderhubraum des Zylinders ausgelenkt wird, nämlich wie im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegeben. Hierbei ist die Anordnung der Kolben für die Funktionsweise der Erfindung nicht maßgeblich. Der Antrieb der Hubkolbenmaschine im Luftverdichter (Kompressor) der Druckluftzuführung kann auch beispielsweise über einen Riemenantrieb erfolgen. Auf diese Weise wird angesaugte Umgebungsluft verdichtet. Alternativ kann im Rahmen eines geschlossenen Betriebs oder eines Boostbetriebs eine aus einer anderen Druckluftquelle zugeführte Ansaugluft verdichtet werden. Grundsätzlich haben sich dazu sogenannte TWIN-Kolbenkompressoren bewährt; d. h. zwei-stufige Kolben- Kompressoren deren zwei Kolben über zwei diesen jeweils zugeordnete Pleuel angetrieben werden, welche wiederum genau entlang einer radial ausgerichteten Zylinder- Achse, die bevorzugt exakt parallel und mitten-sym metrisch zu den Zylinderlaufflächen im Zylinderhubraum für den Kolben ausgerichtet verläuft, ausgerichtet sind. The drive of the reciprocating engine in the air compressor (compressor) of the compressed air supply is carried out regularly with a drive motor, the drive power is transmitted via a crankshaft and one or more connecting rods to one or more pistons of the preferred one- or multi-stage reciprocating compressor - a piston runs sealed during operation in a cylinder by being deflected along a cylinder axis oriented radially with respect to a shaft axis of the crankshaft in a cylinder stroke space of the cylinder, namely as indicated in the preamble of claim 1. Here, the arrangement of the piston for the operation of the invention is not relevant. The drive of the reciprocating engine in the air compressor (compressor) of the compressed air supply can also be done for example via a belt drive. In this way, sucked in ambient air is compressed. Alternatively, in the context of a closed operation or a boost operation, an intake air supplied from another compressed air source can be compressed. Basically, so-called TWIN reciprocating compressors have proven themselves; ie two-stage reciprocating compressors whose two pistons are driven via two connecting rods assigned to each of these, which in turn are aligned exactly along a radially oriented cylinder axis which is preferably aligned exactly parallel and center-symmetrical to the cylinder running surfaces in the cylinder stroke space for the piston. are aligned.
Je nach angeforderter Dynamik und Druckbelastung kann ein solcher oder anderer zweistufiger oder mehrstufiger Kompressor im Betrieb zunehmende Betriebsgeräusche entwickeln, die -wie sich herausstellt- maßgeblich durch eine Körperschallübertragung durch den Pleueltrieb u.a. in den Antriebsmotor des Kompressors oder deren Gehäuse verursacht sein können. Wünschenswert ist es, eine verbesserte Akustik und einen gleichwohl verlässlichen Pleueltrieb in einem Kompressor in Form der genannten Hubkolbenmaschine zu realisieren. Dies soll insbesondere auch für einen besonders geringen Geräuschpegel im PKW-Bereich ausreichend sein. Depending on the requested dynamics and pressure load, such or other two-stage or multi-stage compressor can develop increasing operating noise during operation, which, as it turns out, is largely due to a transmission of structure-borne noise by the connecting-rod drive. may be caused in the drive motor of the compressor or its housing. It is desirable to realize an improved acoustics and a nevertheless reliable connecting rod drive in a compressor in the form of said reciprocating piston engine. This should be sufficient in particular for a particularly low noise level in the car area.
EP 1 225 332 A1 offenbart einen Kompressor mit wenigstens einer Kompressoreinheit, die zwei Kolben, zwei Zylinder und ein Verbindungselement aufweist, wobei Längsachsen der Kolben und Zylinder miteinander fluchten und eine Längsachse bilden. Die Kolben jeder Kompressoreinheit sind über einen Pleuel mit der Kurbelwelle verbunden und das Pleuel liegt in der Längsachse. EP 1 225 332 A1 discloses a compressor having at least one compressor unit, which has two pistons, two cylinders and a connecting element, wherein longitudinal axes of the pistons and cylinders are aligned with one another and form a longitudinal axis. The pistons of each compressor unit are connected via a connecting rod to the crankshaft and the connecting rod is located in the longitudinal axis.
DE 10 2004 020 104 offenbart in etwa einen TWIN-Kompressor mit symmetrisch gelagerten Doppelkolben für einen Verdichter, mit einem länglichen Kolbenträger, der an jedem Ende einen Kolben aufweist, und mit einem etwa parallel zum Kolbenträger verlaufenden Pleuel, das mittels eines Lagers auf einem Bolzen des Kolbenträgers drehbar gelagert ist und im Abstand davon mittels eines Pleuellagers auf einem Exzenter einer Antriebseinrichtung gelagert ist. Der Kolbenträger enthält in einem mittleren Bereich, der sich zwischen beiden Kolben erstreckt, einen zur frei beweglichen Aufnahme des Pleuels bemessenen Zwischenraum, in dem das Pleuel frei beweglich aufgenommen ist. DE 10 2004 020 104 discloses approximately a TWIN compressor with symmetrically mounted double piston for a compressor, with an elongate piston carrier having a piston at each end, and with a connecting rod extending approximately parallel to the piston carrier, which is supported by a bearing on a bolt the piston carrier is rotatably mounted and is mounted at a distance thereof by means of a connecting rod bearing on an eccentric drive means. The piston carrier contains in a middle region which extends between the two pistons, a space dimensioned for freely movable reception of the connecting rod, in which the connecting rod is received in a freely movable manner.
Es zeigt sich, wie von der Erfindung erkannt, dass Lösungen dieser Art Gefahr laufen, eine vergleichsweise hohe Schallentwicklung und m.E. Körperschallübertragungen durch den Pleueltrieb in den Kompressor-Antriebsmotor und damit auch nach außen zu verursachen. It turns out, as recognized by the invention, that solutions of this type run the risk of a comparatively high level of sound and mE structure-borne sound transmissions caused by the connecting rod drive in the compressor drive motor and thus also to the outside.
Demgegenüber offenbart EP 1 707 812 B1 der Anmelderin einen Kraftfahrzeug- Kleinkompressor mit einem einzigen einem im Zylinder abgedichtet laufenden Kolben und mit einem Pleuel zur gelenkigen Verbindung eines Kurbelwellenzapfens der Kurbelwelle mit dem Kolben in einem Pleuellager. Durch eine Pleuelschrägstellung entsteht bei jedem Druck ein Kraftvektor, der das Pleuel immer in Richtung Kurbelwelle mit Zapfen drückt. Dies hat den Vorteil, dass das Pleuel frei beweglich gelagert werden kann. Das Pleuel wird im hohen Druckbereich nur noch geringfügig ausgeknickt. Konkret ist dazu eine Hubkolbenmaschine, insbesondere ein Kolbenkompressor, mit einem Zylinder vorgesehen und mit dem im Zylinder abgedichtet laufenden Kolben, mit einem auf eine Kurbelwelle arbeitenden Antriebsmotor, dessen Antriebswelle von einer Bohrung der Kurbelwelle aufgenommen ist, und mit einem Pleuel zur gelenkigen Verbindung eines Kurbelwellenzapfen der Kurbelwelle mit dem Kolben in einem Pleuellager. Das Pleuel ist relativ zur Antriebswelle in einer einer Antriebswellendurchbiegung entgegenwirkenden Schrägstellung angeordnet. Der Winkel der Schrägstellung liegt zwischen 0° und 1 ,5°. Konkret ist das Pleuellager als Nadellager ausgebildet, wobei das Pleuellager auf dem Kurbelwellenzapfen axial beweglich ist; das Pleuel ist schräg angesetzt aber nicht versetzt. Denn zur Erzielung der Schrägstellung des Pleuels ist die Kurbelwellenbohrung für die Antriebswelle schräg ausgebildet oder die Schrägstellung des Pleuels ist durch eine Schrägstellung der Lagerbohrung im Pleuellagerauge für den Kurbelwellenzapfen realisiert. Die Schrägstellung des Pleuels kann auch durch eine Schiefstellung der Kurbelwellenzapfenbohrung in der Kurbelwelle realisiert sein. Die Schrägstellung des Pleuels kann auch durch eine Schrägstellung der Antriebswelle realisiert sein. Dazu kann die Schrägstellung des Pleuels durch eine Schrägstellung der zylindrischen Gehäuseblockbohrung für den Kolben realisiert sein. In contrast, EP 1 707 812 B1 of the applicant discloses a motor vehicle small compressor with a single piston which is sealed off in the cylinder and with a connecting rod for the articulated connection of a crankshaft journal of the crankshaft to the piston in a connecting rod bearing. By a Pleuelschrägstellung arises at each pressure, a force vector that pushes the connecting rod always in the direction of crankshaft with pin. This has the advantage that the connecting rod can be stored freely movable. The connecting rod is bent only slightly in the high pressure range. Specifically, this is a reciprocating engine, in particular a reciprocating compressor, provided with a cylinder and with the cylinder sealed in the running piston, with a working on a crankshaft drive motor whose drive shaft is received by a bore of the crankshaft, and a connecting rod for articulated connection of a crankshaft journal the crankshaft with the piston in a connecting rod bearing. The connecting rod is arranged relative to the drive shaft in a drive shaft deflection counteracting skew. The angle of inclination is between 0 ° and 1, 5 °. Specifically, the connecting rod bearing is designed as a needle bearing, wherein the connecting rod bearing is axially movable on the crankshaft journal; The connecting rod is set at an angle but not offset. Because to achieve the inclination of the connecting rod, the crankshaft bore for the drive shaft is formed obliquely or the inclination of the connecting rod is realized by an inclination of the bearing bore in the connecting rod eye for the crankshaft journal. The inclination of the connecting rod can also be realized by a misalignment of the crankshaft journal bore in the crankshaft. The inclination of the connecting rod can also be realized by an inclination of the drive shaft. For this purpose, the inclination of the connecting rod can be realized by an inclined position of the cylindrical housing block bore for the piston.
Diese letztgenannte Lösung ist noch verbesserbar, zumal sie eine Akustik der Hubkolbenmaschine, insbesondere eines Kolbenkompressors, nicht gesondert berücksichtigt. This last-mentioned solution can still be improved, especially since it does not take account of acoustics of the reciprocating piston engine, in particular of a reciprocating compressor.
An dieser Stelle setzt die Erfindung an, deren Aufgabe es ist, eine Hubkolbenmaschine, insbesondere einen ein-, zwei- oder mehrstufigen Kolbenkompressor, vorzugsweise TWIN-Kompressor, oder einen ein-, zwei oder mehrzylindrigen Verdichter, sowie eine Druckluftversorgungsanlage zum Betreiben einer Pneumatikanlage mit einer Druckluftströmung anzugeben, mittels der eine verbesserte Akustik und ein gleichwohl verlässlichen Pleueltrieb in einem Kolbenkompressor zu realisieren ist. Dies soll insbe- sondere auch für Geräuschpegelanforderungen im PKW-Bereich geeignet sein. Insbesondere sollen, im Rahmen einer akustischen Verbesserung, Körperschallemissionen eines Pleueltriebes in angrenzende, abstrahlende Bauteile, wie Elektromotor, Kurbeltrieb oder dergleichen Bauteile eines Luftverdichters (Kompressors) reduziert werden. Insbesondere soll die Druckluftversorgungsanlage vergleichsweise kompakt sein. Aufgabe der Erfindung ist es auch, ein entsprechendes Druckluftversorgungssystem und ein Fahrzeug mit dem Druckluftversorgungssystem, insbesondere für eine Luftfederanlage, anzugeben. Aufgabe der Erfindung ist es auch, ein entsprechendes Verfahren zur Montage und zum Betrieb der Hubkolbenmaschine, insbesondere des ein-, zwei- oder mehrstufigen Kolbenkompressors anzugeben. At this point, the invention is based, whose task is a reciprocating piston engine, in particular a one-, two- or multi-stage piston compressor, preferably TWIN compressor, or a one, two or more-cylinder compressor, and a compressed air supply system for operating a pneumatic system with indicate a compressed air flow, by means of which an improved acoustics and a reliable connecting rod drive in a reciprocating compressor is to be realized. This should special be suitable for noise level requirements in the car sector. In particular, as part of an acoustic improvement, structure-borne noise emissions of a connecting rod drive into adjacent, radiating components, such as electric motor, crank mechanism or the like components of an air compressor (compressor) are to be reduced. In particular, the compressed air supply system should be relatively compact. The object of the invention is also to provide a corresponding compressed air supply system and a vehicle with the compressed air supply system, in particular for an air spring system. The object of the invention is also to provide a corresponding method for assembling and operating the reciprocating engine, in particular the one-, two- or multi-stage reciprocating compressor.
Die Aufgabe hinsichtlich der Hubkolbenmaschine wird mit einer Hubkolbenmaschine, insbesondere mit dem ein-, zwei- oder mehrstufigen Kolbenkompressor, vorzugsweise TWIN-Kompressor, oder dem ein-, zwei- oder mehrzylindrigen Verdichter des Anspruchs 1 gelöst. The object with regard to the reciprocating engine is achieved with a reciprocating engine, in particular with the one-, two- or multi-stage piston compressor, preferably TWIN compressor, or the one-, two- or multi-cylinder compressor of claim 1.
Diese weist auf: This indicates:
- wenigstens einen Zylinder sowie wenigstens einen jeweils einem Zylinder zugeordneten Kolben, wobei im Betrieb der Kolben entlang einer radial ausgerichteten Zylinder- Achse in einem Zylinderhubraum des Zylinders ausgelenkt wird, at least one cylinder and at least one respective piston associated with a cylinder, wherein in operation the piston is deflected along a radially oriented cylinder axis in a cylinder stroke space of the cylinder,
- eine im Betrieb antreibbare Kurbelwelle mit einem Kurbelwellenzapfen, der exzentrisch zu einer Wellenachse der Kurbelwelle angeordnet ist, und einer Antriebswellen- Kopplung, die zum Ankoppeln einer Antriebswelle, insbesondere einer Antriebswelle eines Motors, zum Antreiben der Kurbelwelle ausgebildet ist, an operationally drivable crankshaft with a crankshaft journal arranged eccentrically to a shaft axis of the crankshaft and a drive shaft coupling adapted for coupling a drive shaft, in particular a drive shaft of an engine, for driving the crankshaft,
- wenigstens ein jeweils zum Auslenken des wenigstens einen Kolben ausgebildetes und entlang einer Pleuelachse verlaufendes Pleuel, das mittels dem Kurbelwellenzapfen bewegbar ist. - At least one each for deflecting the at least one piston formed and extending along a connecting rod connecting rod, which is movable by means of the crankshaft journal.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass According to the invention, it is provided that
- der Kurbelwellenzapfen und/oder die Antriebswellen-Kopplung entlang einer axial ausgerichteten Wellen-Achse ausgerichtet ist, die senkrecht zur radial ausgerichteten Zylinder-Achse verläuft, und - The crankshaft journal and / or the drive shaft coupling is aligned along an axially aligned shaft axis which is perpendicular to the radially oriented cylinder axis, and
- die Pleuelachse des Pleuels gegen die radial ausgerichtete Zylinder-Achse gekippt ist, so dass das Lagerspiel eines Pleuellagers verringert ist. Die Aufgabe hinsichtlich der Druckluftversorgungsanlage wird mit einer Druckluftversorgungsanlage des Anspruchs 20 gelöst. Eine Druckluftversorgungsanlage zum Betreiben einer Pneumatikanlage, insbesondere einer Luftfederanlage eines Fahrzeugs, vorzugsweise eines PKWs, mit einer Druckluftströmung, weist auf: - The connecting rod axis of the connecting rod is tilted against the radially oriented cylinder axis, so that the bearing clearance of a connecting rod bearing is reduced. The task with regard to the compressed air supply system is achieved with a compressed air supply system of claim 20. A compressed air supply system for operating a pneumatic system, in particular an air spring system of a vehicle, preferably a passenger car, with a compressed air flow, has:
- eine Lufttrockneranordnung in einer Pneumatikhauptleitung, die eine Druckluftzuführung (1) von einem Luftverdichter und einen Druckluftanschluss (2) zu der Pneumatikanlage pneumatisch verbindet, und - An air dryer assembly in a pneumatic main line which pneumatically connects a compressed air supply (1) from an air compressor and a compressed air connection (2) to the pneumatic system, and
- eine an die Pneumatikhauptleitung pneumatisch angeschlossene Ventilanordnung zur Steuerung der Druckluftströmung und einen Lufttrockner in der Pneumatikhauptleitung, wobei - A pneumatically connected to the pneumatic main valve assembly for controlling the flow of compressed air and an air dryer in the pneumatic main, wherein
- an die Druckluftzuführung ein Luftverdichter mit einer Hubkolbenmaschine, insbesondere ein ein-, zwei- oder mehrstufiger Kolbenkompressor, vorzugsweise TWIN- Kompressor, insbesondere der Ansprüche 1 bis 19 angeschlossen ist. - To the compressed air supply an air compressor with a reciprocating engine, in particular a one-, two- or multi-stage piston compressor, preferably TWIN compressor, in particular of claims 1 to 19 is connected.
Die Aufgabe betreffend das Druckluftversorgungssystem wird mit einem Druckluftversorgungssystem des Anspruchs 21 gelöst. Die Erfindung führt auch auf ein Fahrzeug, insbesondere ein PKW-Fahrzeug, des Anspruchs 22. The object concerning the compressed air supply system is achieved with a compressed air supply system of claim 21. The invention also leads to a vehicle, in particular a passenger vehicle, of claim 22.
Ein Druckluftversorgungssystem mit einer Pneumatikanlage und mit einer Druckluftversorgungsanlage dient zum Betreiben der Pneumatikanlage mit einer Druckluftströmung, insbesondere einer Luftfederanlage eines Fahrzeugs, vorzugsweise eines PKWs, wobei die Pneumatikhauptleitung eine Druckluftzuführung von einem Luftverdichter mit einer Hubkolbenmaschine, insbesondere einem ein- zwei- oder mehrstufiger Kolbenkompressor, vorzugsweise TWIN-Kompressor, oder einem ein-, zwei- oder mehrzylindrigen Verdichter, der Ansprüche 1 bis 19 und einen Druckluftanschluss zu der Pneumatikanlage pneumatisch verbindet. A compressed air supply system with a pneumatic system and with a compressed air supply system is used to operate the pneumatic system with a compressed air flow, in particular an air spring system of a vehicle, preferably a car, the pneumatic main line a compressed air supply from an air compressor with a reciprocating engine, in particular a one- or multi-stage reciprocating compressor, preferably TWIN compressor, or a one-, two- or multi-cylinder compressor pneumatically connecting claims 1 to 19 and a compressed air connection to the pneumatic system.
Ein Fahrzeug, insbesondere PKW, ist mit einer Pneumatikanlage, insbesondere einer Luftfederanlage, und einer Druckluftversorgungsanlage gemäß Anspruch 18 zum Betreiben der Pneumatikanlage mit einer Druckluftströmung versehen. A vehicle, in particular a car, is provided with a pneumatic system, in particular an air suspension system, and a compressed air supply system according to claim 18 for operating the pneumatic system with a compressed air flow.
Die Erfindung führt auch auf ein Verfahren des Anspruchs 23 zur Montage und/oder zum Betrieb der Hubkolbenmaschine, insbesondere des Kolbenkompressor, insbesondere des ein- zwei- oder mehrstufigen Kolbenkompressors, vorzugsweise TWIN- Kompressors, oder des ein-, zwei- oder mehrzylindrigen Verdichters, insbesondere an einer Druckluftversorgungsanlage, insbesondere für ein PKW-Fahrzeug. The invention also leads to a method of claim 23 for mounting and / or operating the reciprocating piston engine, in particular the piston compressor, in particular the one- or multi-stage piston compressor, preferably TWIN. Compressor, or the one-, two- or multi-cylinder compressor, in particular on a compressed air supply system, in particular for a car vehicle.
Für das Verfahren weist eine Hubkolbenmaschine, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 19, auf: For the method, a reciprocating piston engine, in particular according to one of claims 1 to 19, comprises:
- wenigstens einen Zylinder sowie wenigstens einen jeweils einem Zylinder zugeordneten Kolben, wobei im Betrieb der Kolben entlang einer radial ausgerichteten Zylinder- Achse in einem Zylinderhubraum des Zylinders ausgelenkt wird, at least one cylinder and at least one respective piston associated with a cylinder, wherein in operation the piston is deflected along a radially oriented cylinder axis in a cylinder stroke space of the cylinder,
- eine im Betrieb antreibbare Kurbelwelle mit einem Kurbelwellenzapfen, der exzentrisch zu einer Wellenachse der Kurbelwelle angeordnet ist, und einer Antriebswellen- Kopplung, die zum Ankoppeln einer Antriebswelle eines Antriebsmotors zum Antreiben der Kurbelwelle ausgebildet ist, an operationally drivable crankshaft having a crankshaft journal arranged eccentrically to a shaft axis of the crankshaft and a drive shaft coupling adapted to couple a drive shaft of a drive motor for driving the crankshaft,
- wenigstens ein jeweils zum Auslenken des wenigstens einen Kolben ausgebildetes und entlang einer Pleuelachse verlaufendes Pleuel, das mittels des Kurbelwellenzapfens bewegbar ist. - At least one each for deflecting the at least one piston formed and extending along a connecting rod connecting rod, which is movable by means of the crankshaft journal.
Erfindungsgemäß ist zur Montage und/oder zum Betrieb der Hubkolbenmaschine vorgesehen, dass According to the invention for mounting and / or operation of the reciprocating engine provided that
- der Kurbelwellenzapfen und/oder die Antriebswellen-Kopplung entlang einer axial ausgerichteten Wellen-Achse des Kurbelwellenzapfens ausgerichtet ist, die senkrecht zur radial ausgerichteten Zylinder-Achse verläuft, und - The crankshaft journal and / or the drive shaft coupling along an axially aligned shaft axis of the crankshaft journal is aligned, which is perpendicular to the radially oriented cylinder axis, and
- die Pleuelachse des Pleuels gegen die radial ausgerichtete Zylinder-Achse gekippt verlaufend angebracht und/betrieben wird, so dass das Lagerspiel wenigstens eines Pleuellagers verringert ist, insbesondere derart, dass wenigstens ein Pleuellager vorgespannt ist. - The connecting rod axis of the connecting rod tilted against the radially oriented cylinder axis mounted and / operated, so that the bearing clearance of at least one connecting rod bearing is reduced, in particular such that at least one connecting rod bearing is biased.
Die radial ausgerichtete Zylinder-Achse ist im Wesentlichen symmetrisch zu Zylinderlaufflächen für den wenigstens einen Kolben im Zylinderhubraum des wenigstens einen Zylinders ausgerichtet. Unter einer radial ausgerichteten Zylinder-Achse mit daran ausgerichtetem Zylinderhubraum ist insbesondere zu verstehen, dass die Zylinderlaufflächen am Zylinderhubraum eines Zylinders für den Kolben exakt parallel und symmetrisch zur radial ausgerichtete Zylinder-Achse stehen. Vorzugsweise ist der Kurbelwellenzapfen -insbesondere auch die Antriebswellen- Kopplung-- entlang einer senkrecht zur radial ausgerichtete Zylinder-Achse ausgerichteten axial ausgerichteten Wellen-Achse ausgerichtet; d. h. dass der Kurbelwellenzapfen und/oder ein diesen umgebendes Pleuellager mit Pleuellagerachse senkrecht zur radial ausgerichtete Zylinder-Achse steht. The radially oriented cylinder axis is aligned substantially symmetrically to cylinder running surfaces for the at least one piston in the cylinder stroke of the at least one cylinder. A radially aligned cylinder axis with a cylinder stroke space aligned therewith is to be understood in particular as meaning that the cylinder running surfaces on the cylinder stroke space of a cylinder for the piston are exactly parallel and symmetrical to the radially aligned cylinder axis. Preferably, the crankshaft journal, in particular also the drive shaft coupling, is aligned along an axially aligned shaft axis aligned perpendicular to the radially aligned cylinder axis; ie that the crankshaft journal and / or a connecting rod bearing surrounding it with a connecting rod bearing axis is perpendicular to the radially aligned cylinder axis.
Konzeptionell liegen die radial ausgerichtete Zylinder-Achse mit daran ausgerichtetem Zylinderhubraum bzw. Zylinderlaufflächen und die axial ausgerichtete Wellen-Achse mit daran ausgerichtetem Kurbelwellenzapfen und/oder der Antriebswellen-Kopplung exakt senkrecht zueinander. Dies mag auch bei dem Konzept der Erfindung gegeben sein, jedoch ist in dieser Erfindung zugrunde gelegt, das Pleuellager entlang der axial ausgerichteten Wellen-Achse mit daran ausgerichteten Kurbelwellenzapfen radial ausgerichtete Zylinder-Achse versetzt relativ zu dieser; vereinfacht ausgedrückt ist eine Pleuelachse und das Pleuellager versetzt zur radial ausgerichteten Zylinder-Achse. Damit stellt sich ein Winkel der Pleuel bzw. Pleuelachse gegen die Achse der Zylinderlaufflächen (radial ausgerichtete Zylinder-Achse) ein - diese sind damit nicht mehr parallel zueinander angeordnet. Conceptually, the radially aligned cylinder axis with aligned Zylinderhubraum or cylinder surfaces and the axially aligned shaft axis with it aligned crankshaft journal and / or the drive shaft coupling are exactly perpendicular to each other. This may also be the case with the concept of the invention, however, in this invention, the conrod bearing is offset along the axially aligned shaft axis with aligned crankshaft journal radially oriented cylinder axis relative thereto; In simple terms, a connecting rod axis and the connecting rod bearing are offset from the radially oriented cylinder axis. This adjusts an angle of the connecting rod or connecting rod axis against the axis of the cylinder surfaces (radially aligned cylinder axis) - they are thus no longer arranged parallel to each other.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass je nach angeforderter Dynamik und Druckbelastung bei einem Luftverdichter, ein ein-, zwei- oder mehrstufiger Kompressor oder eine sonstige Hubkolbenmaschine im Betrieb zunehmend Betriebsgeräusche entwickelt, die -wie sich herausstellt- vor allem durch eine Körperschallübertragung durch den Pleueltrieb in den Kompressor-Antriebsmotor verursacht sein können. Es zeigt sich, wie von der Erfindung erkannt, dass die Betriebsgeräusche zum Teil bedingt sind durch konstruktiv erforderliches Pleuellagerspiel. So tritt die Emission von Betriebsgeräuschen auch im Leerlauf auf, insbesondere tritt die Emission aufgrund der Massenträgheit bei einem Lastwechsel auf, bei dem die Bewegungsrichtung umgekehrt wird Die Erfindung hat nun erkannt, dass durch eine geschickte Anpassung der konstruktiv erforderlichen Pleuellagerspiele eine verbesserte Akustik und ein gleichwohl verlässlicher Pleueltrieb in einem Kompressor zu realisieren ist; auch mit einer insbesondere für einen PKW-Bereich akzeptablen niedrigen Geräuschentwicklung. Darüber hinaus ist das Konzept der vorliegenden Erfindung ebenfalls bevorzugt für ein Nutzfahrzeug oder Personentransport-Fahrzeug, insbesondere wenn bei diesem die Druckluftversorgungsanlage für vergleichsweise hohe Druckamplituden ausgelegt ist. The invention is based on the consideration that depending on the requested dynamics and pressure load in an air compressor, a one-, two- or multi-stage compressor or other reciprocating engine during operation increasingly developed operating noise, which -as it turns out - especially by a structure-borne sound transmission through may be caused by the connecting rod drive in the compressor drive motor. It turns out, as recognized by the invention, that the operating noise is partly due to structurally required Pleuellagerspiel. Thus, the emission of operating noise also occurs at idle, in particular, the emission occurs due to the inertia in a load change in which the direction of movement is reversed. The invention has now recognized that by a clever adjustment of the constructionally required conrod bearing games improved acoustics and nonetheless to realize reliable connecting rod drive in a compressor; also with a low noise development which is acceptable in particular for a passenger car sector. In addition, the concept of the present invention is also preferred for a commercial vehicle or passenger transport vehicle, in particular if in this case the compressed air supply system is designed for comparatively high pressure amplitudes.
Wie von der Erfindung erkannt, sehen bisherige Lösungen -vereinfacht dargestellt- eine Achse der Zylinderbohrungen (radial ausgerichtete Zylinder-Achse) und eine Ebe- ne eines Kurbelwellenlagers und Pleuellagers vor (Pleuelachse), die im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet sind, insbesondere miteinander fluchten. Demzufolge wird beispielsweise das Pleuellager (wie z. B. ein Kugellager auf einer Kurbelwelle) üblicherweise mit einem gewissen Montagemaß X (von hier anschaulich z. B. mit [ X ] = 15,00 mm vorgegeben) in der Flucht zu den Zylinderlaufflächen montiert; d. h. das Montagemaß X ist vorgegeben, beispielsweise als Abstand zwischen eine Zylinderlauffläche und der Planfläche das Pleuellagers. As recognized by the invention, previous solutions - simplified represent - see an axis of the cylinder bores (radially oriented cylinder axis) and an Ebe ne of a crankshaft bearing and connecting rod bearing before (conrod axis), which are aligned substantially parallel to each other, in particular aligned with each other. Consequently, for example, the connecting rod bearing (such as, for example, a ball bearing on a crankshaft) is usually mounted with a certain mounting dimension X (for example, given here with [X] = 15.00 mm) in alignment with the cylinder running surfaces; ie the mounting dimension X is given, for example, as the distance between a cylinder surface and the flat surface of the connecting rod bearing.
Die Erfindung hat erkannt, dass nun aber mit einer -bevorzugt eine Vorspannung der Pleuellager hervorrufende- Reduzierung freier Pleuellagerspiele in einem Pleuellager die Geräuschentwicklung maßgeblich gesenkt werden kann; die Erfindung sieht dazu einen Versatz der Achse der Zylinderbohrungen (radial ausgerichtete Zylinder-Achse) und einer Ebene eines Pleuellagers, insbesondere eines Pleuellagers, das direkt an der Kurbelwelle gelagert oder indirekt an die Kurbelwelle gekoppelt ist vor. Mit anderen Worten ist ein Versatz zwischen der Achse der Zylinderlaufflächen und der Achse des Pleuelwellenlagers vorgesehen. Die Geräuschentwicklung kann dadurch vorteilhaft maßgeblich gesenkt werden. The invention has recognized that now, however, with a - preferably a bias voltage of the connecting rod bearing inducing - reduction of large rod bearing games in a connecting rod bearing, the noise can be significantly reduced; The invention provides for an offset of the axis of the cylinder bores (radially oriented cylinder axis) and a plane of a connecting rod bearing, in particular a connecting rod bearing, which is mounted directly on the crankshaft or indirectly coupled to the crankshaft. In other words, an offset between the axis of the cylinder surfaces and the axis of the connecting rod shaft bearing is provided. The noise can be advantageously significantly reduced.
Das Lagerspeil des Pleuellagers beschreibt eine Bewegbarkeit zwischen einem ersten und einem zweiten Lagerteil des Pleuellagers. Diese Bewegbarkeit wird für die erfindungsgemäße Hubkolbenmaschine durch Verkippung der Pleuelachse relativ zur Zylinder-Achse eingeschränkt. Die Verkippung der Pleuelachse ist hierbei gleichbedeutend mit einer Auslenkung, insbesondere einer einseitigen Auslenkung, der Pleuelachse. Vorzugsweise bleiben die Achsen des Kurbelwellenzapfens und der Pleuellager parallel, wobei die Achsen der beiden Kolben geringfügig gegenüber der Zylinderachse in axialer Richtung der Kurbelwellenachse verschoben sind um einen Betrag X mm (beispielsweise X=15,00mm). Dadurch ergibt sich dann die geringfügige Schrägstellung des ersten und des zweiten Pleuels bzw. Kolbenachse gegenüber der Zylinderachse. The bearing bearing of the connecting rod bearing describes a mobility between a first and a second bearing part of the connecting rod bearing. This mobility is limited for the reciprocating piston engine according to the invention by tilting the connecting rod relative to the cylinder axis. The tilting of the connecting rod is in this case synonymous with a deflection, in particular a one-sided deflection, the Pleuelachse. Preferably, the axes of the crankshaft journal and the connecting rod bearing remain parallel, wherein the axes of the two pistons are slightly displaced with respect to the cylinder axis in the axial direction of the crankshaft axis by an amount X mm (for example, X = 15.00mm). This then results in the slight inclination of the first and second connecting rod or piston axis relative to the cylinder axis.
Die im Rahmen einer Druckluftversorgungsanlage zur Verwendung in einem pneumatischen Druckluftversorgungssystem hier beschriebene Hubkolbenmaschine, insbesondere der Kolbenkompressor, kann jedoch grundsätzlich auch in anderen Anwendungsgebieten Verwendung finden, insbesondere dort wo -wie bei den genannten Druckluftversorgungsanlagen- flexibel und dynamisch vergleichsweise hohe Druckamplituden erzielt werden sollen. Weiterhin kann die hier beschriebene Hubkolbenmaschine auch zur Bereitstellung von Unterdruck, beispielsweise innerhalb einer Vakuumpumpe verwendet werden. However, the reciprocating piston engine, in particular the reciprocating compressor, described here within the context of a compressed air supply system for use in a pneumatic compressed air supply system can in principle also be used in other fields of application, especially where comparatively high pressure amplitudes are to be achieved flexibly and dynamically in the aforementioned compressed air supply systems. Furthermore, the reciprocating engine described here also for the provision of negative pressure, for example, be used within a vacuum pump.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen und geben im Einzelnen vorteilhafte Möglichkeiten an, dass oben erläuterte Konzept im Rahmen der Aufgabenstellung sowie hinsichtlich weiterer Vorteile zu realisieren. Advantageous developments of the invention can be found in the dependent claims and specify in particular advantageous ways to realize the above-described concept within the scope of the task and with regard to further advantages.
Ein Pleuel kann starr ohne Gelenklager oder auch gelenkig, insbesondere mit Gelenklager, ausgebildet sein. Ein Kolben kann am Pleuel gehaltert, gehalten oder an dem Pleuel einstückig ausgebildet sein. A connecting rod can be rigid without spherical plain bearings or also articulated, in particular with spherical plain bearings. A piston may be held on the connecting rod, held or integrally formed on the connecting rod.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die erfindungsgemäße Hubkolbenmaschine dadurch gekennzeichnet, dass die Pleuelachse des Pleuels gegen die radial ausgerichtete Zylinder-Achse derart gekippt ist, dass das wenigstens eine Pleuellager vorgespannt ist. Hierbei ist die Pleuelachse des Pleuels relativ zur Zylinderachse insgesamt gekippt, wobei dies vorzugsweise durch eine Auslenkung, insbesondere durch eine einseitige Auslenkung, insbesondere durch eine untere Auslenkung der Pleuelachse realisiert ist. In an advantageous development of the reciprocating engine according to the invention is characterized in that the connecting rod axis of the connecting rod is tilted against the radially oriented cylinder axis such that the at least one connecting rod bearing is biased. Here, the connecting rod axis of the connecting rod is tilted overall relative to the cylinder axis, wherein this is preferably realized by a deflection, in particular by a one-sided deflection, in particular by a lower deflection of the connecting rod.
Bevorzugt wird wenigstens ein Pleuellager mit einem gewissen Montagemaß in der Flucht zu den eingestellt und anschließend das eingestellte Montagemaß verändert, (bevorzugt vergrößert, ggfs. auch vermindert) derart, dass die Pleuelachse des Pleuels gegen die radial ausgerichtete Zylinder-Achse gekippt verlaufend angebracht und/oder betrieben wird, insbesondere derart, dass wenigstens ein Pleuellager vorgespannt ist. Preferably, at least one connecting rod bearing is set with a certain mounting dimension in alignment with the and then changed the set mounting dimensions, (preferably enlarged, if necessary. Also reduced) such that the connecting rod axis of the connecting rod against the radially aligned cylinder axis tilted attached and / / or is operated, in particular such that at least one connecting rod bearing is biased.
Die neue Lösung sieht beispielsweise in einer Ausführungsform als Folge die Konzepts der Erfindung vor, das oben genannte Montagemaß X (von z. B. [ X ] = 15,00mm auf [ X ] = 15,50 mm) zu vergrößern (in dem Fall; in einem anderen Fall, ist es grundsätzlich auch möglich, das oben genannte Montagemaß zu verkleinern). In beiden Fällen wird dadurch die Ausrichtung der Pleuelachse gekippt gegen die radial ausgerichtete Zylinder-Achse, nämlich vorliegend bevorzugt durch einen versetzen und/oder verschieben eines Pleuellagers relativ zur radial ausgerichteten Zylinder-Achse. For example, in one embodiment, the new solution contemplates the concept of the invention to increase the above mounting dimension X (from, for example, [X] = 15.00mm to [X] = 15.50mm) (in that case in another case, it is basically also possible to reduce the above-mentioned mounting dimension). In both cases, thereby the orientation of the connecting rod axis is tilted against the radially aligned cylinder axis, namely in the present case preferably by a displacement and / or move a connecting rod bearing relative to the radially oriented cylinder axis.
Durch eine solche Verkippung infolge einer Verschiebung eines Pleuellagers wird bevorzugt sowohl ein erstes Pleuellager, vorzugsweise ein Kugellager direkt auf der Kurbelwelle, als auch ein zweites Pleuellager, vorzugsweise ein Gelenk-Gleitlager, das indirekt an die Kurbelwelle gekoppelt ist, insbesondere direkt am ersten Pleuel angebracht ist, leicht vorgespannt. Diese Vorspannung führt jedenfalls zu einer Reduzierung der freien Lagerspiele in dem ersten und zweiten Pleuellager, sodass diese generell weniger Spiel und damit eine geringere Geräuschentwicklung aufweisen. By such a tilting due to a displacement of a connecting rod bearing is preferably both a first connecting rod bearing, preferably a ball bearing directly on the crankshaft, and a second connecting rod bearing, preferably a joint sliding bearing, which is indirectly coupled to the crankshaft, in particular attached directly to the first connecting rod is slightly biased. This bias leads in any case to a reduction the free bearing clearance in the first and second connecting rod bearings, so that they generally less play and thus have a lower noise.
Das Konzept der Erfindung bietet damit die Basis für einen Einsatz eines Pleuellagers (z. B. ein Wälzlager oder Gelenk- und/oder Gleitlager), mit reduziertem Spiel und umgeht aber gleichwohl die bekannten technischen Probleme (z. B. bei niedrigen Temperaturen) von völlig spielfreien Lagern. Eine elastische, insbesondere gummielastische Entkopplung der einzelnen Lagerstellen der Pleuellager (z. B. radiale und axiale Lagerstellen) ist zwar zusätzlich auch bei dem Konzept der Erfindung möglich; jedoch nicht mehr in mit hohem technischen Aufwand erforderlich. Das Konzept der Erfindung erweist sich somit als ein einfaches und mit vergleichsweise geringerem kommerziellen Aufwand realisierbares Konzept. The concept of the invention thus provides the basis for the use of a connecting rod bearing (for example a roller bearing or joint and / or sliding bearing) with reduced clearance and nevertheless avoids the known technical problems (eg at low temperatures) of completely backlash-free bearings. Although an elastic, in particular rubber-elastic decoupling of the individual bearing points of the connecting rod bearings (eg radial and axial bearing points) is additionally possible also in the concept of the invention; However, no longer required in high technical effort. The concept of the invention thus proves to be a simple and feasible with relatively less commercial effort concept.
Es zeigt sich nach Durchführung von Versuchen zur Geräuschreduzierung und unter Akustikmessungen in den Messergebnissen für einen Gesamtschallpegel mit verschiedenen Montagemaßen [X] eine starke Abhängigkeit zwischen Geräusch und Montagemaß für eine Pleuellagerposition auf dem Kurbelwellenzapfen der Kurbelwelle in Abhängigkeit der Montageposition [X]. It shows after performing experiments on noise reduction and under acoustic measurements in the measurement results for a total sound level with different mounting dimensions [X] a strong dependence between noise and mounting dimensions for a connecting rod bearing position on the crankshaft journal of the crankshaft depending on the mounting position [X].
Vorzugsweise ist das wenigstens eine Pleuel gegen die radial ausgerichtete Zylinderachse derart mit einem Verkippungswinkel gekippt, dass die Pleuelachse des wenigstens einen Pleuels in einer Richtung vom Kolben zum Kurbelwellenzapfen mit einem zunehmenden Verkippungsabstand gegen die radial ausgerichtete Zylinderachse gekippt ist. Ein solcher Verkippungsabstand kann bevorzugt bis zu 0,5 mm, ggfs. bis zu 1 mm oder 2mm betragen; dies kann im Hinblick auf ein ursprüngliches Montagemaß nach Bedarf angepasst werden. Grundsätzlich ist der Verkippungsabstand jedoch unabhängig vom ursprünglichen Montagemaß. Konzeptionell ist der Verkippungsabstand am Kolben am geringsten und am Kurbelwellenzapfen am größten. Preferably, the at least one connecting rod against the radially oriented cylinder axis is tilted with a tilt angle such that the connecting rod axis of the at least one connecting rod is tilted in a direction from the piston to the crankshaft journal with an increasing tilting distance against the radially oriented cylinder axis. Such a tilting distance may preferably be up to 0.5 mm, if necessary. Up to 1 mm or 2mm; this may be adjusted as needed for an original mounting dimension. In principle, however, the tilting distance is independent of the original mounting dimension. Conceptually, the tilting distance on the piston is the lowest and the crankshaft journal the largest.
Im Rahmen einer besonders bevorzugten Weiterbildung ist das wenigstens eine Pleuel mittels wenigstens einem Pleuellager, das heißt bevorzugt In a particularly preferred embodiment, the at least one connecting rod by means of at least one connecting rod bearing, that is preferably
- mit einem einzigen Pleuellager direkt oder indirekt, oder  - with a single connecting rod bearing directly or indirectly, or
- mit einem ersten und einem zweiten Pleuellager, jeweils direkt oder indirekt  - With a first and a second connecting rod bearing, each directly or indirectly
bevorzugt mit einem ersten direkt und einem zweiten Pleuellager indirekt, oder preferably with a first direct and a second conrod bearing indirectly, or
- mit einem ersten und einem zweiten Pleuellager und ggfs. einem oder mehreren weiten Pleuellagern, jeweils direkt oder indirekt - With a first and a second connecting rod bearing and possibly one or more wide conrod bearings, each directly or indirectly
am Kurbelwellenzapfen gelagert. Unter einer direkten Lagerung ist zu verstehen, dass das Pleuel direkt über das Pleuellager durch den Kurbelwellenzapfen bewegt wird. Unter einer indirekten Lagerung ist zu verstehen, dass das Pleuel über ein weiteres Bauteil (beispielsweise bevorzugt das erste Pleuel), das heißt indirekt, durch den Kurbelwellenzapfen bewegt wird, jedoch nicht direkt an diesem gelagert ist. mounted on the crankshaft journal. Under a direct storage is to be understood that the connecting rod is moved directly over the connecting rod bearing through the crankshaft journal. An indirect storage means that the connecting rod is moved by another component (for example, preferably the first connecting rod), that is indirectly, by the crankshaft journal, but is not stored directly on this.
Im Rahmen einer besonders bevorzugten Weiterbildung kann ein erstes entlang einer ersten Pleuelachse verlaufendes Pleuel direkt mittels dem exzentrischen Kurbelwellenzapfen bewegbar sein und ein zweites entlang einer zweiten Pleuelachse verlaufendes Pleuel indirekt mittels des Kurbelwellenzapfens, insbesondere direkt mittels des ersten Pleuels, bewegbar sein. Vorzugsweise ist bei dieser Weiterbildung das zweite Pleuel (als Schlepppleuel) vom ersten Pleuel (als Antriebspleuel) bewegbar, wobei das erste Pleuel direkt vom Kurbelwellenzapfen bewegt wird. Eine vorgenannte Weiterbildung hat sich insbesondere bewährt zur Realisierung eines zweistufigen Kolbenkompressors, der auch als TWIN-Kompressor zu bezeichnen ist, nämlich mit zwei gegenüberliegenden Kolben entlang einer radial ausgerichteten Zylinderachse. In the context of a particularly preferred development, a first connecting rod running along a first connecting rod axis can be moved directly by means of the eccentric crankshaft journal, and a second connecting rod running along a second connecting rod axis can be moved indirectly indirectly by means of the crankshaft journal, in particular directly by means of the first connecting rod. Preferably, in this development, the second connecting rod (as Schlepppleuel) from the first connecting rod (as drive connecting rod) movable, wherein the first connecting rod is moved directly from the crankshaft journal. An aforementioned development has proved particularly useful for the realization of a two-stage reciprocating compressor, which can also be referred to as TWIN compressor, namely with two opposite pistons along a radially oriented cylinder axis.
Das wenigstens eine erste oder zweite Pleuellager des wenigstens einen ersten oder zweiten Pleuels ist bevorzugt derart versetzt zur radial ausgerichteten Zylinderachse gelagert, dass dadurch die erste oder zweite Pleuelachse gegen die radial ausgerichtete Zylinderachse gekippt ist. Insbesondere verläuft die erste oder zweite Pleuelachse außerhalb der radial ausgerichteten Zylinderachse. The at least one first or second connecting rod bearing of the at least one first or second connecting rod is preferably mounted offset relative to the radially aligned cylinder axis, characterized in that the first or second connecting rod axis is tilted against the radially oriented cylinder axis. In particular, the first or second connecting rod axis extends outside the radially aligned cylinder axis.
Bevorzugt ist die Pleuelachse gegen die radial ausgerichtete Zylinderachse derart gekippt, dass das wenigstens ein erstes oder zweites Pleuellager vorgespannt ist. Insofern wird im Folgenden unter einem signifikanten, wenn auch kleinen Kippwinkel, ein solcher Kippwinkel verstanden, der derart groß ist, dass sich eine Vorspannung im Pleuellager unter Verringerung des freien Lagerspiels des Pleuellagers bemerkbar macht. Ein Verkippungswinkel der Verkippung liegt bevorzugt zwischen mehr als 0° und weniger als 5°. Besonders bevorzugte Ausführungsformen betreffend die Verkippungswinkel, sind in FIG. 4 und FIG. 5 dargestellt. Preferably, the connecting rod axis is tilted against the radially oriented cylinder axis such that the at least one first or second connecting rod bearing is biased. In this respect, in the following a significant, albeit small tilt angle, such a tilt angle understood that is so great that makes a bias in the connecting rod bearing noticeable by reducing the free bearing clearance of the connecting rod bearing. A tilt angle of the tilt is preferably between more than 0 ° and less than 5 °. Particularly preferred embodiments concerning the tilt angles are shown in FIG. 4 and FIG. 5 is shown.
Bevorzugt ist das wenigstens eine Pleuellager, insbesondere ein erstes Pleuellager eines ersten Pleuels, direkt am Kurbelwellenzapfen gelagert und zur radial ausgerichteten Zylinderachse versetzt. Bevorzugt wird mittels des versetzten Pleuellagers die oben genannte Verkippung der Pleuelachse des Pleuels erreicht, insbesondere derart, dass das wenigstens eine Pleuellager vorgespannt wird. Vorzugsweise ist zusätzlich oder alternativ das wenigstens eine Pleuellager, insbesondere ein zweites Pleuellager eines zweiten Pleuels, indirekt am Kurbelzapfen gelagert, bevorzugt am ersten Pleuel. Das zweite Pleuel ist dabei typischerweise über einen separaten Lagerbolzen mit dem ersten Pleuel verbunden und hat keine unmittelbare Verbindung zum Kurbelwellenzapfen. Bevorzugt ist das wenigstens eine Pleuellager, insbesondere das zweite Pleuellager des zweiten Pleuels, zur radial ausgerichteten Zylinderachse versetzt. Über diese Versetzung wird somit bevorzugt die oben genannte Verkippung der Pleuelachse des Pleuels gegen die radial ausgerichtete Zylinderachse erreicht, insbesondere derart, dass das wenigstens eine, insbesondere zweite, Pleuellager vorgespannt ist. Preferably, the at least one connecting rod bearing, in particular a first connecting rod bearing of a first connecting rod, mounted directly on the crankshaft journal and offset to the radially oriented cylinder axis. Preferably, the aforementioned tilting of the connecting rod axis of the connecting rod is achieved by means of the staggered connecting rod bearing, in particular such that the at least one connecting rod bearing is biased. Preferably, additionally or alternatively, the at least one connecting rod bearing, in particular a second connecting rod bearing of a second connecting rod, is mounted indirectly on the crank pin, preferably on the first connecting rod. The second connecting rod is typically connected via a separate bearing pin with the first connecting rod and has no direct connection to the crankshaft journal. Preferably, the at least one connecting rod bearing, in particular the second connecting rod bearing of the second connecting rod, is offset relative to the radially aligned cylinder axis. By means of this offset, the abovementioned tilting of the connecting rod axis of the connecting rod against the radially aligned cylinder axis is thus preferably achieved, in particular such that the at least one, in particular second, connecting rod bearing is prestressed.
Grundsätzlich hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass wenigstens ein Pleuellager des wenigstens einen Pleuels, insbesondere ein erstes Pleuellager des ersten Pleuels, das direkt am Kurbelwellenzapfen gelagert ist, versetzt ist, derart, dass die Pleuelachse des Pleuels gegen die radial ausgerichtete Zylinder-Achse gekippt ist, insbesondere derart, dass wenigstens ein Pleuellager vorgespannt ist und zusätzlich auch ein zweites Pleuellager des zweiten Pleuels, das bevorzugt indirekt am Kurbelwellenzapfen, nämlich direkt am ersten Pleuel gelagert ist, gegen die radial ausgerichtete Zylinder- Achse gekippt, insbesondere derart, dass wenigstens ein Pleuellager vorgespannt ist. In principle, it has proved to be advantageous that at least one connecting rod bearing of the at least one connecting rod, in particular a first connecting rod bearing of the first connecting rod, which is mounted directly on the crankshaft journal, is offset, such that the connecting rod axis of the connecting rod is tilted against the radially oriented cylinder axis is, in particular such that at least one connecting rod bearing is biased and additionally also a second connecting rod bearing of the second connecting rod, which is preferably mounted indirectly on the crankshaft journal, namely directly on the first connecting rod, tilted against the radially oriented cylinder axis, in particular such that at least one Preload bearing is biased.
Ein besonderer Vorteil der vorgenannten Weiterbildungen liegt darin, dass die Ausrichtung des exzentrischen Kurbelwellenzapfens und/oder der Antriebswellenkopplung entlang einer axial ausgerichteten Wellenachse unverändert bleibt, insofern also der Kurbelwellenzapfen und die Wellenachse co-parallel ausgerichtet sind entlang der axial ausgerichteten Wellenachse. Eine gemäß dem Konzept der Erfindung vorgesehene Verkippung der Pleuelachse des Pleuels gegen die radial ausgerichtete Zylinderachse, bevorzugt unter Vorspannung des Pleuellagers, wird gemäß dieser Weiterbildung besonders bevorzugt über das Versetzen des Pleuellagers außerhalb der radial ausgerichteten Zylinderachse erreicht. A particular advantage of the aforementioned developments is that the orientation of the eccentric crankshaft journal and / or the drive shaft coupling along an axially aligned shaft axis remains unchanged, so far as the crankshaft journal and the shaft axis are co-aligned along the axially aligned shaft axis. A proposed according to the concept of the invention tilting the connecting rod axis of the connecting rod against the radially aligned cylinder axis, preferably under bias of the connecting rod bearing, is particularly preferably achieved according to this development on the displacement of the connecting rod bearing outside of the radially aligned cylinder axis.
Mit anderen Worten wird das Pleuellager ausgestellt, bevorzugt einwärts ausgestellt, das heißt in Richtung des Anschlusses des Kurbelwellenzapfens an die Kurbelwelle beziehungsweise in Richtung der Antriebswellenkopplung versetzt. Eine Ausstellung des Pleuellagers nach einwärts hat, durch die typischerweise damit verbundene Verringerung des Abstands zwischen Motorlager und Pleuellager eine weitere Verbesserung der Akustik zur Folge. Grundsätzlich kann jedoch zum Erreichen der Akustikvor- teile das Pleuellager auch nach außen, das heißt in eine Richtung weg vom Kurbelwellenzapfen, das heißt weg von der Antriebswellenkopplung realisiert werden. In other words, the connecting rod bearing is issued, preferably issued inward, that is offset in the direction of the connection of the crankshaft journal to the crankshaft or in the direction of the drive shaft coupling. An exhibition of the connecting rod bearing inward has, by the typically associated reduction in the distance between the engine bearing and connecting rod bearings, a further improvement in the acoustics result. In principle, however, to achieve the acoustics also parts the connecting rod bearing to the outside, that is, in a direction away from the crankshaft journal, that is, away from the drive shaft coupling.
Besonders bevorzugt kann im Rahmen eines sogenannten TWIN-Kompressors ein erstes Pleuellager direkt am Kurbelwellenzapfen gelagert sein und ein Versatz zwischen der radial ausgerichteten Zylinderachse und einer Lagerebene, also einer Lager- Schnittebene, des ersten Pleuellagers eingestellt werden. Als Versatz wird hierbei ein Weg bezeichnet, um den die Zylinderachse relativ zu der Lagerebene des entsprechenden Pleuellagers ausgelenkt ist. Daher führt das Einstellen eines Versatzes zu einer Verkippung der Zylinderachse relativ zu der Lagerebene. Die Lagerebene ist die Ebene, die durch eine Bewegung des Pleuellagers um den Kurbelwellenzapfen ohne dass Wirken von Querkräften gebildet ist. Zusätzlich oder alternativ kann ein zweites Pleuellager indirekt am Kurbelwellenzapfen, insbesondere direkt am ersten Pleuel, gelagert sein und ein Versatz eingerichtet werden zwischen der radial ausgerichteten Zylinderachse und einer Lager-Schnittebene des zweiten Pleuellagers. Particularly preferably, as part of a so-called TWIN compressor, a first connecting rod bearing can be mounted directly on the crankshaft journal and an offset between the radially oriented cylinder axis and a bearing plane, ie a bearing section plane, of the first connecting rod bearing can be set. In this case, a displacement is referred to as offset by which the cylinder axis is deflected relative to the bearing plane of the corresponding connecting rod bearing. Therefore, setting an offset leads to tilting of the cylinder axis relative to the bearing plane. The bearing plane is the plane formed by a movement of the connecting rod bearing around the crankshaft journal without the action of transverse forces. Additionally or alternatively, a second connecting rod bearing can be mounted indirectly on the crankshaft journal, in particular directly on the first connecting rod, and an offset can be set up between the radially aligned cylinder axis and a bearing sectional plane of the second connecting rod bearing.
Im Rahmen einer besonders bevorzugten konstruktiven Realisierung kann ein Versatz bestehen zwischen der radial ausgerichteten Zylinderachse und einer Ringebene eines Ring-Kugellagers (einer bevorzugten Realisierung des ersten Pleuellagers), vorzugsweise eines Rillen-Kugellagers, und/oder einer Mittenachse eines Gleitlagers (einer besonders bevorzugten Realisierung des zweiten Pleuellagers). In the context of a particularly preferred structural realization, an offset may exist between the radially aligned cylinder axis and a ring plane of a ring ball bearing (a preferred realization of the first connecting rod bearing), preferably a groove ball bearing, and / or a center axis of a sliding bearing (a particularly preferred realization of the second connecting rod bearing).
Wie bereits zuvor erwähnt, dienen die Maßnahmen einer Verkippung der Pleuelachse beziehungsweise zusätzlich oder alternativ eines Versetzen des Pleuellagers dazu, dass das wenigstens eine Pleuellager vorgespannt ist und dessen Lagerspiel auf eine Obergrenze reduziert wird, die unterhalb des freien Lagerspiels im unverspannten Zustand des Lagers liegt. As already mentioned above, the measures of tilting the connecting rod axle or additionally or alternatively displacing the connecting rod bearing serve to pretension the at least one connecting rod bearing and reduce its bearing clearance to an upper limit which lies below the free bearing clearance in the unstressed state of the bearing.
Konkret ist im Rahmen der Weiterbildung vorgesehen, dass Specifically, it is provided in the context of continuing education that
- die Pleuelachse des wenigstens einen Pleuels soweit gegen die radial ausgerichtete Zylinderachse zu der Wellen-Achse hin gekippt ist, dass  - The connecting rod axis of the at least one connecting rod is tilted so far against the radially oriented cylinder axis to the shaft axis, that
- das wenigstens eine Pleuellager mit der Pleuelachse außerhalb der radial ausgerichteten Zylinderachse gelagert ist, wodurch das wenigstens eine Pleuellager vorgespannt ist.  - The at least one connecting rod bearing is mounted with the connecting rod outside the radially aligned cylinder axis, whereby the at least one connecting rod bearing is biased.
In der vorgenannten Weiterbildung wird folglich eine Mindestkippung erreicht, durch die das Pleuellager vorgespannt ist. Eine solche Kippung kann in verschiede Richtungen senkrecht zur Pleuelachse erfolgen. Hierbei kann es insbesondere in beispielsweise einer linken und einer rechten Richtung der Verkippung dazu kommen, dass Bauteilabhängig ein unterschiedlicher Versatz notwendig ist, um die Mindestkippung, also eine Kippung die notwendig ist, um das wenigstens eine Pleuellager vorzuspannen, zu erreichen. In the aforementioned development, therefore, a minimum tilt is achieved, through which the connecting rod bearing is biased. Such tilting can be in different directions perpendicular to the connecting rod axis. In this case, in particular in, for example, a left and a right direction of tilting, it can happen that a different offset is necessary depending on the component, in order to achieve the minimum tilt, that is, a tilt which is necessary in order to bias the at least one connecting rod bearing.
In einer besonders bevorzugten Weiterbildung ist das Lagerspiel des Pleuellagers, insbesondere das axiale und/oder radiale Lagerspiel, der Hubkolbenmaschine auf eine Obergrenze reduziert, die ganz oder teilweise unterhalb eines freien Lagerspiels im unverspannten Zustand liegt. Das Lagerspiel des Pleuellagers in dieser Weiterbildung ist zumindest teilweise, also beispielsweise in axialer oder radialer Richtung relativ zur Pleuelachse, reduziert gegenüber dem Lagerspiel in einem unverspannten Zustand der Hubkolbenmaschine. Die Bewegbarkeit zwischen einem ersten und zweiten Lagerteil des Pleuellagers ist folglich in mindestens einer Bewegungsachse (also für zwei sich entgegenstehende Bewegungsrichtungen) gegenüber einem unverspannten Zustand reduziert. In a particularly preferred embodiment, the bearing clearance of the connecting rod bearing, in particular the axial and / or radial bearing clearance, the reciprocating engine is reduced to an upper limit, which lies wholly or partially below a free bearing clearance in the unstressed state. The bearing clearance of the connecting rod bearing in this development is at least partially, that is, for example, in the axial or radial direction relative to the connecting rod, reduced compared to the bearing clearance in an unstressed state of the reciprocating engine. The mobility between a first and second bearing part of the connecting rod bearing is consequently reduced in at least one movement axis (that is to say for two opposing directions of movement) in relation to an unstressed state.
Bevorzugt ist die Pleuelachse gegen die radial ausgerichtete Zylinderachse nach einwärts zum Kurbelwellenzapfen, insbesondere einwärts zur Antriebswellenkopplung, gekippt. Hierbei bedeutet eine Verkippung einwärts zum Kurbelwellenzapfen, dass die Pleuelachse in Richtung des Anschlusses des Kurbelwellenzapfens an die Kurbelwelle gekippt ist, also der Winkel zwischen Pleuelachse und Kurbelwelle in dieser Richtung der Kurbelwelle spitzwinklig ist. Preferably, the connecting rod axis against the radially oriented cylinder axis inwardly to the crankshaft journal, in particular inwardly to the drive shaft coupling, tilted. Here, a tilting inwardly to the crankshaft journal means that the connecting rod axis is tilted in the direction of the connection of the crankshaft journal to the crankshaft, that is, the angle between the connecting rod and crankshaft in this direction of the crankshaft is acute-angled.
Zusätzlich oder alternativ ist das wenigstens eine Pleuellager einwärts zum Kurbelwellenzapfen hin versetzt, insbesondere einwärts zur Antriebswellenkopplung und/oder zum Antrieb hin versetzt. Additionally or alternatively, the at least one connecting rod bearing is offset inwardly toward the crankshaft journal, in particular offset inwardly toward the drive shaft coupling and / or towards the drive.
Im Rahmen einer weiteren Weiterbildung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass ein erstes Pleuel mittels eines ersten Pleuellagers direkt am Kurbelwellenzapfen gelagert ist und an den ersten Pleuel mittels einer Kolbenhalterung ein erster Kolben gehalten ist. Zusätzlich oder alternativ kann ein zweites Pleuel mittels eines zweiten Pleuellagers und eines Koppelelements, insbesondere eines Lagerbolzens, am ersten Pleuel befestigt sein und an dem zweiten Pleuel ein zweiter Kolben angeformt sein. In diesem Fall der Weiterbildung ist bevorzugt ein Schlepppleuel mit einem angeformten Kolben und ein Antriebspleuel mit einem daran gehaltenen Kolben realisiert. Grundsätzlich kann unabhängig von dieser Weiterbildung ein am Pleuel angeformter Kolben bezie- hungsweise ein am Pleuel gehaltener Kolbens je nach Bedarf realisiert sein. Für ein mit der (Niederdruck-) Verdichterstufe eines TWIN-Kompressors gebildetes Schlepppleuel hat sich vor allem ein angeformter Kolben bewährt. Für eine weiter unten erläuterte Hochdruck-) Verdichterstufe eines TWIN-Kompressors hat sich vor allem ein Antriebspleuel mit einem daran gehaltenen Kolben bewährt. In the context of a further development, it has proved to be advantageous that a first connecting rod is mounted directly on the crankshaft journal by means of a first connecting rod bearing and a first piston is held on the first connecting rod by means of a piston holder. Additionally or alternatively, a second connecting rod by means of a second connecting rod bearing and a coupling element, in particular a bearing pin, be attached to the first connecting rod and be formed on the second connecting rod, a second piston. In this case, the training is preferably a Schleugg connecting rod with a molded piston and a drive connecting rod realized with a piston held thereon. Basically, regardless of this development, a piston formed on the connecting rod may relate to As a piston held on the piston to be realized as needed. For a Schlepppleuel formed with the (low-pressure) compressor stage of a TWIN compressor above all a molded piston has proven. For a below-explained high-pressure compressor stage of a TWIN compressor, above all, a drive connecting rod with a piston held thereon has proven itself.
Im Rahmen einer bevorzugten konstruktiven Realisierung kann das erste Pleuellager als ein Ring-Kugellager, insbesondere als ein Rillen- oder Wälzlager jeglicher Art realisiert sein, das bevorzugt in Form eines Rillen-Kugellagers am Kurbelwellenzapfen, das heißt direkt am Kurbelwellenzapfen gebildet ist. Zusätzlich oder alternativ kann das zweite Pleuellager als ein Gelenklager gebildet sein, insbesondere in Form eines Gleitlagers oder Wälzlagers am ersten Pleuel. As part of a preferred structural realization, the first connecting rod bearing can be realized as a ring ball bearing, in particular as a grooved or roller bearing of any kind, which is preferably formed in the form of a grooved ball bearing on the crankshaft journal, that is directly on the crankshaft journal. Additionally or alternatively, the second connecting rod bearing may be formed as a joint bearing, in particular in the form of a sliding bearing or rolling bearing on the first connecting rod.
Wie weiter oben bereits erwähnt, hat sich eine Hubkolbenmaschine als ein Kolbenkompressor mit einem zweistufigen Kompressor mit einer ersten und zweiten Verdichterstufe besonders bewährt für die Bereitstellung von Druckluft für eine Druckluftversorgungsanlage. Insbesondere kann der Zweistufenkompressor als ein TWIN- Kompressor gebildet sein. As already mentioned above, a reciprocating piston engine has proven particularly useful as a reciprocating compressor with a two-stage compressor having first and second compressor stages for providing compressed air to a compressed air supply system. In particular, the two-stage compressor may be formed as a TWIN compressor.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass It is specifically intended that
- ein erstes Pleuel der zweiten, insbesondere Hochdruck-, Verdichterstufe gebildet ist, wobei das erste Pleuel mittels eines ersten Pleuellagers direkt am Kurbelwellenzapfen gelagert ist.  - A first connecting rod of the second, in particular high-pressure, compressor stage is formed, wherein the first connecting rod is mounted directly by means of a first connecting rod bearing on the crankshaft journal.
Zusätzlich oder alternativ hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass das zweite Pleuel der ersten, insbesondere Niederdruck-, Verdichterstufe gebildet ist, wobei das zweite Pleuel mittels eines zweiten Pleuellagers und eines Koppelelements, insbesondre eines Lagerbolzens, direkt am ersten Pleuel gelagert ist. Additionally or alternatively, it has proved to be advantageous that the second connecting rod of the first, in particular low-pressure, compressor stage is formed, wherein the second connecting rod is mounted directly on the first connecting rod by means of a second connecting rod bearing and a coupling element, insbesondre a bearing pin.
Bevorzugt ist das wenigstens eine Pleuellager, insbesondere ein erstes Pleuellager und/oder ein zweites Pleuellager, insbesondere ein Ring-Kugellager, insbesondere eines Rillen- oder Wälzlagers, und/oder ein Gelenklager, mit einem entlang der radial ausgerichteten Zylinderachse festgestellten Radiallagerspiel versehen. Dieses Radiallagerspiel verändert sich infolge des Konzepts der Erfindung in einer Richtung entlang der axial ausgerichteten Wellenachse des Kurbelwellenzapfens. Mit anderen Worten ist das Radiallagerspiel nicht gleich verteilt über die axiale Erstreckung des Pleuellagers, sondern unsymmetrisch bezüglich der Lagerebene; beispielsweise nimmt es bevorzugt nach auswärts zu. Grundsätzlich kann das Pleuellagerspiel auch nach innen zunehmen. Die nach außen weisende Richtung ist beispielsweise die in Fig. 2 nach links weisende Richtung, und die nach innen weisende Richtung ist die nach rechts weisende Richtung. In dieser Weiterbildung nimmt folglich in genau eine axiale Richtung mit axialer Erstreckung des Pleuellagers das entsprechende Radiallagerspiel zu. Preferably, the at least one connecting rod bearing, in particular a first connecting rod bearing and / or a second connecting rod bearing, in particular a ring ball bearing, in particular a groove or roller bearing, and / or a spherical plain bearing, provided with a radial bearing clearance detected along the radially oriented cylinder axis. This radial bearing clearance changes due to the concept of the invention in a direction along the axially aligned shaft axis of the crankshaft journal. In other words, the radial bearing play is not evenly distributed over the axial extent of the connecting rod bearing, but asymmetrical with respect to the bearing plane; For example, it prefers outward to. Basically, the rod bearing play can also increase inwards. The outward direction is, for example, the direction to the left in FIG. 2, and the inward direction is the rightward direction. In this development, therefore, the corresponding radial bearing play increases in exactly one axial direction with axial extent of the connecting rod bearing.
Zusätzlich oder alternativ ist wenigstens ein Pleuellager, insbesondere ein erstes und/oder zweites Pleuellager, insbesondere ein Ring-Kugellager und/oder ein Gelenklager, ein entlang der axial ausgerichteten Wellenachse des Kurbelwellenzapfens realisiertes Lager, bei dem ein Axiallagerspiel festgestellt wird. Das Axiallagerspiel ist bevorzugt in einer Richtung entlang der axial ausgerichteten Wellenachse verändert, das heißt es hat links vom Pleuellager einen anderen Wert als rechts vom Pleuellager. Eine solche Asymmetrie des Axiallagerspiels ist typischerweise Bauteilbedingt. Diese Asymmetrie führt dazu, dass eine größere Kippung in die entsprechende Richtung entlang Wellenachse vorgenommen werden muss, um das Pleuellager vorzuspannen. Additionally or alternatively, at least one connecting rod bearing, in particular a first and / or second connecting rod bearing, in particular a ring ball bearing and / or a joint bearing, realized along the axially aligned shaft axis of the crankshaft journal bearing in which a thrust bearing clearance is detected. The axial bearing clearance is preferably changed in one direction along the axially aligned shaft axis, that is to say that it has a different value to the left of the connecting rod bearing than to the right of the connecting rod bearing. Such asymmetry of the thrust bearing clearance is typically component related. This asymmetry causes a greater tilt in the appropriate direction along the shaft axis must be made to bias the connecting rod bearing.
Bevorzugt ist das Axiallagerspiel und/oder das Radiallagerspiel entfernt von dem Kurbelwellenzapfen, das heißt insbesondere außen, größer als nahe dem Kurbelwellenzapfen, insbesondere also größer als innen. Preferably, the thrust bearing play and / or the radial bearing clearance is away from the crankshaft journal, that is, in particular outside, greater than close to the crankshaft journal, in particular thus greater than the inside.
Ein Axiallagerspiel des Pleuellagers liegt bevorzugt im Bereich von 0,1 bis 0,3 mm. Zusätzlich oder alternativ kann das Radiallagerspiel des Pleuellagers im Bereich von 0,05 bis 0,08 mm liegen. An axial bearing clearance of the connecting rod bearing is preferably in the range of 0.1 to 0.3 mm. Additionally or alternatively, the radial bearing clearance of the connecting rod bearing can be in the range of 0.05 to 0.08 mm.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Diese soll die Ausführungsbeispiele nicht notwendigerweise maßstäblich darstellen, vielmehr ist die Zeichnung, wo zur Erläuterung dienlich, in schematisierter und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Im Hinblick auf Ergänzungen der aus der Zeichnung unmittelbar erkennbaren Lehren wird auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass vielfältige Modifikationen und Änderungen betreffend die Form und das Detail einer Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne von der allgemeinen Idee der Erfindung abzuweichen. Die in der Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Weiterbildung der Erfindung wesentlich sein. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alle Kombinationen aus zumindest zwei der in der Beschreibung, der Zeichnung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale. Die allgemeine Idee der Erfindung ist nicht beschränkt auf die exakte Form oder das Detail der im Folgenden gezeigten und beschriebenen, bevorzugten Ausführungsform oder beschränkt auf einen Gegenstand, der eingeschränkt wäre im Vergleich zu dem in den Ansprüchen beanspruchten Gegenstand. Bei angegebenen Bemessungsbereichen sollen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte Offenbart und beliebig einsetzbar und beanspruchbar sein. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Embodiments of the invention will now be described below with reference to the drawing. This is not necessarily to scale the embodiments, but the drawing, where appropriate for explanation, executed in a schematized and / or slightly distorted form. With regard to additions to the teachings directly recognizable from the drawing reference is made to the relevant prior art. It should be noted that various modifications and changes may be made in the form and detail of an embodiment without departing from the general idea of the invention. The disclosed in the description, in the drawing and in the claims features of the invention may be essential both individually and in any combination for the development of the invention. In addition, all combinations of at least two of the features disclosed in the description, the drawings and / or the claims fall within the scope of the invention. The general idea of the invention is not limited to the exact form or detail of the preferred embodiment shown and described below or limited to an article that would be limited in comparison to the subject matter claimed in the claims. For the given design ranges, values within the stated limits should also be disclosed as limit values and arbitrarily usable and claimable. Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of the preferred embodiments and from the drawing.
Im Einzelnen zeigt die Zeichnung in: In detail, the drawing shows in:
FIG. 1 : eine pneumatische Schaltung für eine Ausführungsform einer Druckluftversorgungsanlage mit angeschlossener Pneumatikanlage in Form einer Luftfederanlage für ein Fahrzeug, wobei ein im Detail D1 gezeigter zwei-stufiger und im Detail D2 gezeigter ein-stufiger Kolbenkompressor im Rahmen eines Luftverdichters die Luftfederanlage mit Druckluft versorgt über eine Lufttrockneranordnung und eine als ent- sperrbares Rückschlagventil ausgebildete Ventilanordnung, die über ein steuerbares Magnetventil schaltbar ist; FIG. 1: a pneumatic circuit for an embodiment of a compressed air supply system with connected pneumatic system in the form of an air spring system for a vehicle, wherein a shown in detail D1 two-stage and shown in detail D2 single-stage piston compressor in the context of an air compressor, the air spring system supplied with compressed air via a Air dryer assembly and designed as a lockable check valve valve assembly, which is switchable via a controllable solenoid valve;
FIG. 2: für einen Luftverdichter, eine Hubkolbenmaschine in Form eines zweistufigen Kolbenkompressors mit einem ersten Pleuel für einen Kolben einer ersten (Niederdruck)-Stufe und einem zweiten Pleuel eines Luftverdichters einer zweiten (Hochdruck)-Stufe mit Pleuellagern, in einer vor der Betriebsstellung unverspannten Einstellung eines vorläufigen Einbaus; FIG. 2: for an air compressor, a reciprocating engine in the form of a two-stage reciprocating compressor with a first connecting rod for a piston of a first (low pressure) stage and a second connecting rod of an air compressor of a second (high pressure) stage with connecting rod bearings, in an unconfined setting before the operating position a temporary installation;
FIG. 3: jeweils eine Prinzipskizze eines Ausschnitts eines ersten Pleuellagers direkt am Kurbelwellenzapfen als ein Ring-Kugellager (FIG. 3A - in Ansicht A1 lastfrei, in Ansicht A2 unter Axiallast, in Ansicht A3 unter Axiallast und Radiallast) und eines zweiten Pleuellagers als ein Gelenklager in Form eines Gleitlagers zwischen dem Ring-Kugellager und einer Kolbenhalterung (FIG. 3B - lastfrei); FIG. 3: in each case a schematic diagram of a section of a first connecting rod bearing directly on the crankshaft journal as a ring ball bearing (FIG. 3A - in view A1 no-load, in view A2 under axial load, in view A3 under axial load and radial load) and in a second conrod bearing as a spherical plain bearing in FIG Shape of a sliding bearing between the ring ball bearing and a piston holder (FIG 3B - load-free);
FIG. 4: der zwei-stufige Kolbenkompressor, bei dem zum Einbau die Pleuelachse des zweiten Pleuels der zweiten (Hochdruck) Stufe gegen die radial ausgerichtete Zylinder-Achse gekippt ist indem ein erstes Pleuellager direkt am Kurbelwellenzapfen und ein zweites Pleuellager als Gelenklager mit der Pleuelachse soweit außerhalb der radial ausgerichtete Zylinder-Achse gelagert ist, dass das erste und zweite Pleuellager dadurch vorgespannt ist; FIG. 5: der zwei-stufige Kolbenkompressor der FIG. 4 mit einem Detail D5 zurFIG. 4: the two-stage reciprocating compressor, in which for installation the connecting rod axis of the second connecting rod of the second (high pressure) stage is tilted against the radially oriented cylinder axis by a first connecting rod bearing directly on the crankshaft journal and a second connecting rod bearing as a joint bearing with the connecting rod axis as far outside the radially oriented cylinder axis is mounted, that the first and second connecting rod bearing is biased thereby; FIG. 5: the two-stage reciprocating compressor of FIG. 4 with a detail D5 to
Erläuterung des zweiten Pleuellagers als Gelenklager, das mit der Pleuelachse soweit außerhalb der radial ausgerichteten Zylinder-Achse gelagert ist, dass das zweite Pleuellager dadurch vorgespannt ist. Explanation of the second connecting rod bearing as a joint bearing, which is mounted so far outside the radially aligned cylinder axis with the connecting rod, that the second connecting rod bearing is biased thereby.
FIG. 1 zeigt im Detail D1 einen Luftverdichter mit einer Hubkolbenmaschine in Form eines zweistufigen Kolbenkompressors 400 mit einer ersten Verdichterstufe 401 und einer zweiten Verdichterstufe 402, der über einen Motor 500 als Antriebsmotor M angetrieben wird. FIG. 1 shows in detail D1 an air compressor with a reciprocating piston engine in the form of a two-stage reciprocating compressor 400 with a first compressor stage 401 and a second compressor stage 402, which is driven via a motor 500 as a drive motor M.
Als Alternative ist im Detail D2 ein Luftverdichter mit einer Hubkolbenmaschine in Form eines einstufigen Kolbenkompressors 400' mit einer einzigen Verdichterstufe 403 gezeigt, der über einen Antriebsmotor M angetrieben wird. As an alternative, in detail D2, an air compressor with a reciprocating engine in the form of a single-stage reciprocating compressor 400 'with a single compressor stage 403 is shown driven by a drive motor M.
Solche Kolbenkompressoren 400, 400' werden bevorzugt für pneumatische Druckluftversorgungssysteme 1000 eingesetzt wie eines in FIG. 1 gezeigt ist. Such reciprocating compressors 400, 400 'are preferably used for pneumatic air supply systems 1000, such as one shown in FIG. 1 is shown.
FIG. 1 zeigt einen pneumatischen Schaltplan eines pneumatischen Druckluftversorgungssystems 1000 mit einer Druckluftversorgungsanlage 1001 mit einer Lufttrockneranordnung 100 und einer Pneumatikanlage 1002 in Form einer Luftfederanlage. Die Druckluftversorgungsanlage 1001 dient zum Betreiben der Pneumatikanlage 1002. Die Druckluftversorgungsanlage 1001 weist dazu eine vorerwähnte Druckluftzuführung 1 und einen Druckluftanschluss 2 zur Pneumatikanlage 1002 auf. FIG. 1 shows a pneumatic circuit diagram of a pneumatic compressed air supply system 1000 with a compressed air supply system 1001 with an air dryer arrangement 100 and a pneumatic system 1002 in the form of an air spring system. The compressed air supply system 1001 is used to operate the pneumatic system 1002. The compressed air supply system 1001 has for this purpose a previously mentioned compressed air supply 1 and a compressed air connection 2 to the pneumatic system 1002.
Die Druckluftzuführung 1 ist vorliegend mit einer Luftzuführung 0, einem der Luftzuführung 0 vorgeordneten Luftfilter 0.1 und einem der Luftzuführung 0 über die Luftzuführungsleitung 270 nachgeordneten über den Motor 500 angetriebenen Luftverdichter gebildet. Der Luftverdichter ist hier als Beispiel einer Hubkolbenmaschine in Form eines Doppelluftverdichter, nämlich einem zweistufigen Kolbenkompressors 400 mit einer ersten Verdichterstufe und einer zweiten Verdichterstufe 402 sowie einem nicht näher bezeichnetem Anschluss der Druckluftzuführung 1 gebildet. The compressed air supply 1 is presently formed with an air supply 0, one of the air supply 0 upstream air filter 0.1 and one of the air supply 0 via the air supply line 270 downstream driven via the motor 500 air compressor. The air compressor is here as an example of a reciprocating engine in the form of a double air compressor, namely a two-stage reciprocating compressor 400 having a first compressor stage and a second compressor stage 402 and an unspecified connection of the compressed air supply 1 formed.
An den Anschluss der Druckluftzuführung 1 schließt sich in der Pneumatikhauptleitung 200 an den ersten Teil 201 der Pneumatikhauptleitung der Anschluss des Trockenbehälters 101 der Lufttrockneranordnung 100 an. Der Lufttrockner der Lufttrockneranordnung 100 ist weiter mittels dem zweiten Teil 202 der Pneumatikhauptleitung zur Führung einer Druckluftströmung DL zur Pneumatikanlage 1002 pneumatisch verbunden. In der in FIG. 1 gezeigten Hauptansicht ist vorgesehen, dass eine Zweigleitung 230 an der Druckluftzuführung 1 von der Pneumatikhauptleitung 200 abzweigt und an eine Entlüftungsleitung 240 zur Entlüftung 3 zu einem der Entlüftung nachgeschalteten Entlüftungsfilter 3.1 anschließt; die Entlüftung ist mittels weiterem Zweiganschluss 241 und einem Anschlussabschnitt 242 an die Entlüftungsleitung 240 angeschlossen als auch an eine weitere Entlüftungsleitung 260 über den Zweiganschluss 261. At the connection of the compressed air supply 1 is followed in the main pneumatic line 200 to the first part 201 of the main pneumatic line, the connection of the drying container 101 of the air dryer assembly 100 at. The air dryer of the air dryer assembly 100 is further pneumatically connected by means of the second part 202 of the main pneumatic line for guiding a compressed air flow DL to the pneumatic system 1002. In the in FIG. 1 main view is provided that a branch line 230 branches off at the compressed air supply 1 from the main pneumatic line 200 and connects to a vent line 240 for venting 3 to a vent downstream venting filter 3.1; the vent is connected by means of further branch connection 241 and a connection section 242 to the vent line 240 as well as to a further vent line 260 via the branch connection 261.
Die Pneumatikhauptleitung 200 verbindet somit pneumatisch die Druckluftzuführung 1 und den Druckluftanschluss 2, wobei in der Pneumatikhauptleitung 200 die Lufttrockneranordnung 100 und weiter in Richtung des Druckluftanschlusses 2 ein entsperrba- res Rückschlagventil 31 1 sowie eine erste Drossel 331 angeordnet ist. The pneumatic main line 200 thus pneumatically connects the compressed air supply 1 and the compressed air connection 2, wherein in the pneumatic main line 200, the air dryer assembly 100 and further in the direction of the compressed air connection 2 a entsperrba- res check valve 31 1 and a first throttle 331 is arranged.
Das pneumatisch entsperrbare Rückschlagventil 311 ist vorliegend ein Teil der Wegeventilanordnung 310, die neben dem entsperrbaren Rückschlagventil 31 1 ein steuerbares Entlüftungsventil 312 in Reihenschaltung mit einer zweiten Drossel 332 in der Entlüftungsleitung 230 aufweist. Das pneumatisch entsperrbare Rückschlagventil 31 1 ist vorliegend ebenfalls in einer Reihenschaltung mit der ersten Drossel 331 in der Pneumatikhauptleitung 200 angeordnet, wobei die Pneumatikhauptleitung 200 die einzige pneumatische Leitung der ersten pneumatischen Verbindung ist, die sich bis zur Pneumatikanlage 1002 mit einer weiteren Pneumatikleitung 600 fortsetzt. Die Reihenanordnung aus erster Drossel 331 und pneumatisch entsperrbaren Rückschlagventil 31 1 ist also zwischen der Lufttrockneranordnung 100 und dem Druckluftanschluss 2 zur Pneumatikanlage 1002 in der Pneumatikhauptleitung 200 angeordnet. In the present case, the pneumatically releasable check valve 311 is a part of the directional control valve arrangement 310 which, in addition to the unlockable check valve 31 1, has a controllable venting valve 312 connected in series with a second restrictor 332 in the venting line 230. The pneumatically releasable check valve 31 1 is presently also arranged in a series connection with the first throttle 331 in the main pneumatic line 200, wherein the main pneumatic line 200 is the only pneumatic line of the first pneumatic connection, which continues to the pneumatic system 1002 with a further pneumatic line 600. The series arrangement of first throttle 331 and pneumatically releasable check valve 31 1 is thus arranged between the air dryer arrangement 100 and the compressed air connection 2 to the pneumatic system 1002 in the main pneumatic line 200.
Weiter weist die Druckluftversorgungsanlage 1001 eine mit der Pneumatikhauptleitung 200 und dem Entlüftungsanschluss 3 und weiterem Filter 0.3 und/oder Schalldämpfer pneumatisch verbundene zweite pneumatische Verbindung auf; nämlich die vorerwähnte Entlüftungsleitung 230. Die Nennweite der zweiten Drossel 332 liegt vorliegend oberhalb der Nennweite der ersten Drossel 331. Next, the compressed air supply system 1001 has a pneumatically connected to the main pneumatic line 200 and the vent port 3 and further filter 0.3 and / or muffler second pneumatic connection; namely, the aforementioned vent line 230. The nominal diameter of the second throttle 332 is present above the nominal diameter of the first throttle 331th
Das in der zweiten pneumatischen Verbindung angeordnete Entlüftungsventil 312 ist vorliegend als ein vom pneumatisch entsperrbaren Rückschlagventil 311 separates 2/2-Ventil in der Entlüftungsleitung 230 gebildet. The venting valve 312 arranged in the second pneumatic connection is presently formed in the venting line 230 as a separate 2/2 valve from the pneumatically releasable check valve 311.
Das steuerbare Entlüftungsventil 312 ist somit als indirekt geschaltetes Relaisventil Teil einer Ventilanordnung 300 mit einem Steuerventil 320 in Form eines 3/2-Wege- Magnetventils. Das Steuerventil 320 kann mit einem über eine elektrische Steuerlei- tung 321 übermittelbaren elektrischen Steuersignal, in Form eines Spannungsund/oder Stromsignals, an die Spule 322 des Steuerventils 320 elektrisch angesteuert werden. Bei dieser elektrischen Ansteuerung kann das Steuerventil 320 von der in FIG. 1 gezeigten stromlos die pneumatische Steuerleitung 250 unterbrechende Stellung in eine pneumatisch geöffnete Stellung überführt werden, in der über die pneumatische Steuerleitung 250 aus der Pneumatikhauptleitung 200 abgeleiteter Druck zur pneumatischen Steuerung des steuerbaren Entlüftungsventils 312 als Relaisventil weitergegeben wird. The controllable vent valve 312 is thus part of a valve arrangement 300 with a control valve 320 in the form of a 3/2-way solenoid valve as an indirectly switched relay valve. The control valve 320 may be connected to a control unit via an electrical control tion 321 transmissible electrical control signal, in the form of a voltage and / or current signal to the coil 322 of the control valve 320 are electrically controlled. In this electrical control, the control valve 320 from the in FIG. 1, the pneumatic control line 250 interrupting position shown are transferred to a pneumatically open position, in the over the pneumatic control line 250 from the main pneumatic line 200 derived pressure for pneumatic control of the controllable vent valve 312 is relayed as a relay valve.
Das steuerbare Entlüftungsventil 312 ist vorliegend zusätzlich mit einer Druckbegrenzung 313 versehen. Die Druckbegrenzung 313 greift über eine pneumatische Steuerleitung vor dem Entlüftungsventil 312 --konkret zwischen zweiter Drossel 332 und Entlüftungsventil 312- einen Druck ab, welcher bei übersteigen eines Schwelldrucks den Kolben der 314 des Entlüftungsventils 312 gegen die Kraft einer einstellbaren Feder 315 vom Ventilsitz abhebt -also das steuerbare Entlüftungsventil 312 auch ohne Ansteuerung über das Steuerventil 320 in die geöffnete Stellung bringt. Auf diese Weise wird vermieden, dass ein ungewollt zu hoher Druck im pneumatischen System 1000 entsteht. In the present case, the controllable venting valve 312 is additionally provided with a pressure limitation 313. The pressure limitation 313 accesses via a pneumatic control line in front of the venting valve 312 - concretely between second throttle 332 and venting valve 312- a pressure which, when a threshold pressure exceeds the piston 314 of the venting valve 312 against the force of an adjustable spring 315 from the valve seat lifts - So brings the controllable vent valve 312 without control via the control valve 320 in the open position. In this way it is avoided that an undesirably high pressure in the pneumatic system 1000 is produced.
Das Steuerventil 320 trennt im vorliegend geschlossenen Zustand die Steuerleitung 250 und ist über eine weitere Entlüftungsleitung 260 mit der Entlüftungsleitung 240 zur Entlüftung 3 pneumatisch verbunden. Mit anderen Worten ist ein zwischen Entlüftungsventil 312 und Steuerventil 320 liegender Leitungsabschnitt 251 der Steuerleitung 250 bei der in FIG. 1 gezeigten geschlossenen Stellung des Steuerventils 320 mit der weiteren Entlüftungsleitung 260 zwischen Steuerventil 320 und Entlüftung 3 verbunden. Die weitere Entlüftungsleitung 260 schließt dazu im weiteren Zweiganschluss 261 an die Entlüftungsleitung 230 und die weitere Entlüftungsleitung 240 an. Somit werden diese in einem zwischen dem weiteren Zweiganschluss 261 und der Entlüftung 3 liegenden Abschnitt einer Entlüftungsleitung 240 zusammengeführt. The control valve 320 separates in the presently closed state, the control line 250 and is pneumatically connected via a further vent line 260 with the vent line 240 to the vent 3. In other words, a lying between the venting valve 312 and control valve 320 line section 251 of the control line 250 in the in FIG. 1 shown closed position of the control valve 320 connected to the other vent line 260 between the control valve 320 and vent 3. The further vent line 260 closes in the further branch connection 261 to the vent line 230 and the further vent line 240. Thus, these are combined in a lying between the other branch connection 261 and the vent 3 section of a vent line 240.
Über das Steuerventil 320 kann also bei Anstehen eines von der Pneumatikhauptleitung 200 oder von der weiteren Pneumatikleitung 600 über die pneumatische Steuerleitung 250 vom Steueranschluss 252 abgeleiteten Steuerdrucks das Entlüftungsventil 312 unter Druckbeaufschlagung des Kolbens 314 geöffnet werden. Via the control valve 320, the venting valve 312 can thus be opened when the piston 314 is pressurized when a control pressure derived from the main pneumatic line 200 or from the further pneumatic line 600 via the pneumatic control line 250 from the control connection 252 is reached.
Der Kolben 314 ist vorliegend als ein Doppelkolben ausgeführt, so dass mit besonderem Vorteil versehen, das Überführen des Steuerventils 320 in den—im obigen Sinne- geöffneten Zustand nicht nur zum Öffnen des Entlüftungsventils 312 führt, sondern auch zum Entsperren des entsperrbaren Rückschlagventils 311. Mit anderen Worten dient das Steuerventil 320 der Magnetventilanordnung 300 zur Ansteuerung des separat vom Rückschlagventil 31 1 vorgesehenen Entlüftungsventils 312 als auch des Rückschlagventils 311. Dies führt zu einem beidseitigen pneumatischen Öffnen der Lufttrockneranordnung 100 bei Überführung des Steuerventils 320 in die geöffnete Stellung. Diese weitere durch die Druckluftversorgungsanlage 1001 einnehmbare Betriebsstellung kann im Betrieb zum Entlüften der Pneumatikanlage 1002 und gleichzeitig zum Regenerieren der Lufttrockneranordnung 100 genutzt werden. The piston 314 is in the present case designed as a double piston, so that provided with particular advantage, the transfer of the control valve 320 in the above-sense opened state not only to open the venting valve 312, but also to unlock the pilot-operated check valve 311. In other words, the control valve 320 of the solenoid valve assembly 300 is used to control the separately provided by the check valve 31 1 vent valve 312 and the check valve 311. This leads to a two-sided pneumatic opening of the air dryer assembly 100 upon transfer of the control valve 320 in the open position. This further operating position, which can be captured by the compressed air supply system 1001, can be used during operation for venting the pneumatic system 1002 and at the same time for regenerating the air dryer arrangement 100.
Die in FIG. 1 gezeigte Betriebsstellung der Druckluftversorgungsanlage 1001 dient unter Durchfluss des Rückschlagventils 31 1 in Durchlassrichtung vor allem zum Befüllen der Pneumatikanlage 1002 über die Pneumatikhauptleitung 200 sowie die weitere Pneumatikleitung 600. The in FIG. 1 operating position of the compressed air supply system 1001 is used in flow direction of the check valve 31 1 in particular for filling the pneumatic system 1002 via the main pneumatic line 200 and the other pneumatic line 600.
Die Pneumatikanlage 1002 der FIG. 1 in Form einer Luftfederanlage weist in diesem Fall eine Anzahl von vier sogenannten Bälgen 101 1 , 1012, 1013, 1014 auf, die jeweils einem Rad eines nicht näher dargestellten PKW-Fahrzeugs zugeordnet sind und eine Luftfeder des Fahrzeugs bilden. The pneumatic system 1002 of FIG. 1 in the form of an air spring system has in this case a number of four so-called bellows 101 1, 1012, 1013, 1014, which are each associated with a wheel of a non-illustrated car vehicle and form an air spring of the vehicle.
Des Weiteren weist die Luftfederanlage einen Speicher 1015 zur Speicherung schnellverfügbarer Druckluft für die Bälge 1011 , 1012, 1013, 1014 auf. Jene Bälge 101 1 bis 1014 sind jeweils in einer von einer Galerie 610 abgehenden Federzweigleitung 601 , 602, 603, 604 jeweils ein Magnetventil 1 1 11 , 1112, 1 1 13, 1 1 14 vorgeordnet, welches jeweils als Niveauregelventil zum Öffnen oder Schließen einer mit einem Balg 101 1 bis 1014 gebildeten Luftfeder dient. Die Magnetventile 1 1 11 bis 11 14 in den Federzweigleitungen 601 bis 604 sind als 2/2-Wegeventile in einem Ventilblock 1 1 10 ausgebildet. Einem Speicher 1015 ist in einer Speicherzweigleitung 605 ein Magnetventil 1 1 15 in Form eines weiteren 2/2-Wegeventils als Speicherventil vorgeordnet. Die Magnetventile 101 1 bis 1015 sind mittels der Feder- und Speicherzweigleitungen 601 bis 604 bzw. 605 an eine gemeinsame Sammelleitung, nämlich die vorbezeichnete Galerie 610 und dann an die weitere Pneumatikleitung 600 angeschlossen. Die Galerie 610 ist so über die Pneumatikleitung 600 an den Druckluftanschluss 2 der Druckluftversorgungsanlage 1001 pneumatisch angeschlossen. Vorliegend sind die Magnetventile 111 1 bis 1 1 15 in einem Ventilblock 1010 mit den fünf Ventilen angeordnet. Die Magnetventile sind in FIG. 1 in einem stromlosen Zustand gezeigt, dabei sind die Magnetventile 1 1 1 1 bis 1 1 15 als stromlos geschlossene Magnetventile gebildet. Andere, hier nicht gezeigte abgewandelte Ausführungsformen können eine andere Anordnung der Magnetventile realisieren - es können auch weniger Magnetventile im Rahmen des Ventilblocks 1010 genutzt werden. Furthermore, the air suspension system has a memory 1015 for storing rapidly available compressed air for the bellows 1011, 1012, 1013, 1014. Those bellows 101 1 to 1014 are respectively in a outgoing from a gallery 610 spring branch line 601, 602, 603, 604 each a solenoid valve 1 1 11, 1112, 1 1 13, 1 1 14 upstream, each as a level control valve to open or close a with a bellows 101 1 to 1014 formed air spring is used. The solenoid valves 1 1 11 to 11 14 in the spring branch lines 601 to 604 are formed as 2/2-way valves in a valve block 1 1 10. A memory 1015 is preceded by a solenoid valve 1 1 15 in the form of a further 2/2-way valve as a storage valve in a memory branch line 605. The solenoid valves 101 1 to 1015 are connected by means of the spring and storage branch lines 601 to 604 and 605, respectively, to a common manifold, namely the aforementioned gallery 610 and then to the further pneumatic line 600. The gallery 610 is pneumatically connected via the pneumatic line 600 to the compressed air connection 2 of the compressed air supply system 1001. In the present case, the solenoid valves 111 1 to 1 1 15 are arranged in a valve block 1010 with the five valves. The solenoid valves are shown in FIG. 1 shown in a de-energized state, while the solenoid valves 1 1 1 1 to 1 1 15 are formed as normally closed solenoid valves. Others, not shown here modified embodiments can realize a different arrangement of the solenoid valves - it can also be used less solenoid valves in the context of the valve block 1010.
Zum Befüllen der Pneumatikanlage 1002 werden die den Bälgen 1011 bis 1014 vorgeordneten Magnetventile 1 1 11 bis 1 114 und/oder das dem Speicher 1015 vorgeordnete Magnetventil 11 15 in eine geöffnete Stellung gebracht. For filling the pneumatic system 1002, the bellows 1011 to 1014 upstream solenoid valves 1111-1114 and / or the memory 1015 upstream solenoid valve 11 15 are brought into an open position.
Gleichwohl ist bei geschlossener Stellung der Magnetventile 1 11 1 bis 1 1 14 bzw. 1 115 in der Pneumatikanlage 1001 -aufgrund des vorliegend nicht entsperrten Rückschlagventils 311- eine Betriebsstellung der Pneumatikanlage 1002 entkoppelt von der Druckluftversorgungsanlage 1001 möglich. Mit anderen Worten kann ein Querschalten von Bälgen 101 1 bis 1015 (z. B. im Off-Road-Betrieb eines Fahrzeugs) ein Befüllen der Bälge 101 1 bis 1015 aus dem Speicher 1015 oder eine Druckmessung in der Pneumatikanlage 1002 über die Galerie 610 vorgenommen werden, ohne dass die Druckluftversorgungsanlage 1001 druckbeaufschlagt wird. Nevertheless, in the closed position of the solenoid valves 1 11 1 to 1 1 14 or 1 115 in the pneumatic system 1001 - due to the presently not unlocked check valve 311- an operating position of the pneumatic system 1002 decoupled from the compressed air supply system 1001 possible. In other words, switching of bladders 101 1 to 1015 (eg, in off-road operation of a vehicle) may fill the bladders 101 1 to 1015 from the reservoir 1015 or pressure measurement in the pneumatic system 1002 via the gallery 610 be without the compressed air supply system 1001 is pressurized.
Insbesondere wird die Lufttrockneranordnung 100 aufgrund des vom Druckluftan- schluss 2 zur Druckluftzuführung 1 gesperrten Rückschlagventils 31 1 und des geschlossenen Steuerventils 320 vor unnötiger Beaufschlagung mit Druckluft geschützt. In vorteilhafter Weise ist also eine Beaufschlagung der Lufttrockneranordnung 100 mit Druckluft nicht bei jeder Betriebsstellung der Pneumatikanlage 1002 vorteilhaft. Vielmehr ist es für eine effektive und schnelle Regeneration der Lufttrockneranlage 100 vorteilhaft, wenn diese ausschließlich im Falle einer Entlüftung der Pneumatikanlage 1002 vom Druckluftanschluss 2 zur Druckluftzuführung 1 vorgenommen wird mit ent- sperrtem Rückschlagventil 31 1. In particular, the air dryer arrangement 100 is protected against unnecessary admission of compressed air due to the check valve 31 1 blocked by the compressed-air connection 2 to the compressed air supply 1 and the closed control valve 320. In an advantageous manner, therefore, pressurization of the air dryer arrangement 100 with compressed air is not advantageous in every operating position of the pneumatic system 1002. Rather, it is advantageous for an effective and rapid regeneration of the air dryer system 100, if this is carried out exclusively in the case of a venting of the pneumatic system 1002 from the compressed air connection 2 to the compressed air supply 1 with unlocked check valve 31 1.
Dazu wird -wie oben erläutert- das Steuerventil 320 in eine geöffnete Schaltstellung gebracht, so dass sowohl das Entlüftungsventil 312 öffnet als auch das Rückschlagventil 31 1 entsperrt wird. Eine Entlüftung der Pneumatikanlage 1002 kann über die erste Drossel 331 , das entsperrte Rückschlagventil 31 1 unter Regeneration der Lufttrockneranordnung 100 sowie anschließend über die zweite Drossel 332 und das geöffnete Entlüftungsventil 312 zur Entlüftung 3 erfolgen. For this purpose-as explained above-the control valve 320 is brought into an open switch position, so that both the venting valve 312 opens and the check valve 31 1 is unlocked. Venting of the pneumatic system 1002 can take place via the first throttle 331, the unlocked check valve 31 1 with regeneration of the air dryer assembly 100 and then via the second throttle 332 and the open vent valve 312 for venting 3.
Anders ausgedrückt ist zur gleichzeitigen entsperrenden Betätigung des Rückschlagventils 31 1 und zum öffnenden Betätigen des Entlüftungsventils 312 ein vom Steuerventil 320 pneumatisch ansteuerbarer Steuerkolben 314 als Doppelrelaiskolben vorge- sehen mit einem Relaisentlüftungskörper 314.1 des Entlüftungsventils und einem Re- laisentsperrkörper 314.2 für das entsperrbare Rückschlagventil 311. Der Doppelrelaiskolben verdeutlicht vorliegendes Prinzip zum Entsperren des Rückschlagventils 31 1 und gleichzeitiges Betätigen des Entlüftungsventils 312 über die zwei gekoppelten Betätigungselemente -nämlich über den Relaisentsperrkörper 314.2 und den Relaisentlüftungskörper 314.1- die als einstückiger Doppelrelaiskörper oder in einer Abwandlung auch als separate Körper ausgebildet werden können. Im Rahmen einer besonders bevorzugten Abwandlung einer konstruktiven Realisierung können die vorgenannten Betätigungselemente des Doppelrelaiskolbens als einstückige Bereiche eines Doppelrelaiskolbens, gebildet sein. In other words, for the simultaneous unlocking operation of the check valve 31 1 and for the opening actuation of the venting valve 312, a control piston 320 pneumatically controllable control piston 314 is provided as a double relay piston. The dual relay piston illustrates this principle for unlocking the check valve 31 1 and simultaneously actuating the venting valve 312 via the two coupled actuators-namely, via the relay check body 314.2 and the relay vent body 314.1- which can be formed as a one-piece double relay body or in a modification as a separate body. In the context of a particularly preferred modification of a structural realization, the aforementioned actuating elements of the double relay piston can be formed as one-piece regions of a double relay piston.
FIG. 2 bis FIG. 5 erläutern nun die Details des Konzepts der Erfindung am Beispiel einer Hubkolbenmaschine speziell in Form des zweistufigen Kolbenkompressors 400 der FIG. 1. FIG. 2 to FIG. 5 will now explain the details of the concept of the invention using the example of a reciprocating engine especially in the form of the two-stage reciprocating compressor 400 of FIG. 1.
Zunächst Bezug nehmend auf FIG. 2 zeigt diese eine Hubkolbenmaschine in Form eines Doppelverdichters gemäß dem Detail D1 der FIG. 1 , nämlich einen als zweistufigen Kolbenkompressor 400 ausgeführten TWIN-Kompressor mit einer ersten Verdichterstufe 401 und einer zweiten Verdichterstufe 402 sowie mit einem Motor 500, der als Antriebsmotor M mit einer Antriebswelle 501 an eine Kurbelwelle 430 des Kolbenkompressors 400 gekoppelt ist. Referring first to FIG. 2 shows this reciprocating piston engine in the form of a double compressor according to detail D1 of FIG. 1, namely a TWIN compressor designed as a two-stage piston compressor 400 with a first compressor stage 401 and a second compressor stage 402 and with a motor 500 which is coupled as a drive motor M with a drive shaft 501 to a crankshaft 430 of the piston compressor 400.
Dazu weist die Kurbelwelle 430 eine Antriebswellenkopplung 431 auf, die als Aufnahme für die Antriebswelle 501 des Antriebsmotors M dient. Die Kurbelwelle 430 ist außenseitig der Antriebswellenkopplung 431 in einem Lager 502 drehbar gelagert, das vorliegend als Ring-Kugellager ausgeführt ist. Das Lager 502 wiederum ist mit einem entsprechenden Haltemechanismus am Motorgehäuse 503 gehalten. Auf diese Weise ist die im Betrieb mittels des Antriebsmotors M antreibbare Kurbelwelle 430 über die genannte Antriebswellenkopplung 431 zum Ankoppeln der Antriebswelle 501 des Antriebsmotors 500 zum Antreiben der Kurbelwelle 430 ausgebildet. For this purpose, the crankshaft 430 has a drive shaft coupling 431, which serves as a receptacle for the drive shaft 501 of the drive motor M. The crankshaft 430 is rotatably mounted on the outside of the drive shaft coupling 431 in a bearing 502, which is designed here as a ring ball bearing. The bearing 502, in turn, is held on the motor housing 503 with a corresponding retention mechanism. In this way, the crankshaft 430 drivable in operation by means of the drive motor M is formed via said drive shaft coupling 431 for coupling the drive shaft 501 of the drive motor 500 for driving the crankshaft 430.
Die Kurbelwelle 430 weist darüber hinaus einen exzentrisch zur Achse A an der Kurbelwelle 430 ausgebildeten exzentrischen Kurbelwellenzapfen 432 auf, der sich entlang einer Exzenterachse erstreckt, welche hier als axial ausgerichtete Wellenachse E bezeichnet ist. Unter drehendem Antrieb der Kurbelwelle 430 ist der exzentrische Kurbelwellenzapfen 432 damit ausgebildet, ein erstes Pleuel P1 direkt und ein zweites Pleuel P2 indirekt anzutreiben. Dazu ist der exzentrische Kurbelwellenzapfen 432 mittels eines ersten Pleuellager L1 zur direkten Lagerung und zum direkten Antrieb des ersten Pleuels P1 ausgebildet. Das zweite Pleuel P2 wiederum ist an das als Antriebspleuel P1 funktionierende erste Pleuel P1 , d. h. als Schlepppleuel, über ein weiteres Pleuellager L2 bewegbar gelagert. Das erste Pleuellager L1 ist als Ring-Kugellager mit einem Innenring IR und einem Außenring AR ausgebildet. Das zweite Pleuellager L2 ist als Gelenklager in Form eines Gleitlagers ausgebildet. The crankshaft 430 also has an eccentric crankshaft journal 432 formed eccentrically to the axis A on the crankshaft 430, which extends along an eccentric axis, which is referred to herein as axially aligned shaft axis E. With the crankshaft 430 rotationally driven, the eccentric crankshaft journal 432 is configured to indirectly drive a first connecting rod P1 directly and a second connecting rod P2. For this purpose, the eccentric crankshaft journal 432 is formed by means of a first connecting rod bearing L1 for direct storage and direct drive of the first connecting rod P1. The second connecting rod P2, in turn, is movably mounted on the first connecting rod P1 functioning as the drive connecting rod P1, ie as a connecting connecting rod, via a further connecting rod bearing L2. The first connecting rod bearing L1 is designed as a ring ball bearing with an inner ring IR and an outer ring AR. The second connecting rod bearing L2 is designed as a joint bearing in the form of a sliding bearing.
Der erste Kolben K1 ist mittels einer Kolbenhalterung K1 1 als separates Teil in das Kopfende des ersten Pleuels P1 eingesetzt und dort gehalten. Der zweite Kolben K2 ist integral und einstückig am Kopfende K22 des zweiten Pleuels P2 angeformt - also entlang einer radial ausgerichteten Zylinder-Achse Z distal gegenüberliegend dem ersten Kolben K1. Das zweite Pleuel P2 ist dazu als einstückiges, in etwa ringartiges Bauteil - wie in FIG. 2 ersichtlich— am zweiten Pleuellager L2 aufgehängt. The first piston K1 is inserted by means of a piston holder K1 1 as a separate part in the head end of the first connecting rod P1 and held there. The second piston K2 is formed integrally and integrally at the head end K22 of the second connecting rod P2 - that is, along a radially aligned cylinder axis Z distally opposite the first piston K1. The second connecting rod P2 is for this purpose as a one-piece, approximately ring-like component - as shown in FIG. 2 visible- suspended from the second connecting rod bearing L2.
Bei dieser Konstruktion ist unter drehendem Antrieb der Kurbelwelle 430 eine exzentrische Drehbewegung des Kurbelwellenzapfens 432 im Betrieb des Kompressors 400 erreichbar, sodass der erste und zweite Kolben K1 , K2 mit einer Hin-und-Her- Bewegung zur Verdichtung von Druckluft in der entsprechenden zweiten und ersten Verdichterstufe 402, 401 jeweils bewegt werden. In this construction, while the crankshaft 430 is being driven in rotation, an eccentric rotational movement of the crankshaft journal 432 can be achieved during operation of the compressor 400, so that the first and second pistons K1, K2 with a reciprocating motion for compressing compressed air in the corresponding second and second pistons K1, K2 first compressor stage 402, 401 are respectively moved.
Der zweite Kolben K2 der ersten Verdichterstufe 401 bewegt sich dazu in einem Zylinderhubraum 41 1 des ersten Zylinders 410 in der ersten (Niederdruck-) Verdichterstufe 401. Der erste Kolben K1 bewegt sich dazu in einem Zylinderhubraum 421 eines zweiten Zylinders 420 der zweiten (Hochdruck-) Verdichterstufe 402. Der erste und zweite Zylinder 410, 420 sind Teil eines Gehäuses 440 des gesamten Luftverdichters mit Kolbenkompressor 400, Antriebsmotor M und Kurbelwelle 430. Das Gehäuse 440 des Luftverdichters ist durch weitere Bauteile 441 an dem Gehäuse einer Druckluftversorgungsanlage 1001 , wie sie in FIG.1 gezeigt ist, gehalten. For this purpose, the second piston K2 of the first compressor stage 401 moves in a cylinder stroke space 41 1 of the first cylinder 410 in the first (low-pressure) compressor stage 401. The first piston K1 therefore moves in a cylinder stroke space 421 of a second cylinder 420 of the second (high-pressure) compressor. ) Compressor stage 402. The first and second cylinders 410, 420 are part of a housing 440 of the entire air compressor with reciprocating compressor 400, drive motor M and crankshaft 430. The housing 440 of the air compressor is by other components 441 on the housing of a compressed air supply system 1001, as shown in FIG FIG.1 is shown held.
FIG. 2 zeigt den TWIN-Kompressor 400, vorliegend in einer Betriebsstellung, gemäß der der zweite Kolben K2 der (Niederdruck-) Verdichterstufe 401 in einer Hubstellung HS steht, das heißt, die Verdichtung der im Hubraum 41 1 befindlichen Luft steht bevor. Dagegen befindet sich der erste Kolben K1 der zweiten Verdichterstufe als 402 in einer Verdichtungsstellung VS, das heißt aus der zweiten Hochdruckstufe 402 wird Druckluft verdichtet abführbar zur Druckluftversorgungsanlage 1001. FIG. 2 shows the TWIN compressor 400, in this case in an operating position according to which the second piston K2 of the (low-pressure) compressor stage 401 is in a stroke position HS, that is, the compression of the air in the displacement 41 1 is imminent. By contrast, the first piston K1 of the second compressor stage is 402 in one Compression position VS, that is to say from the second high-pressure stage 402 compressed air is compressed to be discharged to the compressed air supply system 1001.
Im Folgenden wird hinsichtlich der Montage des Kolbenkompressors 400 Bezug genommen auf FIG. 2 und FIG. 3. Hereinafter, with respect to the mounting of the reciprocating compressor 400, reference will be made to FIG. 2 and FIG. Third
Die Bewegung des ersten und zweiten Kolbens K1 , K2 im Betrieb des Kolbenkompressors 400 erfolgt grundsätzlich entlang einer radial ausgerichteten Zylinderachse Z. Diese liegt mittensymmetrisch zu Zylinderlaufflächen Z1 beziehungsweise Z2 des ersten beziehungsweise zweiten Zylinderhubraums 41 1 , 421 für den zweiten, beziehungsweise ersten Kolben K2, K1 des ersten beziehungsweise zweiten Zylinders 410, 420. In FIG.2 ist dazu die Pleuellänge des ersten Pleuels P1 mit 52,00 mm angegeben als Beispiel für die Größenordnung der Hochdruckstufe 420 des Kolbenkompressors 400. The movement of the first and second pistons K1, K2 during operation of the piston compressor 400 basically takes place along a radially aligned cylinder axis Z. This is centered symmetrically to cylinder running surfaces Z1 or Z2 of the first and second Zylinderhubraums 41 1, 421 for the second and first piston K2, K1 of the first and second cylinders 410, 420. In FIG. 2, the connecting rod length of the first connecting rod P1 with 52.00 mm is given as an example of the magnitude of the high-pressure stage 420 of the piston compressor 400.
Die radial ausgerichtete Zylinderachse Z ist insofern radial orientiert, als dass sie entlang eines Radius um die axial ausgerichtete Wellenachse E (Exzenterachse E) verläuft. Die axial ausgerichtete Wellenachse E verläuft exakt senkrecht zur radial ausgerichteten Zylinderachse Z. Das heißt, der exzentrische Kurbelwellenzapfen 432 der Kurbelwelle 430 ist ebenfalls exakt senkrecht zur radial ausgerichteten Zylinderachse Z im Kolbenkompressor 400 angeordnet. Ein hinlänglich verlässlicher und dichtender Lauf des zweiten und ersten Kolben K2, K1 in der ersten (Niederdruck-) Verdichterstufe bzw. (Hochdruck-) Verdichterstufe 401 , 402 ist somit aufgrund der Laufrichtung der Kolben K2, K1 ebenfalls entlang der radial ausgerichteten Zylinderachse Z gewährleistet. The radially oriented cylinder axis Z is radially oriented insofar as it extends along a radius about the axially aligned shaft axis E (eccentric axis E). The axially aligned shaft axis E extends exactly perpendicular to the radially aligned cylinder axis Z. That is, the eccentric crankshaft journal 432 of the crankshaft 430 is also arranged exactly perpendicular to the radially aligned cylinder axis Z in the piston compressor 400. A sufficiently reliable and tight running of the second and first pistons K2, K1 in the first (low-pressure) compressor stage or (high-pressure) compressor stage 401, 402 is thus ensured along the radially oriented cylinder axis Z due to the running direction of the pistons K2, K1 ,
Dazu wird die Anordnung des ersten Pleuels P1 mit Kolben K1 beziehungsweise des zweiten Pleuels P2 mit Kolben K2 unter Lagerung derselben mittels dem ersten Pleuellager L1 beziehungsweise dem zweiten Pleuellager L2 exakt entlang der radial ausgerichteten Zylinderachse Z vorgenommen; dies jedoch zunächst vorläufig mit einem hier angezeigten Montagemaß von X = 15,00 mm als Beispiel. For this purpose, the arrangement of the first connecting rod P1 with piston K1 and the second connecting rod P2 with piston K2 under storage thereof by means of the first connecting rod bearing L1 and the second connecting rod L2 is made exactly along the radially aligned cylinder axis Z; However, this initially provisionally with a mounting dimension of X = 15.00 mm shown here as an example.
Bei dieser Einbausituation stellt sich eine in FIG. 3A dargestellte Lagerbelastung und Lagerspiel des ersten Pleuellagers L1 gemäß der Situation A1 dar. Das zweite Pleuellager L2 hat ein Radiallagerspiel L2-RS und ein antriebswellenseitiges Axiallagerspiel L2-RS1 und ein diesem gegenüberliegendes Axiallagerspiel L2-RS2; in der Ansicht der FIG. 3B, also rechts und links des ersten Pleuels P1 , zwischen dem ersten Pleuel P1 und dem zweiten Pleuel P2. Wie des Weiteren in FIG. 3B erkennbar, sind die Lagerspiele L2-RS und L2-AS des ersten und zweiten Pleuels P1 , P2 gegen einen Lagerbolzen L2-B mit einer entsprechenden Lagermanschette L2-M abgefedert. Damit handelt es sich bei dem zweiten Pleuellager L2 um ein echtes Gelenkgleitlager - die Lagermanschette L2-M ist vorliegend als ringförmige Lagermanschette zweischalig ausgeführt. In this installation situation, a in FIG. 3A bearing load and bearing clearance of the first connecting rod bearing L1 according to the situation A1. The second connecting rod bearing L2 has a radial bearing clearance L2-RS and a drive shaft side axial bearing clearance L2-RS1 and a thrust bearing L2 -RS2 opposite thereto; in the view of FIG. 3B, ie right and left of the first connecting rod P1, between the first connecting rod P1 and the second connecting rod P2. As further shown in FIG. 3B, the bearing clearances L2-RS and L2-AS of the first and second connecting rods P1, P2 are cushioned against a bearing pin L2-B with a corresponding bearing collar L2-M. This means that the second connecting rod bearing L2 is a true joint sliding bearing - the bearing sleeve L2-M is in this case designed as an annular bearing sleeve double-shelled.
Entsprechend ist in FIG. 2, beziehungsweise im Detail der FIG. 3A eine Lagerkugel L1- K mit Lagermanschette L1-M erkennbar, die wiederum als ringförmige Manschette zur Darstellung des Ring-Kugellagers L1 ausgeführt ist. Das Lagerspiel L1-S des ersten Pleuellagers L1 ist in FIG. 3A als Abstand zwischen der Lagerkugel L1-K und der Lagermanschette L1-M symmetrisch auf beiden Seiten dargestellt. Accordingly, in FIG. 2, or in detail of FIG. 3A a bearing ball L1-K recognizable with bearing sleeve L1-M, which in turn is designed as an annular sleeve for the representation of the ring ball bearing L1. The bearing clearance L1-S of the first connecting rod bearing L1 is shown in FIG. 3A is shown symmetrically on both sides as the distance between the bearing ball L1-K and the bearing sleeve L1-M.
Diese Situation in FIG. 3A (A1 ) und FIG. 3B besteht jedoch nur nach einer vorläufigen Montage wie sie in FIG. 2 das heißt lastfrei für die Pleuellager P1 , P2, L1 , L2 vorliegt. This situation in FIG. 3A (A1) and FIG. However, FIG. 3B consists only after a preliminary assembly as shown in FIG. 2 that is load-free for the connecting rod bearings P1, P2, L1, L2 is present.
FIG. 3A zeigt für die Situation einer lediglich axialen Last in der Darstellung A2 und für die Situation einer radialen Last in der Darstellung A3, dass die Lagerkugel L1-K relativ zur Lagermanschette L1-M eben kein symmetrisches Lagerspiel L1-S aufweist; vielmehr ist ein in der Abbildung A3 der FIG. 3A dargestelltes linksseitiges Lagerspiel L1- SL infolge der wirkenden Radial- und Axialkräfte Frad, Fax sehr viel geringer als das rechtsseitige Lagerspiel L1-SR. Mit anderen Worten, die resultierende im Betrieb wirkende Kraft F verringert die Lagerspiele L1 -SL, L1-SR unsymmetrisch, was hier am Beispiel des ersten Pleuellagers L1 als Ring-Kugellager erläutert wurde. FIG. 3A shows, for the situation of a merely axial load in the illustration A2 and for the situation of a radial load in the illustration A3, that the bearing ball L1-K relative to the bearing sleeve L1-M does not have a symmetrical bearing clearance L1-S; Rather, a in the figure A3 of FIG. 3A shown left-side bearing clearance L1-SL as a result of the acting radial and axial forces Frad, Fax much less than the right-side bearing clearance L1-SR. In other words, the resulting operating force F reduces the bearing clearance L1 -SL, L1-SR asymmetric, which has been explained here as the ring ball bearing on the example of the first connecting rod bearing L1.
Gleiches gilt analog auch für das zweite Pleuellager L2. Bei ähnlicher Lastsituation einer resultierenden Kraft F wird (nicht gezeigt in FIG. 3B) das Lagerspiel L2-RS als auch L2-AS1 , L2-AS2 unsymmetrisch verändert. The same applies analogously to the second connecting rod bearing L2. In the case of a similar load situation of a resulting force F (not shown in FIG. 3B), the bearing clearance L2-RS and L2-AS1, L2-AS2 are changed asymmetrically.
Die Erfindung hat erkannt, dass derartige sich natürlich verändernde Lagerspiele zu Körpergeräuschen an den Lagern, Pleueln und schließlich der Kurbelwelle 430 führen, was zu einer erheblich gesteigerten Akustik des Kolbenkompressors 400 infolge der Übertragung auf die Gehäuse 440 sowie des Antriebsmotors M und der weiteren Gehäuse 441 führt. The invention has recognized that such naturally changing bearing clearances lead to body noise at the bearings, connecting rods and finally the crankshaft 430, resulting in significantly increased acoustics of the reciprocating compressor 400 as a result of transmission to the housings 440 and the drive motor M and the further housings 441 leads.
Das Konzept der Erfindung sieht deswegen vor, dass eine in FIG.4 dargestellte Pleuelachse P, entlang welcher ein erstes und zweites Pleuel P1 , P2 verläuft (das heißt das im Betrieb mittels dem exzentrischen Kurbelwellenzapfen 432 bewegte Pleuel P1 , P2 verläuft) gegen die radial ausgerichtete Zylinderachse Z gekippt ist. FIG. 4 zeigt dazu einen Verkippungswinkel an, der zwischen a > 0° bis 5° liegt. Die Länge des Pleuels P1 beträgt im folgenden Beispiel 52,00 mm. Die Verkippung der Pleuelachse des ersten Pleuels P1 mit einem Winkel von a > 0° bis 5° wirkt sich ersichtlich auf den zunehmenden Verkippungsabstand d des ersten Pleuels P1 gegenüber der radial ausgerichteten Zylinderachse Z aus; dieser nimmt nämlich vom ersten Kolben K1 zum Kurbelwellenzapfen 432 hin zu. Das heißt, die Pleuelachse P verläuft mit zunehmendem Verkippungsabstand d gegen die radial ausgerichtete Zylinderachse Z und zwar (abgesehen vom Scheitelpunkt des Winkels a auf Höhe des oberen Druckpunkts des ersten Kolbens K1 ) außerhalb der radial ausgerichteten Zylinderachse Z. The concept of the invention therefore provides that a connecting rod axis P shown in FIG. 4, along which a first and second connecting rod P1, P2 extends (that is to say the connecting rod P1, P2 moved in operation by means of the eccentric crankshaft journal 432), projects radially against the latter aligned cylinder axis Z is tilted. FIG. 4 indicates a tilt angle that is between a> 0 ° to 5 °. The length of the connecting rod P1 is 52.00 mm in the following example. The tilting of the connecting rod axis of the first connecting rod P1 at an angle of a> 0 ° to 5 ° is evident on the increasing Verkippungsabstand d of the first connecting rod P1 against the radially oriented cylinder axis Z; namely, this increases from the first piston K1 to the crankshaft journal 432. That is, the connecting rod axis P runs with increasing Verkippungsabstand d against the radially aligned cylinder axis Z and that (apart from the vertex of the angle a at the level of the upper pressure point of the first piston K1) outside the radially oriented cylinder axis Z.
Die Verkippung der Pleuelachse P gegen die radial ausgerichtete Zylinderachse Z ist so groß (bevorzugt im Verkippungswinkelbereich a > 0° bis 5°), dass das erste Pleuellager P1 vorgespannt ist. Mit anderen Worten, ist das in FIG. 3A in Ansicht A1 dargestellte symmetrische Lagerspiel L1-S im nachfolgenden Montageschritt (das heißt nach der Vormontage wie diese in FIG. 2 dargestellt ist) unsymmetrisch verändert. The tilting of the connecting rod axis P against the radially aligned cylinder axis Z is so great (preferably in the tilt angle range a> 0 ° to 5 °), that the first connecting rod bearing P1 is biased. In other words, in FIG. 3A in view A1 symmetrical bearing clearance L1-S in the subsequent assembly step (that is, after the pre-assembly as shown in FIG 2) is asymmetrically changed.
Die Veränderung, beziehungsweise die Vorspannung des ersten Pleuellagers L1 ist nun derart, dass diese einer Situation, wie sie in Ansicht A3 der FIG. 3A dargestellt ist, genau entgegen wirkt; das heißt, die Verkippung der Pleuelachse P gegenüber der radial ausgerichteten Zylinderachse Z ist mit einem Lagerspiel L1-SL ausgeführt, das größer ist als das Lagerspiel L1-SR. Dies wird vorliegend bevorzugt dadurch erreicht, dass das in FIG. 2 dargestellte Montagemaß X auf ein Montagemaß X' der FIG. 4 vergrößert wird; in diesem Beispiel von X = 15,00 mm auf X' = 15,50 mm. Vereinfacht gesagt wird, wie in FIG. 4 dargestellt, die Pleuelachse P bereits bei der Montage des ersten Pleuels P1 mit Pleuellager L1 auf den exzentrischen Kurbelwellenzapfen 432 versetzt um einen Versatz von Δχ = 0,50 mm (im vorliegenden Beispiel). Der Versatz Δχ ist vorliegend in Richtung zum Antriebsmotor M hin gerichtet, das heißt in Richtung zur Antriebswellenkopplung 431 vorgenommen. Dadurch wird die in Bezug auf FIG. 3A, Ansicht A3, erläuterte gegenläufige unsymmetrische Veränderung des Lagerspiels L1- SL > L1-SR erreicht. Dies ist auf der rechten Seite der FIG. 4 symbolisch dargestellt für den hier beispielhaft angenommenen Durchmesser des ersten Pleuellagers L1 in Form eines Ring-Kugellagers; mit einem Durchmesser von etwa 18 mm und aufgrund des Versatzes Δχ ergibt sich ein Lagerversatz A L aufgrund des in etwa gleichen Verkip- pungswinkels a > 0° bis 5°. The change, or the bias of the first connecting rod bearing L1 is now such that this situation, as shown in view A3 of FIG. 3A, exactly counteracts; that is, the tilting of the connecting rod axis P with respect to the radially aligned cylinder axis Z is performed with a bearing clearance L1-SL, which is greater than the bearing clearance L1-SR. In the present case, this is preferably achieved in that the structure shown in FIG. 2 mounting dimension X shown on a mounting dimension X 'of FIG. 4 is increased; in this example from X = 15.00 mm to X '= 15.50 mm. Put simply, as shown in FIG. 4, the connecting rod axis P is already offset during the assembly of the first connecting rod P1 with connecting rod bearing L1 on the eccentric crankshaft journal 432 by an offset of Δχ = 0.50 mm (in the present example). The offset .DELTA.χ is in this case directed in the direction of the drive motor M out, that is made in the direction of the drive shaft coupling 431. Thereby, the with respect to FIG. 3A, view A3, explained opposite unbalanced change of the bearing clearance L1-SL> L1-SR achieved. This is on the right side of FIG. 4 symbolically represented for the diameter assumed here by way of example of the first connecting rod bearing L1 in the form of a ring ball bearing; with a diameter of about 18 mm and due to the Offset Δχ results in a bearing offset AL due to the roughly same tilt angle a> 0 ° to 5 °.
Infolge der hier gewählten Konstruktion des ersten Pleuellagers L1 zur direkten Lagerung am exzentrischen Kurbelwellenzapfen 432 und dem zweiten Pleuellager L2 zur indirekten Lagerung am Kurbelwellenzapfen 432 -nämlich vielmehr zur direkten Lagerung des zweiten Pleuels P2 am ersten Pleuel als Schlepppleuel- ergibt sich aufgrund des Versatzes Δχ gemäß FIG.5 auch eine Verkippung des zweiten Pleuels P2. D. h. im vorliegenden Fall ist die Pleuelachse Pa für das erste Pleuel P1 und Pb für das zweite Pleuel P2 identisch und insofern ist sowohl das erste als auch das zweite Pleuel P1 , P2 gegenüber der radial ausgerichteten Zylinderachs Z um den gleichen Verkip- pungswinkel a > 0° bis 5° verkippt. As a result of the design chosen here of the first connecting rod bearing L1 for direct storage on the eccentric crankshaft journal 432 and the second connecting rod bearing L2 for indirect storage on the crankshaft journal 432-namely rather for direct storage of the second connecting rod P2 on the first connecting rod as Schlepppleuel- arises due to the offset .DELTA.χ according to FIG.5 also shows a tilting of the second connecting rod P2. Ie. In the present case, the connecting rod axis Pa for the first connecting rod P1 and Pb for the second connecting rod P2 is identical and in this respect, both the first and the second connecting rod P1, P2 with respect to the radially aligned Zylinderachs Z by the same Verkip- angle a> 0 ° tilted to 5 °.
Das Ausmaß des Versatzes B für das zweite Pleuellager L2 ist wie in FIG. 5 eingeblendet jedoch geringer und liegt bei B = 0,30769 im Vergleich zu dem Ausmaß A = 0,55. Dies hat seine Ursache darin, dass die Länge des zweiten Pleuels P2 in Bezug auf die Exzenterachse E kürzer ist und in folgendem Beispiel bei 32,00 mm liegt. The extent of the offset B for the second connecting rod bearing L2 is as shown in FIG. 5 but is lower and is B = 0.30769 compared to the extent A = 0.55. This is due to the fact that the length of the second connecting rod P2 is shorter with respect to the eccentric axis E and in the following example is 32.00 mm.
Im Detail D5 der FIG. 5 ist dazu die unsymmetrische Veränderung Y des Radiallagerspiels L2-RS und die unsymmetrische Veränderung U für das Axiallagerspiel L2-AS beispielhaft für den Verkippungswinkel von A = 0,55° eingeblendet. Vereinfacht gesagt, ergibt sich eine Schrägstellung des Gelenkgleitlagers, sodass sich das Radiallagerspiel (in der hier gezeigten Perspektive links; das heißt im vom Antriebsmotor M entfernten Punkt Y) im Bereich zwischen 0,05 bis 0,08 mm erhöht. Dagegen erhöht sich das Axiallagerspiel u ebenfalls linksseitig, das heißt bei L2-AS2 um u = 0,14 mm. Das heißt auch, die Pleuelachse P des zweiten Pleuels P2 -als Schlepppleuel vom ersten Pleuel P1 als Antriebspleuel- ist soweit um einen Verkippungswinkel a verkippt, dass sich eine bereits nach der Montage beabsichtigte Vorspannung des zweiten Pleuellagers L2 ergibt. In detail D5 of FIG. 5, the asymmetrical variation Y of the radial bearing clearance L2-RS and the asymmetrical variation U for the axial bearing clearance L2-AS are shown by way of example for the tilt angle of A = 0.55 °. Put simply, the slide bearing results in an inclination, so that the radial bearing clearance (in the perspective shown here on the left, ie in the point Y remote from the drive motor M) increases in the range between 0.05 to 0.08 mm. On the other hand, the axial bearing clearance u also increases on the left side, that is to say in the case of L2-AS2 by u = 0.14 mm. This also means that the connecting rod axis P of the second connecting rod P2 as a connecting rod from the first connecting rod P1 as a drive connecting rod is tilted by a tilting angle a that results in a pretensioning of the second connecting rod bearing L2 already intended after assembly.
Die Vorspannung des ersten und zweiten Pleuellagers L1 , L2 wird somit durch eine unsymmetrische Verteilung des Lagerspiels erreicht, das vorliegend durch eine Ausstellung der Pleuellager L1 , L2 erreicht wird; das heißt, die Lagerspiele (radial und axial) L1-RS, L2-RS, L1-AS, L2-AS sind in einer vom Antriebskopplung 431 abgewandten Seite des Kurbelwellenzapfens 432 erhöht, während sie auf einer dem Wellenzapfen 432 beziehungsweise der Antriebsseite 431 desselben zugewandten Seite verringert sind. Bevorzugt liegen die durch diese Unsymmetrie und Vorspannung erreichten La- gerspiele L1-RS, L2-RS, L2-AS1 , L1-AS1 auf einer dem Antriebskopplung 431 zugewandten Seite unterhalb des freien Lagerspiels (FIG. 3A, Ansicht A1) im unverspann- ten Zustand. The bias of the first and second connecting rod bearing L1, L2 is thus achieved by an asymmetrical distribution of the bearing clearance, which is achieved in this case by issuing the connecting rod bearings L1, L2; that is, the bearing clearance (radial and axial) L1-RS, L2-RS, L1-AS, L2-AS are increased in a side facing away from the drive coupling 431 side of the crankshaft journal 432, while on the shaft journal 432 and the drive side 431 thereof facing side are reduced. Preferably, the losses achieved by this asymmetry and bias are Components L1-RS, L2-RS, L2-AS1, L1-AS1 on a side facing the drive coupling 431 below the free bearing clearance (FIG. 3A, view A1) in the unclamped state.
Dies ist das Ergebnis des bevorzugt nach einwärts zum Kurbelwellenzapfen und der Antriebswellenkupplung 432, 431 versetzten Pleuelachse P im Vergleich zur radial ausgerichteten Zylinderachse Z. This is the result of the connecting rod axis P preferably offset inwards to the crankshaft journal and the drive shaft coupling 432, 431 in comparison to the radially aligned cylinder axis Z.
Im Ergebnis wird so eine Hubkolbenmaschine in Form eines TWIN-Kompressors 400 mit einer ersten und zweiten Verdichterstufe 401 , 402 zur Verfügung gestellt, bei dem ein erstes Pleuel P1 der zweiten, nämlich (Hochdruck-) Verdichterstufe 402 gebildet ist, wobei das erste Pleuel P1 mittels einem ersten Pleuellager L1 direkt am Kurbelwellenzapfen 432 gelagert ist -das heißt als Antriebspleuel- und ein zweites Pleuel P2 der ersten, hier (Niederdruck-) Verdichterstufe 401 gebildet ist, wobei das zweite Pleuel P2 mittels einem zweiten Pleuellager L2 indirekt am Kurbelwellenzapfen, das heißt direkt am ersten Pleuel P1 -also als Schlepppleuel am Antriebspleuel- gelagert ist. As a result, a reciprocating engine in the form of a TWIN compressor 400 with a first and second compressor stage 401, 402 is provided, in which a first connecting rod P1 of the second, namely (high-pressure) compressor stage 402 is formed, wherein the first connecting rod P1 by means of a first connecting rod bearing L1 is mounted directly on the crankshaft journal 432 -that is formed as Antriebspleuel- and a second connecting rod P2 of the first, here (low-pressure) compressor stage 401, wherein the second connecting rod P2 by means of a second connecting rod L2 indirectly to the crankshaft journal, the means directly at the first connecting rod P1 -also as a tow bar at Antriebspleuel- is stored.
In beiden Fällen ergibt sich durch den Versatz einer Pleuelachse P gegen die radial ausgerichtete Zylinderachse Z eine der Verkippung folgenden Versatz, sodass beide Pleuellager L1 , L2 in der vorgenannten Weise vorgespannt sind. Die freien Lagerspiele sind damit unsymmetrisch verändert, sodass sich Schlaggeräusche in den Lagern reduzieren und eine Übertragung von Lagergeräuschen über die Pleuel P1 , P2 zu den Gehäuse 440, 441 weitestgehend reduziert ist. In both cases results from the offset of a connecting rod P against the radially aligned cylinder axis Z one of the tilt following misalignment, so that both connecting rod bearings L1, L2 are biased in the aforementioned manner. The free bearing clearances are thus asymmetrically changed, so that impact noises in the bearings are reduced and transmission of bearing noise via the connecting rods P1, P2 to the housings 440, 441 is largely reduced.
Grundsätzlich gilt dies -auch wenn das vorbeschriebene innerhalb eines ersten Pleuellagers L1 als Ring-Kugellager und eines zweiten Pleuellagers P2 als Gelenkgleitlager beschrieben wurde- auch für andere Lagertypen und vor allem auf Basis anderer Konstruktionen, die eine direkte Lagerung sowohl des ersten Pleuels P1 als auch des zweiten Pleuels P2 direkt am Kugelwellenzapfen vorsehen. Mit anderen Worten, die vorbeschriebenen Ausführungsformen mit Antriebspleuel und Schlepppleuel erweisen sich zwar als besonders vorteilhaft für einen TWIN-Kompressor. Das Konzept der Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Grundsätzlich können Lagergeräusche auch verringert werden in Bezug auf Ausführungsformen, bei denen beide Pleuel P1 , P2 direkt am Kurbelwellenzapfen gelagert sind, oder ein erstes und zweites Pleuel unabhängig gelagert sind, oder auch für lediglich einstufige Kompressoren mit einem einzigen Pleuel; hier gilt beispielsweise analog die Beschreibung der FIG.4 für das erste Pleuel P1 , wenn der Kolbenkompressor lediglich ein einziges Pleuel hat, beziehungsweise lediglich eine einzige Verdichterstufe 403 hat, wie sie im Detail D2 der FIG.1 gezeigt ist. Basically, this also applies to other types of bearings and especially based on other constructions, which is a direct storage of both the first connecting rod P1 and also within a first connecting rod bearing L1 as a ring ball bearing and a second connecting rod bearing P2 of the second connecting rod P2 provide directly on the spherical shaft journal. In other words, the above-described embodiments with drive connecting rod and Schlepppleuel prove to be particularly advantageous for a TWIN compressor. However, the concept of the invention is not limited thereto. In principle, bearing noises can also be reduced in relation to embodiments in which both connecting rods P1, P2 are mounted directly on the crankshaft journal, or a first and second connecting rod are stored independently, or even for single-stage compressors with a single connecting rod; For example, the description of FIG. 4 applies analogously to the first connecting rod P1. If the reciprocating compressor has only a single connecting rod, or has only a single compressor stage 403, as shown in detail D2 of FIG.1.
Bezugszeichenliste (Bestandteil der Beschreibung) List of Reference Numerals (part of the description)
0 Luftzuführung, Ansaugung 0 air supply, intake
0.1 Filterelement, Luftfilter 0.1 filter element, air filter
1 Druckluftzuführung  1 compressed air supply
2 Druckluftanschluss  2 compressed air connection
3 Entlüftungsanschluss  3 exhaust connection
3.1 Entlüftungsfilter, Filterelement, Schalldämpfer 3.1 Vent filter, filter element, silencer
100 Lufttrockneranordnung 100 air dryer arrangement
101 Trockenbehälter  101 drying container
200 Pneumatikhauptleitung 200 pneumatic main
201 erster Teil der Pneumatikhauptleitung 201 first part of the main pneumatic line
202 zweiter Teil der Pneumatikhauptleitung 230 Zweigleitung, Entlüftungsleitung 202 second part of the main pneumatic line 230 branch line, vent line
240 weitere Entlüftungsleitung  240 more vent line
241 weiterer Zweiganschluss  241 further branch connection
242 Anschlussabschnitt  242 connection section
250 pneumatische Steuerleitung  250 pneumatic control line
251 Leitungsabschnitt  251 line section
252 Steueranschluss  252 control connection
260 weitere Entlüftungsleitung  260 more vent line
261 Zweiganschluss  261 branch connection
270 Luftzuführungsleitung 270 air supply line
300 Ventilanordnung, Magnetventilanordnung300 valve arrangement, solenoid valve arrangement
310 Wegeventilanordnung 310 directional valve arrangement
311 Rückschlagventil  311 check valve
312 Entlüftungsventil  312 bleed valve
313 Druckbegrenzung  313 pressure limit
314 Kolben  314 pistons
314.1 Relaisentlüftungskörper  314.1 Relay vent body
314.2 Relaisentsperrkörper  314.2 Relay Unlocking Body
315 einstellbare Feder  315 adjustable spring
320 Steuerventil  320 control valve
321 elektrische Steuerleitung 322 Spule 321 electrical control line 322 coil
331 erste Drossel  331 first throttle
332 zweite Drossel  332 second throttle
400, 400' Luftverdichter in Form eines Kolbenkompressors400, 400 'air compressor in the form of a reciprocating compressor
401 erste (Niederdruck)-Verdichterstufe 401 first (low pressure) compressor stage
402 zweite (Hochdruck)-Verdichterstufe  402 second (high pressure) compressor stage
403 Verdichterstufe  403 compressor stage
410 erster Zylinder 410 first cylinder
41 1 ,422 Zylinderhubraum 41 1, 422 cylinder stroke
420 zweiter Zylinder 420 second cylinder
430 Kurbelwelle  430 crankshaft
440 Gehäuse  440 housing
431 Antriebswellenkopplung  431 Drive shaft coupling
432 Kurbelwellenzapfen  432 crankshaft journals
441 Gehäuse  441 housing
500 Motor 500 engine
M Antriebsmotor  M drive motor
502 Lager  502 bearings
600 weitere Pneumatikleitung  600 more pneumatic lines
601 , 602, 603, 604 Federzweigleitung  601, 602, 603, 604 spring branch line
605 Speicherzweigleitung  605 memory branch line
610 Galerie  610 gallery
1000 Druckluftversorgungssystem 1000 compressed air supply system
1001 Druckluftversorgungsanlage  1001 compressed air supply system
1002 Pneumatikanlage  1002 pneumatic system
1011 , 1012, 1013, 1014 Bälge 1011, 1012, 1013, 1014 bellows
11 10 Ventilblock  11 10 Valve block
1015 Speicher 1015 memory
11 11 bis 1 1 14 Magnetspeicher-Wegeventil  11 11 to 1 1 14 Solenoid storage valve
1 1 15 Magnet- Wegeventil a Verkippungswinkel 1 1 15 Solenoid valve a Tilt angle
Δ L Lagerversatz Δ χ Versatz Δ L bearing offset Δ χ offset
A Achse A axis
AR Außenring  AR outer ring
A1 , A3 Ansicht  A1, A3 view
B Versatz B offset
D1 , D2, D5 Detail  D1, D2, D5 detail
DL Druckluftströmung  DL compressed air flow
E Exzenterachse, Wellenachse  E eccentric axis, shaft axis
F Kraft  F force
Fax, Frad Axialkraft, Radialkraft  Fax, Frad axial force, radial force
HS Hubstellung  HS lifting position
IR Innenring  IR inner ring
K1 , K2 Kolben  K1, K2 pistons
K11 Kolbenhalterung K11 piston holder
K22 Kopfende K22 headboard
L1 , L2 Pleuellager, Ring-Kugellager, Gelenk-GleitlagerL1, L2 connecting rod bearings, ring ball bearings, joint plain bearings
LS-RS, L1-S, L1-SL, L1-SR radiales Lagerspiel LS-RS, L1-S, L1-SL, L1-SR radial bearing clearance
L2-AS1 , L2-AS2, L2-RS1 , L2-RS2 axiales Lagerspiel  L2-AS1, L2-AS2, L2-RS1, L2-RS2 axial bearing play
L2B Lagerbolzen  L2B bearing pin
L1 K Lagerkugel  L1 K bearing ball
L2M Lagermanschette  L2M bearing collar
M Antriebsmotor  M drive motor
P, Pa, Pb Pleuelachse  P, Pa, Pb connecting rod axis
P1 , P2 erstes, zweites Pleuel P1, P2 first, second connecting rod
U Unsymmetrische Veränderung U Unsymmetrical change
VS Verdichtungsstellung  VS compaction position
Z Zylinderachse Z cylinder axis
Z1 , Z2 Zylinderlauffläche  Z1, Z2 Cylinder surface

Claims

Ansprüche claims
1. Hubkolbenmaschine, insbesondere ein ein-, zwei- oder mehrstufiger Kolbenkompressor (400, 400') oder ein ein-, zwei- oder mehrzylindriger Verdichter, aufweisend: 1. Reciprocating piston engine, in particular a one-, two- or multi-stage piston compressor (400, 400 ') or a one-, two- or multi-cylinder compressor, comprising:
- wenigstens einen Zylinder (410, 420) sowie wenigstens einen jeweils einem Zylinder (410, 420) zugeordneten Kolben (K1 , K2), wobei im Betrieb der Kolben (K1 , K2) entlang einer radial ausgerichteten Zylinder-Achse (Z) in einem Zylinderhubraum (411 , 421) des Zylinders (410, 420) ausgelenkt wird - At least one cylinder (410, 420) and at least one respective cylinder (410, 420) associated piston (K1, K2), wherein in operation the piston (K1, K2) along a radially oriented cylinder axis (Z) in a Cylinder stroke (411, 421) of the cylinder (410, 420) is deflected
- eine im Betrieb antreibbare Kurbelwelle (430) mit einem Kurbelwellenzapfen (432), der exzentrisch zu einer Wellen-Achse (E) der Kurbelwelle (430) angeordnet ist, und einer Antriebswellen-Kopplung (431), die zum Ankoppeln einer Antriebswelle (501) zum Antreiben der Kurbelwelle (430) ausgebildet ist, - An operable crankshaft (430) having a crankshaft journal (432), which is arranged eccentrically to a shaft axis (E) of the crankshaft (430), and a drive shaft coupling (431) for coupling a drive shaft (501 ) is configured to drive the crankshaft (430),
- wenigstens ein jeweils zum Auslenken des wenigstens einen Kolben (K1 , K2) ausgebildetes und entlang einer Pleuelachse (Pa, Pb) verlaufendes Pleuel (P1 , P2), das mittels des Kurbelwellenzapfens (432) bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass - At least one each for deflecting the at least one piston (K1, K2) formed and along a connecting rod axis (Pa, Pb) extending connecting rod (P1, P2), which is movable by means of the crankshaft journal (432), characterized in that
- der Kurbelwelienzapfen (432) und/oder die Antriebswellen-Kopplung (431) entlang einer axial ausgerichteten Wellen-Achse (E) ausgerichtet ist, die senkrecht zur radial ausgerichteten Zylinder-Achse (Z) verläuft, und - The crankshaft journal (432) and / or the drive shaft coupling (431) along an axially aligned shaft axis (E) is aligned, which is perpendicular to the radially oriented cylinder axis (Z), and
- die Pleuelachse (Pa) des Pleuels (P1 ) gegen die radial ausgerichtete Zylinder-Achse (Z) gekippt ist, so dass das Lagerspiel wenigstens eines Pleuellagers (L1 , L2) verringert ist. - The connecting rod axis (Pa) of the connecting rod (P1) is tilted against the radially oriented cylinder axis (Z), so that the bearing clearance of at least one connecting rod bearing (L1, L2) is reduced.
2. Hubkolbenmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Pleuel (P1 ) gegen die radial ausgerichtete Zylinder-Achse (Z) derart mit einem Verkippungswinkel ( a ) gekippt, dass die Pleuelachse (Pa) des wenigstens einen Pleuels (P1) in einer Richtung vom Kolben (K1 ) zum Kurbelwellenzapfen (432) mit einem zunehmendem Verkippungsabstand gegen die radial ausgerichtete Zylinder- Achse (Z) gekippt ist. 2. A reciprocating piston engine according to claim 1, characterized in that the at least one connecting rod (P1) against the radially aligned cylinder axis (Z) in such a way with a tilt angle (a) tilted so that the connecting rod (Pa) of the at least one connecting rod (P1) in a direction from the piston (K1) to the crankshaft journal (432) is tilted with an increasing tilting distance against the radially oriented cylinder axis (Z).
3. Hubkolbenmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass 3. Reciprocating piston engine according to claim 1 or 2, characterized in that
- das wenigstens eine Pleuel (P1) mittels wenigstens einem Pleuellager (L1) direkt o- der indirekt am Kurbelwellenzapfen (432) gelagert ist, und/oder - an dem Pleuel (P2) der Kolben (K2) angeformt oder mittels einer Kolbenhalterung (K11) der Kolben (K1) gehalten ist. - The at least one connecting rod (P1) by means of at least one connecting rod bearing (L1) directly or indirectly on the crankshaft journal (432) is mounted, and / or - On the connecting rod (P2) of the piston (K2) is formed or held by a piston holder (K11) of the piston (K1).
4. Hubkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes entlang einer ersten Pleuelachse (Pa) verlaufendes Pleuel (P1) direkt mittels dem Kurbelwellenzapfen (432) bewegbar ist und ein zweites entlang einer zweiten Pleuelachse (Pb) verlaufendes Pleuel (P2) indirekt mittels des Kurbelwellenzapfens (432), insbesondere mittels des ersten Pleuels (P1), bewegbar ist, vorzugsweise das zweite Pleuel (P2) als Schlepppleuel vom ersten Pleuel (P1) als Antriebspleuel bewegbar ist. 4. Reciprocating piston engine according to one of claims 1 to 3, characterized in that a first along a first connecting rod axis (Pa) extending connecting rod (P1) directly by means of the crankshaft journal (432) is movable and a second along a second connecting rod axis (Pb) extending connecting rod (P2) indirectly by means of the crankshaft journal (432), in particular by means of the first connecting rod (P1), is movable, preferably the second connecting rod (P2) as Schlepppleuel from the first connecting rod (P1) is movable as a drive connecting rod.
5. Hubkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein erstes oder zweites Pleuellager (L1 , L2) des wenigstens einen ersten oder zweiten Pleuels (P1 , P2) derart versetzt zur radial ausgerichteten Zylinder- Achse (Z) gelagert ist, dass dadurch die erste oder zweite Pleuelachse (Pa, Pb) gegen die radial ausgerichtete Zylinder-Achse (Z) gekippt ist, insbesondere außerhalb dieser verläuft, insbesondere derart, dass das wenigstens eine erste oder zweite Pleuellager (L1 , L2) vorgespannt ist. 5. Reciprocating piston engine according to one of claims 1 to 4, characterized in that at least one first or second connecting rod bearing (L1, L2) of the at least one first or second connecting rod (P1, P2) so offset from the radially aligned cylinder axis (Z) stored is that thereby the first or second connecting rod axis (Pa, Pb) is tilted against the radially oriented cylinder axis (Z), in particular outside this, in particular such that the at least one first or second connecting rod bearing (L1, L2) is biased ,
6. Hubkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Pleuellager (L1 , L2), insbesondere ein erstes Pleuellager (L1) eines ersten Pleuels (P1 ), direkt am Kurbelwellenzapfen (432) gelagert und zur radial ausgerichteten Zylinder-Achse (Z) versetzt ist, insbesondere derart, dass das wenigstens eine Pleuellager (L1) vorgespannt ist. 6. Reciprocating piston engine according to one of claims 1 to 5, characterized in that the at least one connecting rod bearing (L1, L2), in particular a first connecting rod bearing (L1) of a first connecting rod (P1), mounted directly on the crankshaft journal (432) and radially aligned Cylinder axis (Z) is offset, in particular such that the at least one connecting rod bearing (L1) is biased.
7. Hubkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Pleuellager (L1 , L2), insbesondere ein zweites Pleuellager (L2) eines zweiten Pleuels (P2), indirekt am Kurbelwellenzapfen (432), insbesondere am ersten Pleuel (P1), gelagert und zur radial ausgerichteten Zylinder-Achse (Z) versetzt ist, insbesondere derart, dass das wenigstens eine, insbesondere zweite, Pleuellager (L2) vorgespannt ist. 7. A reciprocating engine according to one of claims 1 to 6, characterized in that the at least one connecting rod bearing (L1, L2), in particular a second connecting rod bearing (L2) of a second connecting rod (P2), indirectly on the crankshaft journal (432), in particular on the first connecting rod (P1), mounted and offset from the radially oriented cylinder axis (Z), in particular such that the at least one, in particular second, connecting rod bearing (L2) is biased.
8. Hubkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass 8. A reciprocating engine according to one of claims 1 to 7, characterized in that
- ein erstes Pleuellager (L1 ) direkt am Kurbelwellenzapfen (432) gelagert ist und ein Versatz ( Δ χ ; Fig.4) besteht zwischen der radial ausgerichteten Zylinder-Achse (Z) und einer Lager-Schnittebene des ersten Pleuellagers (L1), und/oder - A first connecting rod bearing (L1) is mounted directly on the crankshaft journal (432) and an offset (Δ χ, Fig.4) consists between the radially oriented cylinder axis (Z) and a bearing section plane of the first connecting rod bearing (L1), and / or
- ein zweites Pleuellager (L2) indirekt am Kurbelwellenzapfen (432), insbesondere direkt am ersten Pleuel (P1), gelagert ist und ein Versatz besteht zwischen der radial ausgerichteten Zylinder-Achse (Z) und einer Lager-Schnittebene des zweiten Pleuellagers (L2), insbesondere a second connecting rod bearing (L2) is mounted indirectly on the crankshaft journal (432), in particular directly on the first connecting rod (P1), and there is an offset between the radially oriented cylinder axis (Z) and a bearing sectional plane of the second connecting rod bearing (L2) , especially
- ein Versatz besteht zwischen der radial ausgerichteten Zylinder-Achse (Z) und einer Ring-Ebene eines durch das erste Pleuellager (L1) gebildeten Ring-Kugellagers und/oder einer Mittenachse eines durch das zweite Pleuellager gebildeten Gleitlagers. - An offset exists between the radially oriented cylinder axis (Z) and a ring plane of a through the first connecting rod bearing (L1) formed ring ball bearing and / or a center axis of a sliding bearing formed by the second connecting rod bearing.
9. Hubkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Pleuelachse (Pa, Pb) des Pleuels (P1 , P2) gegen die radial ausgerichtete Zylinder-Achse (Z) gekippt ist, derart, dass das wenigstens eine Pleuellager (L1 , L2) vorgespannt ist. 9. Reciprocating piston engine according to one of claims 1 to 8, characterized in that the connecting rod axis (Pa, Pb) of the connecting rod (P1, P2) is tilted against the radially oriented cylinder axis (Z), such that the at least one connecting rod bearing ( L1, L2) is biased.
10. Hubkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass 10. A reciprocating engine according to one of claims 1 to 9, characterized in that
- die Pleuelachse (Pa) des wenigstens einen Pleuels (P1) soweit gegen die radial ausgerichtete Zylinder-Achse (Z) zur Wellen-Achse (E) hin gekippt ist, dass - The connecting rod (Pa) of the at least one connecting rod (P1) is tilted so far against the radially oriented cylinder axis (Z) to the shaft axis (E) that
- das wenigstens eine Pleuellager (L1 ) mit der Pleuelachse (Pa) außerhalb der radial ausgerichteten Zylinder-Achse (Z) gelagert ist, wodurch - The at least one connecting rod bearing (L1) with the connecting rod axis (Pa) outside the radially oriented cylinder axis (Z) is mounted, whereby
- das wenigstens eine Pleuellager (L1) vorgespannt ist. - The at least one connecting rod bearing (L1) is biased.
11. Hubkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerspiel des Pleuellagers (L1 , L2) auf eine Obergrenze reduziert ist, die unterhalb des freien Lagerspiels im unverspannten Zustand liegt. 11. A reciprocating engine according to one of claims 1 to 10, characterized in that the bearing clearance of the connecting rod bearing (L1, L2) is reduced to an upper limit, which is below the free bearing clearance in the unstressed state.
12. Hubkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass 12. A reciprocating engine according to one of claims 1 to 11, characterized in that
- die Pleuelachse (Pa) gegen die radial ausgerichtete Zylinder-Achse (Z) nach einwärts zum Kurbelwellenzapfen (432), insbesondere einwärts zur Antriebswellen-Kopplung, gekippt ist, und/oder - das wenigstens eine Pleuellager (L1) einwärts zum Kurbelwellenzapfen (432) hin versetzt ist, insbesondere einwärts zur Antriebswellen-Kopplung und/oder zum Antrieb hin versetzt ist. - The connecting rod (Pa) against the radially oriented cylinder axis (Z) inwardly to the crankshaft journal (432), in particular inwardly to the drive shaft coupling, tilted, and / or - The at least one connecting rod bearing (L1) is offset inwardly towards the crankshaft journal (432), in particular offset inwardly to the drive shaft coupling and / or to the drive.
13. Hubkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verkippungswinkel (a ) der Verkippung zwischen mehr als 0° und weniger als 5° liegt. 13. A reciprocating engine according to any one of claims 1 to 12, characterized in that a tilt angle ( a ) of the tilt between more than 0 ° and less than 5 °.
14. Hubkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass 14. A reciprocating engine according to one of claims 1 to 13, characterized in that
- ein erstes Pleuel (P1) mittels eines ersten Pleuellagers (L1) direkt am Kurbelwellenzapfen (432) gelagert ist und an dem ersten Pleuel (P1) mittels einer Kolbenhalterung (K1 1 ) ein erster Kolben (K1) gehalten ist, und - A first connecting rod (P1) by means of a first connecting rod bearing (L1) is mounted directly on the crankshaft journal (432) and on the first connecting rod (P1) by means of a piston holder (K1 1) a first piston (K1) is held, and
- ein zweites Pleuel (P2) mittels eines zweiten Pleuellagers (L2) und eines Koppelelementes am ersten Pleuel (P1 ) befestigt ist und an dem zweiten Pleuel (P2) ein zweiter Kolben (K2) angeformt ist. - A second connecting rod (P2) by means of a second connecting rod bearing (L2) and a coupling element on the first connecting rod (P1) is fixed and on the second connecting rod (P2), a second piston (K2) is formed.
15. Hubkolbenmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass 15. A reciprocating engine according to claim 14, characterized in that
- das erste Pleuellager (L1 ) ein Ring-Kugellager, insbesondere ein Rillen- oder ein Wälzlager jeglicher Art ist, insbesondere in Form eines Ring-Kugellagers am Kurbelwellenzapfen (432), und/oder - The first connecting rod bearing (L1) is a ring-ball bearing, in particular a grooved or rolling bearing of any kind, in particular in the form of a ring-ball bearing on the crankshaft journal (432), and / or
- das zweite Pleuellager (L2) ein Gelenklager ist, insbesondere in Form eines Gleitlagers oder Wälzlagers am ersten Pleuel (P1). - The second connecting rod bearing (L2) is a joint bearing, in particular in the form of a plain bearing or rolling bearing on the first connecting rod (P1).
16. Hubkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass 16. A reciprocating engine according to one of claims 1 to 15, characterized in that
- der Kolbenkompressor (400) als ein Zweistufen-Kompressor mit einer ersten und zweiten Verdichterstufe (401 , 402), insbesondere als ein TWIN-Kompressor, gebildet ist, wobei: - The reciprocating compressor (400) is formed as a two-stage compressor with a first and second compressor stage (401, 402), in particular as a TWIN compressor, wherein:
- ein erstes Pleuel (P1) der zweiten, insbesondere Hochdruck-, Verdichterstufe gebildet ist, wobei das erste Pleuel (P1) mittels einem ersten Pleuellager (L1) direkt am Kurbelwellenzapfen (432) gelagert ist, und/oder - ein zweites Pleuel (P2) der ersten, insbesondere Niederdruck-, Verdichterstufe (401) gebildet ist, wobei das zweite Pleuel (P2) mittels einem zweiten Pleuellager (L2) und eines Koppelelementes direkt am ersten Pleuel (P1) gelagert ist. - A first connecting rod (P1) of the second, in particular high-pressure, compressor stage is formed, wherein the first connecting rod (P1) by means of a first connecting rod bearing (L1) is mounted directly on the crankshaft journal (432), and / or - A second connecting rod (P2) of the first, in particular low-pressure, compressor stage (401) is formed, wherein the second connecting rod (P2) by means of a second connecting rod bearing (L2) and a coupling element directly on the first connecting rod (P1) is mounted.
17. Hubkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass 17. A reciprocating engine according to one of claims 1 to 16, characterized in that
- das wenigstens eine Pleuellager (L1 , L2), insbesondere ein erstes Pleuellager (L1 ) und/oder ein zweites Pleuellager (L2), insbesondere ein Ring-Kugellager und/oder ein Gelenklager, ein entlang der radial ausgerichteten Zylinder-Achse (Z) festgestelltes Radiallagerspiel aufweist, das sich in einer Richtung entlang der axial ausgerichtete Wellen-Achse (E) des Kurbelwellenzapfens (432) verändert, und/oder - The at least one connecting rod bearing (L1, L2), in particular a first connecting rod bearing (L1) and / or a second connecting rod bearing (L2), in particular a ring-ball bearing and / or a spherical plain bearing, along the radially oriented cylinder axis (Z) has detected radial bearing clearance, which varies in one direction along the axially aligned shaft axis (E) of the crankshaft journal (432), and / or
- wenigstens ein Pleuellager (L1 , L2), insbesondere ein erstes (L1 ) und/oder ein zweites Pleuellager (L2), insbesondere ein Ring-Kugellager und/oder ein Gelenklager, ein entlang der axial ausgerichteten Wellen-Achse (E) des Kurbelwellenzapfens (432) festgestelltes Axiallagerspiel aufweist, das sich in einer Richtung entlang der axial ausgerichteten Wellen-Achse (E) verändert. - At least one connecting rod bearing (L1, L2), in particular a first (L1) and / or a second connecting rod bearing (L2), in particular a ring ball bearing and / or a joint bearing, along the axially aligned shaft axis (E) of the crankshaft journal (432) has a detected axial bearing clearance that varies in a direction along the axially aligned shaft axis (E).
18. Hubkolbenmaschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Axiallagerspiel und/oder das Radiallagerspiel entfernt von dem Kurbelwellenzapfen (432), insbesondere außen, größer ist als nahe dem Kurbelwellenzapfen (432), insbesondere größer ist als innen. 18. A reciprocating engine according to claim 17, characterized in that the axial bearing clearance and / or the radial bearing clearance away from the crankshaft journal (432), in particular outside, is greater than near the crankshaft journal (432), in particular greater than inside.
19. Hubkolbenmaschine nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass an dem wenigstens einen Pleuellager (L1) das Axiallagerspiel im Bereich von 0.1 - 0.3 mm und/oder das Radialspiel im Bereich von 0.05 - 0.08 mm liegt 19. A reciprocating engine according to claim 17 or 18, characterized in that at the at least one connecting rod bearing (L1) the thrust bearing play in the range of 0.1 - 0.3 mm and / or the radial play in the range of 0.05 - 0.08 mm
20. Druckluftversorgungsanlage (1001 ) zum Betreiben einer Pneumatikanlage (1002), insbesondere einer Luftfederanlage eines Fahrzeugs, vorzugsweise eines PKWs, mit einer Druckluftströmung (DL), aufweisend: 20 compressed air supply system (1001) for operating a pneumatic system (1002), in particular an air spring system of a vehicle, preferably a passenger car, with a compressed air flow (DL), comprising:
- eine Lufttrockneranordnung (100) in einer Pneumatikhauptleitung (200), die eine Druckluftzuführung (1) von einem Luftverdichter (400) und einen Druckluftanschluss (2) zu der Pneumatikanlage (1002) pneumatisch verbindet, und - An air dryer assembly (100) in a pneumatic main line (200) which pneumatically connects a compressed air supply (1) from an air compressor (400) and a compressed air connection (2) to the pneumatic system (1002), and
- eine an die Pneumatikhauptleitung (200) pneumatisch angeschlossene Ventilanordnung (300) zur Steuerung der Druckluftströmung (DL) und einen Lufttrockner (101) in der Pneumatikhauptleitung (200), wobei - an die Druckluftzuführung (1) ein Luftverdichter (400, 400') mit einer Hubkolbenmaschine, insbesondere ein ein-, zwei- oder mehrstufiger Kolbenkompressor oder ein ein- , zwei- oder mehrzylindriger Verdichter, der Ansprüche 1 bis 19 angeschlossen ist. - One to the pneumatic main line (200) pneumatically connected valve assembly (300) for controlling the compressed air flow (DL) and an air dryer (101) in the main pneumatic line (200), wherein - To the compressed air supply (1) an air compressor (400, 400 ') with a reciprocating engine, in particular a one-, two- or multi-stage piston compressor or a one-, two- or multi-cylinder compressor, the claims 1 to 19 is connected.
21. Druckluftversorgungssystem (1000) mit einer Pneumatikanlage (1002) und mit einer Druckluftversorgungsanlage (1001) gemäß Anspruch 20 zum Betreiben der Pneumatikanlage (1002) mit einer Druckluftströmung (DL), insbesondere einer Luftfederanlage eines Fahrzeugs, vorzugsweise eines PKWs, wobei die Pneumatikhauptleitung (1002) eine Druckluftzuführung (1) von einem Luftverdichter (400, 400') mit einer Hubkolbenmaschine, insbesondere einem ein-, zwei- oder mehrstufiger Kolbenkompressor (400, 400'), der Ansprüche 1 bis 17 und einen Druckluftanschluss (2) zu der Pneumatikanlage (1002) pneumatisch verbindet. 21 compressed air supply system (1000) with a pneumatic system (1002) and with a compressed air supply system (1001) according to claim 20 for operating the pneumatic system (1002) with a compressed air flow (DL), in particular an air spring system of a vehicle, preferably a car, the pneumatic main ( 1002) a compressed air supply (1) from an air compressor (400, 400 ') with a reciprocating engine, in particular a one-, two- or multi-stage piston compressor (400, 400'), the claims 1 to 17 and a compressed air connection (2) to the Pneumatic system (1002) pneumatically connects.
22. Fahrzeug, insbesondere PKW, mit einer Pneumatikanlage (1002), insbesondere einer Luftfederanlage, und einer Druckluftversorgungsanlage (1001) gemäß Anspruch 20 zum Betreiben der Pneumatikanlage (1002) mit einer Druckluftströmung. 22, vehicle, in particular passenger car, with a pneumatic system (1002), in particular an air spring system, and a compressed air supply system (1001) according to claim 20 for operating the pneumatic system (1002) with a compressed air flow.
23. Verfahren zur Montage und/oder zum Betrieb einer Hubkolbenmaschine, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 19, insbesondere mit einem ein-, zwei- oder mehrstufigen Kolbenkompressor (400, 400') oder einem ein-, zwei- oder mehrzylindri- gen Verdichter, insbesondere an einer Druckluftversorgungsanlage (1001), aufweisend: 23. A method for assembling and / or operating a reciprocating piston engine, in particular according to one of claims 1 to 19, in particular with a one-, two- or multi-stage piston compressor (400, 400 ') or a one, two or mehrzylindri- gene Compressor, in particular on a compressed air supply system (1001), comprising:
- wenigstens einen Zylinder (410, 420) sowie wenigstens einen jeweils einem Zylinder (410, 420) zugeordneten Kolben (K1 , K2), wobei im Betrieb der Kolben (K1 , K2) entlang einer radial ausgerichteten Zylinder-Achse (Z) in einem Zylinderhubraum (41 1 , 421 ) des Zylinders (410, 420) ausgelenkt wird, - At least one cylinder (410, 420) and at least one respective cylinder (410, 420) associated piston (K1, K2), wherein in operation the piston (K1, K2) along a radially oriented cylinder axis (Z) in a Zylinderhubraum (41 1, 421) of the cylinder (410, 420) is deflected,
- eine im Betrieb antreibbare Kurbelwelle (430) mit einem Kurbelwellenzapfen (432), der exzentrisch zu einer Wellenachse (E) der Kurbelwelle (430) angeordnet ist, und einer Antriebswellen-Kopplung (431), die zum Ankoppeln einer Antriebswelle (501), insbesondere eines Antriebsmotors (M), zum Antreiben der Kurbelwelle (430) ausgebildet ist, an operable crankshaft (430) having a crankshaft journal (432) disposed eccentrically to a shaft axis (E) of the crankshaft (430) and a drive shaft coupling (431) adapted for coupling a drive shaft (501), in particular of a drive motor (M), designed to drive the crankshaft (430),
- wenigstens ein jeweils zum Auslenken des wenigstens einen Kolben (K1 , K2) ausgebildetes und entlang einer Pleuelachse (Pa, Pb) verlaufendes Pleuel (P1 , P2), das mittels dem Kurbelwellenzapfen (432) bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass - der Kurbelwellenzapfen (432) und/oder die Antriebswellen-Kopplung (431) entlang einer axial ausgerichteten Wellen-Achse (E) des Kurbelwellenzapfens (432) ausgerichtet ist, die senkrecht zur radial ausgerichteten Zylinder-Achse (Z) verläuft, und - At least one each for deflecting the at least one piston (K1, K2) formed and along a connecting rod axis (Pa, Pb) extending connecting rod (P1, P2), which is movable by means of the crankshaft journal (432), characterized in that - The crankshaft journal (432) and / or the drive shaft coupling (431) along an axially aligned shaft axis (E) of the crankshaft journal (432) is aligned, which is perpendicular to the radially oriented cylinder axis (Z), and
- die Pleuelachse (Pa) des Pleuels (P1) gegen die radial ausgerichtete Zylinder-Achse (Z) gekippt verlaufend angebracht und/betrieben wird, so dass das Lagerspiel wenigstens eines Pleuellagers (L1) verringert ist, insbesondere derart, dass wenigstens ein Pleuellager (L1) vorgespannt ist. - The connecting rod axis (Pa) of the connecting rod (P1) tilted against the radially oriented cylinder axis (Z) mounted and / operated, so that the bearing clearance of at least one connecting rod bearing (L1) is reduced, in particular such that at least one connecting rod bearing ( L1) is biased.
24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Pleuelachse (Pa) parallel zur Zylinder-Achse (Z) eingestellt wird und anschließend eine eingestellte Achsenlage der Pleuelachse (Pa) des Pleuels (P1) gegen die radial ausgerichtete Zylinder-Achse (Z) gekippt verlaufend angebracht und/betrieben wird, insbesondere derart, dass wenigstens ein Pleuellager (L1) vorgespannt ist. 24. The method according to claim 23, characterized in that at least one connecting rod (Pa) is set parallel to the cylinder axis (Z) and then a set axis position of the connecting rod (Pa) of the connecting rod (P1) against the radially oriented cylinder axis ( Z) tilted mounted and / operated, in particular such that at least one connecting rod bearing (L1) is biased.
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