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WO2015139821A1 - Gasverdichter und verfahren zum betreiben dieses gasverdichters - Google Patents

Gasverdichter und verfahren zum betreiben dieses gasverdichters Download PDF

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WO2015139821A1
WO2015139821A1 PCT/EP2015/000514 EP2015000514W WO2015139821A1 WO 2015139821 A1 WO2015139821 A1 WO 2015139821A1 EP 2015000514 W EP2015000514 W EP 2015000514W WO 2015139821 A1 WO2015139821 A1 WO 2015139821A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
piston
valve
gas compressor
cylinder
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2015/000514
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2015139821A8 (de
Inventor
Heinrich Diekmeyer
Konrad Feyerabend
Heinrich Schlossarczyk
Christoph Wilken
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF CV Systems Hannover GmbH
Original Assignee
Wabco GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wabco GmbH filed Critical Wabco GmbH
Publication of WO2015139821A1 publication Critical patent/WO2015139821A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Publication of WO2015139821A8 publication Critical patent/WO2015139821A8/de
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/02—Stopping, starting, unloading or idling control

Definitions

  • the invention relates to a gas compressor and a method for operating a gas compressor, which is drivable via a coupling of a drive shaft of a drive motor, according to the preamble of the independent claims.
  • Gas compressors are used for example for compressing air, which is stored in a Duckluftstrom a motor vehicle in a compressed air tank and provided for compressed air consumers available. While gas compressor whose drive shaft is directly connected to the drive shaft of a drive motor, are driven constantly with the drive motor, the drive in the arrangement of a clutch between the drive shaft of the drive motor and the drive shaft of the gas compressor can be interrupted if necessary. Both variants have advantages and disadvantages, because the use of a related coupling allows on the one hand a need-based and energy-saving operation of the gas compressor, a clutch on the gas compressor increases its space requirements and increases the cost of a compressed air system.
  • a continuously drivable by the drive motor gas compressor in which for adjusting the idling operation, an auxiliary valve is provided, which connects a compression chamber of the gas compressor in terms of flow in its open position with a suction.
  • This allows the gas compressor to be operated in load mode, that it sucks in the intake stroke from the suction chamber via a suction valve uncompressed gas and expels compressed gas from the compression chamber in an outlet space at the end of the compression stroke. From there, the compressed gas passes into a leading to said pressure vessel pressure line.
  • the auxiliary valve In idle mode, the auxiliary valve is opened in the compression stroke, so that the initially aspirated gas is conveyed back into the suction chamber.
  • the auxiliary valve has an axial bore in a valve plate arranged between the cylinder head and the cylinder of this gas compressor, which bore can be closed by means of a valve body in the form of a valve disk or a valve disk.
  • the valve body is adjustable by the plunger of an actuatable by means of compressed air actuator from its closed position to an open position.
  • the actuator is arranged in an axial bore in the wall of the cylinder head and actuated by means of a control pressure, which is branched off for adjusting the idling operation of the gas compressor via a switching valve from the pressure vessel.
  • a gas compressor of the reciprocating type is known, the drive shaft is also constantly connected to the drive shaft of a drive motor.
  • the gas compressor has in addition to the usual intake and the outlet space to an additional room space, which is connected to set the idling operation with the compression chamber via a separate plate valve, which is arranged radially between an intake valve and an exhaust valve.
  • a separate plate valve which is arranged radially between an intake valve and an exhaust valve.
  • an auxiliary valve is present, in the open position of the compression chamber of the gas compressor is connected to a Hilfstotraum. By opening the auxiliary valve, the volume of the compression chamber increases slightly, so that the pressure medium delivery and the power consumption of the gas compressor are slightly reduced.
  • the auxiliary valve consists of a lamella formed on a seal, by means of which a bore leading to the auxiliary dead space can be sealingly covered.
  • the seal is arranged between the cylinder head and the cylinder, and the blade of the auxiliary valve is actuated by means of an actuator in piston-cylinder arrangement.
  • the present invention seeks to provide a method for operating a drivable via a clutch gas compressor in reciprocating design, with a resumption of the compression operation after a previous shutdown of the gas compressor without heavy load on Kupplungsreibbeläge.
  • a gas compressor is to be presented, the piston does not move unintentionally after the end of a Kompressions sunnysphase in the bottom dead center.
  • the invention is based on the finding that moving the piston of a gas compressor with drive-side clutch in the direction of its bottom dead center position after the end of a compression operation can be avoided if an auxiliary valve is opened after opening the clutch, via which compressed gas present in the compression space can escape specifically to reduce the gas pressure there so far that an unwanted, pneumatically driven piston movement does not take place.
  • the invention is therefore based on a method for operating a gas compressor of Hubkolbenbauart which is drivable via a coupling of a drive shaft of a drive motor, wherein the gas compressor comprises a cylinder, a cylinder head and an axially movable piston arranged in the cylinder , As well as a suction space and an outlet space, which are formed in the cylinder head, arranged with a arranged on the cylinder head, non-return valve intake valve and a similar exhaust valve, wherein between the cylinder, the piston and the cylinder head, a compression chamber is formed with variable volume, in which at closed exhaust valve via the open intake valve from the suction gas is sucked into the compression chamber, in the closed intake valve and closed exhaust valve, the sucked gas is compressed, and in which the compressed gas is guided with the intake valve closed via the open exhaust valve and the outlet space in an outlet connected to the gas compressor Ausströmtechnisch, which leads the compressed air to at least one consumer.
  • the clutch is opened to stop the gas compressor, and then an auxiliary valve is opened by means of the compressed gas present in the compression chamber is derived from this.
  • the suction valve and the outlet valve are preferably closed, so that the compressed gas from the compression chamber can escape only via the auxiliary valve, and at the same time no or very little gas can flow via leakage from the outlet chamber and the discharge line in the compression chamber.
  • the auxiliary valve automatically opens without the aid of an actuator or is actively opened by means of an actuator, provided that the gas pressure in the compression chamber has fallen below a previously defined compression pressure of the gas compressor.
  • This previously defined compression pressure may be the maximum compression pressure of the gas compressor.
  • the compressed gas to be discharged via the auxiliary valve from the compression chamber can be directed to different locations, which, however, have a lower gas pressure than that which currently prevails in the compression chamber. It can thus be provided that the gas discharged via the auxiliary valve from the compression space is conducted into the suction space. From there it passes directly or indirectly via an intake line into the atmosphere surrounding the gas compressor.
  • the gas discharged via the auxiliary valve from the compression chamber is discharged fluidically directly behind the auxiliary valve into the atmosphere surrounding the gas compressor.
  • the gas discharged via the auxiliary valve from the compression chamber is conducted into a crank chamber of the gas compressor, in which the crankshaft driving the piston of the gas compressor is arranged.
  • This variant is particularly advantageous because that the compressed space discharged compressed gas reaches the opposite, compression chamber remote side of the piston, where this exerts a counter force on the piston, which prevents this piston from moving to its bottom dead center.
  • the thus increased gas pressure in the crank chamber generates a pneumatic force on the bottom of the crank chamber accumulating lubricating oil, which is thereby pushed out of the crankcase at a standstill of the gas compressor via a discharge opening formed on the gas compressor cylinder. This avoids increased splashing losses at the crankshaft driving the piston of the gas compressor, as would otherwise occur when the gas compressor is driven again after a standstill phase.
  • the invention utilizes a gas compressor of the reciprocating type, with a cylinder, with an axially movably arranged piston in the cylinder, which is connected via a connecting rod with a crankshaft, which is drivable via a coupling of a drive shaft of a drive motor, with a Cylinder head, in which a suction space and an outlet space are formed, with a compression space, which is bounded by the cylinder, the piston and the cylinder head, in which the compression chamber with the suction chamber via an intake valve and with the outlet space is connected via an outlet valve, and in which an auxiliary valve is provided, by means of the compressed gas in the open state, can be derived from the compression space past the outlet space.
  • the auxiliary valve is actuated by an actuator only in the opening direction when the piston is not mechanically driven when the clutch is open.
  • auxiliary valve In this normal gas compressor operation, the auxiliary valve is neither for power control nor for Setting an idle operation required because the generic gas compressor is indeed such that can be completely shut off by means of the input-side clutch, and is therefore not driven in idle without compressed gas production.
  • the auxiliary valve is also not required for a power control of the compressor, for example by the known per se discharge of compressed gas into a Hilfstotraum, because a power control of the gas compressor used here can be done for example by a slip operation with a partially closed input-side coupling.
  • the auxiliary valve is formed according to one embodiment as a multi-valve with a pivotable between an open position and a closed position lamella, said lamella is a component of a arranged between the cylinder head and the cylinder seal.
  • the swiveling of the lamella therefore alternately takes place in the direction of the piston or in the direction of the cylinder head of the gas compressor.
  • the auxiliary valve on the gas compressor according to the invention can be switched by means of an electromagnetically acting actuator or by means of a réellestoffbetätigba- ren actuator in its open position.
  • the actuator is actuated when a command to open the clutch is issued by a controller, or when the controller has determined by means of a speed sensor that the crankshaft of the gas compressor is stationary.
  • the auxiliary valve is formed by an opening in the cylinder head of the gas compressor and a pivotable between an open position and a closed position lamella of a lamellar seal.
  • a lamella is formed simply by punching or cutting out corresponding recesses from a flat lamellar seal, which also comes to seal the cylinder head against the cylinder of the gas compressor used.
  • a pivotable intake lamella of the intake valve is formed in the same way.
  • the actuator which serves to actuate the auxiliary valve or its lamella
  • the actuator has a hollow cylindrical piston guide in which a radially sealed auxiliary piston, an axial piston rod formed thereon and a return spring arranged coaxially around the piston rod are arranged the return spring on the one hand to the piston rod side end face of the auxiliary piston and supported at its other end to a radially inwardly projecting spring seat of the hollow cylindrical piston guide.
  • the piston rod engages with its free end an axial bore in the piston guide.
  • the piston guide also has a radial bore relative to the cylinder longitudinal axis, which is in fluid communication with a radial bore in the wall of the cylinder head for the purpose of conveying pressurized gas.
  • the piston rod can be pressed axially against the associated pivotable lamella of the lamellar seal.
  • the actuator of the auxiliary valve may be arranged in a bore in the wall of the cylinder head, which is aligned parallel to the cylinder longitudinal axis. This construction requires little additional radial space.
  • the actuator of the auxiliary valve comprises a hollow cylindrical guide in which an axially movable actuator is arranged, that the actuator has a radially sealed piston, a piston rod connected to the piston and a conical plug, and that the closure piece can be pressed against a likewise conical sealing seat by the force of a return spring acting on the piston remote end face of the closure piece, that the piston rod has a smaller diameter than the piston, that in the hollow cylindrical guide in the region of the piston rod a first bore parallel in relation to the cylinder longitudinal axis is formed in that in the cylinder-head-side end face of the cylinder a likewise aligned second bore is formed, that in the cylinder-near end wall of the cylinder head, a similarly aligned third bore is formed, and that the three said axial bores are in fluid communication with each other such that when the auxiliary valve is open, a connection between the compression chamber and the suction is created.
  • the described hollow cylindrical guide of the actuator is inserted into a radial bore which is formed in a radial collar of the cylinder which is formed on the cylinder head end of the cylinder. This construction requires little additional axial space.
  • the derived from the compression chamber, under a positive pressure gas can also be directed to other locations.
  • the piston rod of the actuator has a smaller diameter than the piston, that in the hollow cylindrical guide of the actuator in the region of the piston rod in relation to the cylinder longitudinal axis parallel first bore is formed, which points away from the suction that in the radial collar of the cylinder, a likewise aligned second bore is formed, which is in fluid communication with the first bore facing away from the suction chamber, and that the second bore opens into the environment outside of the gas compressor.
  • the piston rod has a smaller diameter than the piston, that in the hollow cylindrical guide of the actuator in the region of the piston rod in relation to the cylinder longitudinal axis parallel first bore is formed, which points away from the suction that in the radial collar of the Cylinder an equally aligned second bore is formed, which is fluidly connected to the pioneering from the suction first bore, that is connected to the pioneering from the suction hole in the collar, a discharge line, which leads to a crank chamber of the gas compressor, and that in the outflow line a check valve is arranged, which opens in the direction of this crank chamber and shuts off in the opposite direction.
  • a designed in accordance with the principles of the invention gas compressor of Hubkolbenbauart can also be equipped with an auxiliary valve which automatically opens and closes, so does not require a separate actuator, provided that appropriate pressures applied to the valve lamella.
  • a gas compressor has a cylinder and a piston arranged axially movably in the cylinder, which piston is connected via a connecting rod to a crankshaft which can be driven by a drive shaft of a drive motor via a coupling
  • this gas compressor has a cylinder head in which a suction space and an outlet space are formed, a compression space bounded by the cylinder, the piston and the cylinder head, the compression space communicating with the intake space via an intake valve and with the discharge space via an exhaust valve is connectable, and in which an auxiliary valve is provided, by means of the compressed gas in the open state, can be derived from the compression space, past the outlet space.
  • the auxiliary valve is designed as a louver valve which has a pivotable between an open position and a closed position lamella, that this lamella in the closed state covers a hole and releases in the open state, which the compression chamber with the suction or connects with a crank chamber of the gas compressor, that this lamella is shaped so that they suck in the Gases in the compression space, the said bore releases and sealingly covers during a portion of the compression phase, and that this lamella is designed such that it automatically opens the associated bore as soon as the gas pressure in the compression chamber has dropped slightly below the maximum compression pressure.
  • FIG. 1 shows a gas compressor according to the invention designed Hubkolbenbauart in a schematic axial longitudinal section according to a first embodiment variant
  • FIG. 2 shows a detail enlargement of FIG. 1 in the region of an auxiliary valve of the gas compressor
  • FIG. 3 is a plan view of a seal of the gas compressor of FIG. 1, which has a blade of a suction valve and a blade of the auxiliary valve,
  • FIG. 4 shows a gas compressor similar to that of FIG. 1 according to a second embodiment in a schematic longitudinal section
  • FIG. 5 shows a gas compressor similar to that of FIG. 1 according to a third embodiment in a schematic longitudinal section
  • 6 shows a gas compressor similar to that of FIG. 1 according to a fourth embodiment in a schematic longitudinal section
  • FIG. 7 shows a gas compressor with an actuator-less auxiliary valve in a schematic longitudinal section
  • FIG. 8 shows a detail of the auxiliary valve of the gas compressor according to FIG. 7 in a sectional plane view A-A drawn there.
  • Fig. 1 thus shows a longitudinal section through the cylinder 20 and the cylinder head 8 of a gas compressor 1, which is designed as a reciprocating compressor.
  • the gas compressor 1 has a coaxially with the longitudinal axis 35 of the cylinder 20 movably arranged piston 4.
  • the piston 4 is connected to a crankshaft 37 via a connecting rod 36 arranged below it in a crank chamber 61, which crankshaft 37 can be connected to the drive shaft 62 of a drive motor 63 via a coupling 38.
  • the cylinder head 8 has in the embodiment according to Figures 1 and 2, a lower part 2 and an upper part 3, which are fixedly connected to each other with the interposition of a seal 23.
  • Another flat seal 9 is disposed between the cylinder head 8 and the cylinder 20.
  • a suction chamber 5 is formed, which is connectable via a suction port 16 directly or via a suction line 52 with the surrounding atmosphere 71 or with a turbocharger of the drive motor 63, not shown.
  • the suction chamber 5 is connected via a suction valve 10 with a compression chamber 7.
  • the intake valve 10 is formed as a flexurally elastic check valve in lamella design and has a Ansaugventillamelle 54, which is part of the arranged between the cylinder 20 and the cylinder head 8 thin metallic gasket 9.
  • By means of the intake valve melle 54 is a Ansaugventilö réelle 56 on the lower part 2 of the cylinder head 8 closed.
  • the compression chamber 7 is bounded by the cylinder 20, the piston 4, the cylinder head 8 and the seal 9. Since the piston 4 is arranged axially movable, the volume of the compression chamber 7 is variable, between a so-called nominal volume, which is effective in the bottom dead center of the movement of the piston 4, and a constructive dead space volume, which in the top dead center of movement of the piston 4 is effective.
  • the compression chamber 7 can be connected via an outlet valve 18 to an outlet chamber 6 formed in the cylinder head 8.
  • the outlet valve 18 is arranged in the outlet chamber 6 and designed in the design of a louver valve so that an outlet valve opening 57 on the cylinder head 8 can be closed with an outlet valve lamella 58.
  • the outlet space 6 can be connected via a discharge line 53, which can be connected to an outlet connection 17, to a pressure medium system (not shown), for example for a vehicle.
  • the gas compressor 1, 1 ', 1 "operates in the illustrated embodiment in the load run in the following manner: Let it first be assumed that the piston 4 is at the top dead center, in which the compression space 7 has its smallest volume The piston 4 is moved in the direction of its bottom dead center via the drive shaft 62 of the drive motor 63, the clutch 38, the crankshaft 37 and the connecting rod 36. This creates a negative pressure in the compression space 7 in relation to the pressure PA in the suction space 5 This pressure difference causes opening of the flexurally elastic intake valve 10, with the result that air flows from the suction space 5 into the compression space 7.
  • the piston 4 moves in the opposite direction up to the top dead center of the piston movement
  • the air accumulated in the compression chamber 7 to date is transferred to a compressor unit.
  • This causes the intake valve 10 to close.
  • the compression chamber pressure PK present therein exceeds and exceeds that in the outlet space 6 present outlet space pressure PV, which has until then kept the outlet valve 18 in the closed state.
  • the outlet valve 18 opens as a result of the pressure PK in the compression space 7, and compressed air flows from the compression space 7 into the outlet space 6 and from there into the discharge line 53.
  • the pressure PK of the gas in the compression chamber 7 is as high as the gas pressure PV in the outflow 6 and in the discharge line 53, but in the crank chamber 61st in which the connecting rod 36 and the crankshaft 37 are arranged, in comparison with a low pressure P, the piston 4 is moved downwards in the direction of its bottom dead center by the overpressure in the compression chamber 7.
  • the gas compressors 1, 1 ', 1 "of all embodiments described here according to FIGS. 1 to 8 have an auxiliary valve 39, 39', 39", via the gas compressed in its open position, bypassing the outlet chamber 6 and the discharge line 53 can be removed from the compression chamber 7.
  • the auxiliary valve 39, 39 ', 39 " By opening the auxiliary valve 39, 39 ', 39 ", the piston 4 is relieved so that I do not move it toward the bottom dead center.
  • the auxiliary valve 39, 39 " is designed as a lamellar valve in the exemplary embodiments according to Figures 1 and 2 and 7 and 8 and has a flexurally elastic part of the seal 9, which cooperates with a closable discharge opening Seal 9 is formed, which is arranged between the cylinder 20 and the cylinder head 8.
  • auxiliary valve 39 By means of the lamella 15, a bore in the auxiliary valve 39 can be closed or opened, which will be discussed in more detail in connection with the explanation of the various embodiments 4 to 6, the local auxiliary valves 39 'are designed as a seat valve, the valve elements of which are designed as components of an actuator 40, 40' in a piston-cylinder design
  • an actuator 40, 40 ' which can be actuated by a pressure medium is therefore provided.
  • the actuator 40 is used in the embodiments of Figures 1 and 2 in a cylinder longitudinal axis 35 parallel to the axial bore 51 in the outer wall of the lower part 2 of the cylinder head 8.
  • This actuator 40 has a hollow cylindrical piston guide 21 in which an auxiliary piston 13, which can be acted upon by a control pressure PR and provided with a sealing ring 25, is arranged so as to be axially movable.
  • the auxiliary piston 13 has at its side facing the blade 15 of the auxiliary valve 39 side a piston rod 14 which is pushed at a pressurization of the auxiliary piston 13 through an axial bore 27 in the piston guide 21 while the auxiliary valve 39 opening acting on the blade 15.
  • the piston rod 14 of this auxiliary valve 39 is coaxially surrounded by a return spring 24 which is supported at one end on the piston rod side end face of the auxiliary piston 13 and at its other end on a radially inwardly projecting spring seat 33 of the hollow cylindrical piston guide 21.
  • the lamella 15 of this auxiliary valve 39 is received in its open position by a pocket 28, which is formed in the cylinder head side end face 34 of the cylinder 20.
  • a radial groove 29 in the end face 34 of the cylinder 20 is released over the along the drawn in Figures 1 and 2 Abströmweges 30a compressed gas from the compression chamber 7 can flow toward the intake chamber 5.
  • the compressed gas under the pressure PK arrives from the piston rod chamber 12 via a discharge bore 12a in the piston guide 21 and an outflow bore 12b in a wall of the lower part 2 of the cylinder head 8 in FIG the suction chamber 5.
  • auxiliary piston 13 The axial mobility of the auxiliary piston 13 is limited by a stop 26 which closes the hollow cylindrical piston guide 21 piston rod remote on the side facing away from the piston rod 14 side of the auxiliary piston 13. Via a control pressure port 19 in the lower part 2 of the cylinder head 8 and by an axial bore 1 1 in the stop 26, a fluid with the control pressure PR in the piston guide 21 is conductive and consequently the auxiliary valve 39 in the opening direction pneumatically actuated, whereby a derivative of under pressure Gas from the compression chamber 7 takes place.
  • FIG. 2 shows an enlarged detail view of the gas compressor 1 according to FIG. 1 in the area of the auxiliary valve 39, from which, in particular, the construction and mode of operation of the auxiliary valve 39 can be seen more clearly.
  • the auxiliary valve 39 is shown both in Fig. 1 and in Fig. 2 as a result of pressurization of the auxiliary piston 13 in the actuated, ie opened state. After completion of the pressurization of the auxiliary piston 13, this is moved back by the force of the return spring 24 and supported by the bending elastic property of the blade 15 of the auxiliary valve 39 in the direction of the stop 26 in its initial position. In this case, the auxiliary valve 39 closes.
  • Fig. 3 shows the clamped between the cylinder 20 and the lower part 2 of the cylinder head 8 seal 9 in a plan view.
  • This lamella 9 is preferably made of a thin metal plate, in which not further specified Holes for carrying out fastening screws and the Ansaug- ventillamelle 54 and the blade 15 of the auxiliary valve 39 are formed by cutting or punching certain areas. It can be seen that the axial bore 27 in the piston guide 21 can be closed by the lamella 15 of the auxiliary valve 39.
  • the gas compressor 1 ' accordinging to Figures 4, 5 and 6 have a cylinder head 32 with a removable bottom-side valve plate 65 or end wall.
  • the auxiliary valve 39 ' is arranged in these gas compressors 1' in a radial collar 64 of the cylinder 20 near the cylinder head 32 and formed as a seat valve with an integrated actuator 40 '. This actuator 40 'is acted upon by its actuation with the control pressure PR.
  • the actuator 40' of the auxiliary valve 39 ' has a hollow cylindrical guide 41, in which an axially movable actuator is arranged.
  • This hollow cylindrical guide 41 is inserted into a radial bore 66 in the collar 64 of the cylinder 20.
  • the actuator has a radially sealed piston 42, a piston rod 43 connected to the piston 42, and a conical plug 44.
  • the closure piece 44 can be pressed by the force of a force acting on the piston remote end face of the closure piece 44 return spring 46 against a likewise conical sealing seat 45 on the hollow cylindrical guide 41.
  • the piston rod 43 has recognizable a smaller diameter than the associated piston 42.
  • a likewise aligned second bore 48 is formed, and in the cylinder-near valve plate 65 of the cylinder head 32 a similarly aligned third bore 49 is formed.
  • the three mentioned axial bores 47, 48, 49 are aligned and arranged such that they are in flow communication with each other, so that when the auxiliary valve 39 'is open, a flow path 30 b between the compression chamber 7 and the suction chamber 5 is created. Via this flow path 30b, compressed gas can be discharged from the compression chamber 7 via the auxiliary valve 39 'and said bores 47, 48, 49 into the suction chamber 5, whereby the piston 4 of the gas compressor 1' is relieved.
  • FIG. 4 also shows that the actuator 40 'of the auxiliary valve 39' is actuated with the same pressure medium and, for example, with the same actuating pressure PR as the actuator 74 of the clutch 38.
  • This construction and this control technology procedure ensures that the auxiliary valve 39 'and the coupling 38 are simultaneously actuated in the opening direction.
  • the pressure medium used for the actuation of both actuators 40 ', 74 is therefore a gas, such as compressed air.
  • the gas compressor 1 ' according to the embodiment shown in Fig. 5, has a fairly similar actuator 40' for the auxiliary valve 39 ', which is also disposed in the radial bore 66 of the collar 64 of the cylinder 20.
  • the piston rod 43 of the actuator 40' has a smaller diameter than the piston 42, that in the hollow cylindrical guide 41 of the actuator 40 'in the region of the piston rod 43 in relation to the cylinder longitudinal axis 35 parallel first bore 67th is formed, which points away from the suction chamber 5, that in the radial collar 64 of the cylinder 20, a likewise aligned second bore 68 is formed, which is in fluid communication with the direction away from the suction chamber 5 first bore 67, and that the second bore 68 in the Surrounding 71 of the gas compressor 1 'opens.
  • this gas compressor 1 'compressed gas is discharged from the compression chamber 7 via the auxiliary valve 39' and the said bores 67, 68 in the atmosphere of the environment 71 with an open clutch 38 via a flow path 30c shown in Fig. 5, whereby the piston 4 of the Gas compressor 1 'is relieved.
  • the gas compressor 1 'shown in FIG. 6 is provided with a largely identical construction. in that the bore 68, which is parallel to the cylinder longitudinal axis 35, does not lead into the surrounding atmosphere 71 in the collar 64, but is connected via a check valve 70 to a crank chamber 61 of the gas compressor 1 'by means of a connected discharge line 69.
  • the crank chamber 61 is enclosed by a cylinder head-far region of the cylinder 20 of the gas compressor 1 '.
  • the check valve 70 is designed so that it opens in the direction of the crank chamber 61 and closes in the opposite direction.
  • the gas discharged from the compression chamber 7 via the auxiliary valve 39 ' also exerts a pneumatic pressure PKR in the crank chamber 61 of the gas compressor 1' on lubricating oil 73 located there, via an outflow opening 72 at the bottom of the cylinder 20 of the gas compressor 1 'is driven out of the crank chamber 61.
  • the lubricating oil 73 passes to the oil sump of a lubricating oil pump, not shown, which is driven by the drive motor 63 of the vehicle and supplied via associated lubricating oil, inter alia, the bearings of the gas compressor 1 'with the lubricating oil.
  • the gas compressor 1 "shown in FIGS. 7 and 8 has an extremely simple auxiliary valve 39" which does not require an additional actuator.
  • This auxiliary valve 39 " is constructed as a simple lamellar valve, the valve lamella 60 of which is a component of the seal 9 which is arranged between the cylinder 20 and the two-part cylinder head 8.
  • the lower part 2 of the cylinder head 8 has on the cylinder side a pocket 31 which, in order to receive the lamella 60, in the closed position of the auxiliary
  • the pocket 31 is connected to the suction space 5 via a bore 55 parallel to the cylinder longitudinal axis 35.
  • this bore 55 can also be connected to the crank chamber 61 of the gas compressor 1 '.
  • the lamella 60 is bent in such a way that it lifts off from the bore 55 during the suction phase and therefore additionally allows suction of gas into the compression chamber 7 via the auxiliary valve 39 " and thus closes the auxiliary valve 39 ". In this closed position, the lamella 60 remains until no compression in the compression chamber 7 more takes place and the local pressure is then dropped slightly below the maximum compression pressure. This pressure drop in the compression chamber 7 is recorded when an intake stroke of the piston 4 adjoins a compression stroke, or when the gas 4 is shut off and the piston 4 is stopped due to leakage gas flows out of the compression chamber 7. When the clutch 38 is open and thus shut off gas compressor 1 "then escapes then compressed gas along the Abströmweges 30d shown in Fig.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Gasverdichters (1 '), der über eine Kupplung (38) von einer Triebwelle (62) eines Antriebsmotors (63) antreibbar ist, mit einem Zylinder (20), einen Zylinderkopf (8; 32) und einen in dem Zylinder beweglich angeordneten Kolben (4), sowie mit einen Ansaugraum (5) und einen Auslassraum (6), welche in dem Zylinderkopf (8; 32) ausgebildet sind, mit einem am Zylinderkopf (8; 32) angeordneten, rückschlagventilartig arbeitenden Ansaugventil (10) sowie einem ebensolchen Auslassventil (18), wobei zwischen dem Zylinder (20), dem Kolben (4) und dem Zylinderkopf (8; 32) ein Verdichtungsraum (7) ausgebildet ist, wobei bei geschlossenem Auslassventil (18) über das geöffnete Ansaugventil (10) Gas aus dem Ansaugraum (5) in den Verdichtungsraum (7) angesaugt wird, bei dem bei verschlossenem Ansaugventil (10) und verschlossenem Auslassventil (18) das angesaugte Gas verdichtet wird, und bei dem das verdichtete Gas über das geöffnete Auslassventil (18) und den Auslassraum (6) in eine an den Gasverdichter (1 ') angeschlossene Ausströmleitung (53) geführt wird, welche die Druckluft zu wenigstens einem Verbraucher führt. Zur Vermeidung einer ungewollten Kolbenbewegung bei abgeschaltetem Gasverdichter ist vorgesehen, dass zur Stillsetzung des Gasverdichters (1, 1 ', 1 ") die Kupplung (38) geöffnet wird, und dass dann ein Hilfsventil (39, 39', 39") geöffnet wird, mittels dem im Verdichtungsraum (7) vorhandenes komprimiertes Gas aus diesem abgeleitet wird.

Description

Gasverdichter und Verfahren zum Betreiben dieses Gasverdichters
Die Erfindung betrifft einen Gasverdichter sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Gasverdichters, der über eine Kupplung von einer Triebwelle eines Antriebsmotors antreibbar ist, gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche.
Gasverdichter dienen beispielsweise zum Komprimieren von Luft, welche in einer Duckluftanlage eines Kraftfahrzeugs in einem Druckluftbehälter gespeichert und für Druckluftverbraucher zur Verfügung gestellt wird. Während Gasverdichter, deren Antriebswelle direkt mit der Triebwelle eines Antriebsmotors verbunden ist, bei laufendem Antriebsmotor ständig angetrieben werden, kann der Antrieb bei der Anordnung einer Kupplung zwischen der Triebwelle des Antriebsmotors und der Antriebswelle des Gasverdichters bei Bedarf unterbrochen werden. Beide Varianten haben Vorteile und Nachteile, denn die Nutzung einer diesbezüglichen Kupplung erlaubt einerseits einen bedarf gerechten und energiesparenden Betrieb des Gasverdichters, eine Kupplung am Gasverdichter vergrößert jedoch dessen Bauraumbedarf und erhöht die Herstellkosten einer Druckluftanlage. Bei einem kupplungslosen Gasverdichter sollte dieser aber zumindest so ausgebildet sein, dass bei gefülltem Druckluftbehälter der Gasverdichter in einen Leerlaufbetrieb schaltbar ist, bei dem dieser trotz Antrieb durch den Antriebsmotor kein Gas mehr komprimiert und dadurch dem Antriebsmotor weniger Antriebsenergie abverlangt.
So ist aus der DE 32 14 713 A1 ein ständig vom Antriebsmotor antreibbarer Gasverdichter bekannt, bei dem zur Einstellung des Leerlaufbetriebs ein Hilfsventil vorgesehen ist, welches in seiner Öffnungsstellung einen Verdichtungsraum des Gasverdichters mit einen Ansaugraum strömungstechnisch verbindet. Dadurch kann der Gasverdichter im Lastbetrieb so betrieben werden, dass er im Ansaugtakt aus dem Ansaugraum über ein Ansaugventil unkomprimiertes Gas ansaugt und am Ende des Verdichtungstakts aus dem Verdichtungsraum komprimiertes Gas in einen Auslassraum ausschiebt. Von dort gelangt das komprimierte Gas in eine zu dem genannten Druckbehälter führende Druckleitung. Im Leerlaufbetrieb wird das Hilfsventil im Verdichtungstakt geöffnet, so dass das zunächst angesaugte Gas wieder in den Ansaugraum zurückbefördert wird. Das Hilfsventil weist eine axiale Bohrung in einer zwischen dem Zylinderkopf und dem Zylinder dieses Gasverdichters angeordnete Ventilplatte auf, wobei diese Bohrung mittels eines Ventilkörpers in Form eines Ventiltellers oder einer Ventillamelle verschließbar ist. Der Ventilkörper ist durch den Stößel eines mittels Druckluft betätigbaren Aktuators aus seiner Schließstellung in eine Öffnungsstellung verstellbar. Der Aktuator ist in einer axialen Bohrung in der Wand des Zylinderkopfes angeordnet und mittels eines Steuerdruckes betätigbar, der zur Einstellung des Leerlaufbetriebs des Gasverdichters über ein Schaltventil aus dem Druckbehälter abgezweigt wird.
Bei anderen bekannten Gasverdichtern ist zur Einstellung eines Leerlaufbetriebs der Verdichtungsraum oder ein Auslassanschluss des Gasverdichters direkt mit der umgebenden Atmosphäre verbindbar.
Aus der DE 198 50 269 A1 ist ein Gasverdichter der Hubkolbenbauart bekannt, dessen Antriebswelle ebenfalls ständig mit der Triebwelle eines Antriebsmotors verbunden ist. Der Gasverdichter weist neben dem üblichen Ansaugraum und dem Auslassraum einen Zusatzraumraum auf, der zur Einstellung des Leerlaufbetriebs mit dem Verdichtungsraum über ein gesondertes Lamellenventil verbunden wird, welches radial zwischen einem Ansaugventil und einem Auslassventil angeordnet ist. Zur Leistungssteuerung des Gasverdichters ist zudem ein Hilfsventil vorhanden, in dessen Öffnungsstellung der Verdichtungsraum des Gasverdichters mit einem Hilfstotraum verbindbar ist. Durch das Öffnen des Hilfsventils vergrößert sich das Volumen des Verdichtungsraumes etwas, so dass dadurch die Druckmittelabgabe sowie die Leistungsaufnahme des Gasverdichters geringfügig verringert werden. Dadurch kann der Gasver- dichter, etwa bei sehr hohen Temperaturen, entlastet werden, ohne dass dieser in den Leerlauf geschaltet werden muss. Das Hilfsventil besteht aus einer an einer Dichtung ausgebildeten Lamelle, mittels der eine zu dem Hilfstotraum führende Bohrung dichtend abgedeckt werden kann. Die Dichtung ist zwischen dem Zylinderkopf sowie dem Zylinder angeordnet, und die Lamelle des Hilfsventils ist mittels eines Aktuators in Kolben-Zylinder-Anordnung betätigbar.
Bei Gasverdichtem der Hubkolbenbauart, deren Antriebswelle über eine schaltbare Kupplung mit der Triebwelle eines Antriebsmotors verbunden ist, kann eine Betriebssituation entstehen, bei welcher der Druckbehälter ausreichend mit verdichtetem Gas gefüllt ist und der Gasverdichter zur Energieeinsparung sowie zur Verschleißreduzierung abgeschaltet wird. Da unmittelbar nach dem Abschalten des mechanischen Antriebs des Gasverdichters der Druck im Verdichtungsraum so hoch ist wie Druck in der Auslassleitung, anderseits unterhalb des Kolbens, also fern vom Verdichtungsraum, im Vergleich dazu jedoch ein geringer Druck, etwa der Atmosphärendruck herrscht, wird der Kolben durch den Überdruck im Verdichtungsraum in Richtung zu seinem unteren Totpunkt bewegt. Zwar entsteht bei dieser Abwärtsbewegung des Kolbens ein größeres Verdichtungsraumvolumen mit abnehmendem Gasdruck, so dass die Bewegung des Kolbens schnell gestoppt sein sollte, es strömt in dieser Situation durch eine unvermeidbare Leckage am Auslassventil jedoch das noch unter Überdruck stehende Gas aus dem Auslassraum und der Auslassleitung in den Verdichtungsraum, wodurch der Kolben weiter abwärts bewegt wird, bis er seine untere Totpunktlage erreicht hat. Wenn dann durch erneutes Schließen der Kupplung der Gasverdichter wieder in Betrieb genommen wird, entsteht wegen der ungünstigen Position des Kolbens in seiner unteren Totpunktlage sowie dem Überdruck im Verdichtungsraum ein recht hohes Anfahrmoment an der Kupplung, so dass die Reibbeläge der Kupplung beim Schließen derselben einem erhöhten Verschleiß ausgesetzt sind. Dieses technische Problem soll vermieden werden. Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben eines über eine Kupplung antreibbaren Gasverdichters in Hubkolbenbauweise vorzustellen, mit dem eine Wiederaufnahme des Verdichtungsbetriebs nach einem vorherigen Stillstand des Gasverdichters ohne starke Belastung der Kupplungsreibbeläge erfolgt. Außerdem soll ein Gasverdichter vorgestellt werden, dessen Kolben sich nach dem Ende einer Kompressionsbetriebsphase nicht ungewollt in die untere Totpunktlage bewegt.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche, während vorteilhafte Weiterbildungen in den jeweils zugeordneten Unteransprüchen definiert sind.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich das Bewegen des Kolbens eines Gasverdichters mit antriebsseitiger Kupplung in Richtung zu seiner unteren Totpunktlage nach dem Ende eines Kompressionsbetriebs vermeiden lässt, wenn nach dem Öffnen der Kupplung ein Hilfsventil geöffnet wird, über welches im Verdichtungsraum vorhandenes komprimiertes Gas gezielt entweichen kann, um den dortigen Gasdruck soweit zu reduzieren, dass eine ungewollte, pneumatisch angetriebene Kolbenbewegung nicht stattfindet.
Zur Lösung der verfahrensbezogenen Aufgabe geht die Erfindung daher aus von einem Verfahren zum Betreiben eines Gasverdichters der Hubkolbenbauart, der über eine Kupplung von einer Triebwelle eines Antriebsmotors antreibbar ist, wobei der Gasverdichter einen Zylinder, einen Zylinderkopf und einen in dem Zylinder axial beweglich angeordneten Kolben aufweist, sowie einen Ansaugraum und einen Auslassraum, welche in dem Zylinderkopf ausgebildet sind, mit einem am Zylinderkopf angeordneten, rückschlagventilartig arbeitenden Ansaugventil sowie einem ebensolchen Auslassventil, wobei zwischen dem Zylinder, dem Kolben und dem Zylinderkopf ein Verdichtungsraum mit variablem Volumen ausgebildet ist, bei dem bei geschlossenem Auslassventil über das geöffnete Ansaugventil aus dem Ansaugraum Gas in den Verdichtungsraum angesaugt wird, bei dem bei geschlossenem Ansaugventil und geschlossenem Auslassventil das angesaugte Gas verdichtet wird, und bei dem das verdichtete Gas bei geschlossenem Ansaugventil über das geöffnete Auslassventil und den Auslassraum in eine an den Gasverdichter angeschlossene Ausströmleitung geführt wird, welche die Druckluft zu wenigstens einem Verbraucher führt. Um nun wie gewünscht eine ungewollte axiale Verstellung des Kolbens in Richtung zu seiner unteren Totpunktlage zu vermeiden, ist gemäß der Erfindung vorgesehen, dass zur Stillsetzung des Gasverdichters die Kupplung geöffnet wird, und dass dann ein Hilfsventil geöffnet wird, mittels dem im Verdichtungsraum vorhandenes komprimiertes Gas aus diesem abgeleitet wird.
In dieser Situation sind das Ansaugventil und das Auslassventil vorzugsweise geschlossen, so dass das verdichtete Gas aus dem Verdichtungsraum nur über das Hilfsventil entweichen kann, und gleichzeitig kein oder nur sehr wenig Gas über Leckage aus dem Auslassraum und der Ausströmleitung in den Verdichtungsraum nachströmen kann.
Dadurch, dass unmittelbar nach der Stillsetzung des Gasverdichters Druckluft aus dem Verdichtungsraum sowie in diesen durch unvermeidbare Leckage aus dem Auslassraum und der Auslassleitung gegebenenfalls nachströmendes verdichtetes Gas über das Hilfsventil abgeführt wird, wird ein in dem Verdichtungsraum auch bei Stillstand des Gasverdichters verbleibender Gasüberdruck abgebaut, beziehungsweise es kann sich gar kein solcher Überdruck durch die genannte Leckage bilden. Dadurch wird erfolgreich vermieden, dass sich der Kolben nach dem Abschalten des Gasverdichters zu seiner unteren Totpunktstellung bewegt. Die erwähnte Leckage am Auslassventil ist deshalb unvermeidbar, weil die Lamelle des Auslassventils aus thermischen Gründen aus dem weniger gut abdichtenden Material einer sehr dünnen metallischen Dichtung besteht, die in dem Verdichtungsraum des Gasverdichters angeordnet ist. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung dieses Verfahrens ist vorgesehen, dass sich das Hilfsventil ohne Hilfe eines Aktuators selbsttätig öffnet oder mittels eines Aktuators aktiv geöffnet wird, sofern der Gasdruck im Verdichtungsraum unter einen zuvor definierten Kompressionsdruck des Gasverdichters abgefallen ist. Dieser zuvor definierte Kompressionsdruck kann der maximale Kompressionsdruck des Gasverdichters sein.
Hierdurch ist sichergestellt, dass sich das Hilfsventil nur dann öffnet oder geöffnet wird, wenn sich im Normalbetrieb des Gasverdichters dieser in der Ansaugphase befindet, und dadurch der Gasdruck im Verdichtungsraum abgefallen ist, oder wenn der Gasdruck im Verdichtungsraum unter den maximalen Kompressionsdruck abgefallen ist, weil der Gasverdichter trotz einem sich im Bereich seiner oberen Totpunktlage befindlichem Kolben durch Öffnen der Kupplung abgeschaltet ist und bereits Druckverluste im Verdichtungsraum durch Gasleckage eingetreten sind.
Das über das Hilfsventil aus dem Verdichtungsraum abzuleitende komprimierte Gas kann an unterschiedliche Orte geleitet werden, welche jedoch einen geringeren Gasdruck aufweisen als der, welcher aktuell im Verdichtungsraum herrscht. So kann vorgesehen sein, dass das über das Hilfsventil aus dem Verdichtungsraum abgeführte Gas in den Ansaugraum geleitet wird. Von dort gelangt es über eine Ansaugleitung direkt oder indirekt in die den Gasverdichter umgebende Atmosphäre.
Es kann aber auch vorgesehen sein, dass das über das Hilfsventil aus dem Verdichtungsraum abgeführte Gas strömungstechnisch direkt hinter dem Hilfsventil in die den Gasverdichter umgebende Atmosphäre abgegeben wird.
Schließlich kann vorgesehen sein, dass das über das Hilfsventil aus dem Verdichtungsraum abgeführte Gas in einen Kurbelraum des Gasverdichters geleitet wird, in welchem die den Kolben des Gasverdichters antreibende Kurbelwelle angeordnet ist. Diese Variante ist besonders vorteilhaft, weil das aus dem Verdichtungsraum abgeführte komprimierte Gas so an die gegenüberliegende, verdichtungsraumferne Seite des Kolbens gelangt, wo dieses eine Gegenkraft auf den Kolben ausübt, die diesen Kolben von einer Bewegung zu dessen untere Totpunktlage abhält. Außerdem erzeugt der so erhöhte Gasdruck im Kurbelraum eine pneumatische Kraft auf sich am Boden des Kurbelraumes ansammelndes Schmieröl, welches dadurch auch beim Stillstand des Gasverdichters über eine am Gasverdichterzylinder ausgebildete Abströmöffnung aus dem Kurbelraum herausgedrückt wird. Dadurch werden verstärkte Planschverluste an der den Kolben des Gasverdichters antreibenden Kurbelwelle vermieden, wie sie ansonsten beim erneuten Antreiben des Gasverdichters nach einer Stillstandphase entstehen würden.
Zur Durchführung dieses Verfahrens nutzt die Erfindung einem Gasverdichter der Hubkolbenbauart, mit einem Zylinder, mit einem in dem Zylinder axial beweglich angeordneten Kolben, der über eine Pleuelstange mit einer Kurbelwelle verbunden ist, welche über eine Kupplung von einer Triebwelle eines Antriebsmotors antreibbar ist, mit einem Zylinderkopf, in dem ein Ansaugraum und ein Auslassraum ausgebildet sind, mit einem Verdichtungsraum, welcher von dem Zylinder, dem Kolben und dem Zylinderkopf begrenzt ist, bei dem der Verdichtungsraum mit dem Ansaugraum über ein Ansaugventil sowie mit dem Auslassraum über ein Auslassventil verbindbar ist, und bei dem ein Hilfsventil vorhanden ist, mittels dem im geöffneten Zustand komprimiertes Gas, vorbei an dem Auslassraum, aus dem Verdichtungsraum abgeleitet werden kann. Zur Lösung der vorrichtungsbezogenen Aufgabe ist bei diesem Gasverdichter gemäß einer ersten Lösungsvariante vorgesehen, dass das Hilfsventil durch einen Aktuator nur dann in Öffnungsrichtung betätigbar ist, wenn der Kolben bei geöffneter Kupplung mechanisch nicht angetrieben wird.
Durch diese Konstruktion ist sichergestellt, dass das Leistungsvermögen des Gasverdichters durch den Einbau und den Betrieb des Hilfsventils im normalen Gasverdichterbetrieb nicht beeinträchtigt ist. In diesem normalen Gasverdichterbetrieb wird das Hilfsventil weder zur Leistungssteuerung noch zur Einstellung eines Leerlaufbetriebs benötigt, da der gattungsgemäße Gasverdichter ja ein solcher ist, der sich mittels der eingangsseitigen Kupplung vollständig abschalten lässt, und daher nicht im Leerlauf ohne Druckgasproduktion mit angetrieben wird. Das Hilfsventil wird auch nicht für eine Leistungsregelung des Kompressors benötigt, etwa durch das an sich bekannte Ableiten von Druckgas in einen Hilfstotraum, denn eine Leistungssteuerung des hier zum Einsatz kommenden Gasverdichters kann beispielsweise durch einen Schlupfbetrieb mit einer teilweise geschlossenen eingangsseitigen Kupplung erfolgen.
Das Hilfsventil ist gemäß einer Ausführungsform als Lamellenventil mit einer zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung verschwenkbaren Lamelle ausgebildet ist, wobei diese Lamelle ein Bestandteil einer zwischen dem Zylinderkopf und dem Zylinder angeordneten Dichtung ist. Die Verschwen- kung der Lamelle erfolgt daher wechselweise in Richtung zum Kolben oder in Richtung zum Zylinderkopf des Gasverdichters.
Das Hilfsventil am erfindungsgemäßen Gasverdichter kann mittels eines elektromagnetisch wirkenden Aktuators oder mittels eines druckmittelbetätigba- ren Aktuators in seine Öffnungsstellung geschaltet werden. Der Aktuator wird betätigt, wenn durch ein Steuergerät ein Befehl zum Öffnen der Kupplung abgegeben wird, oder wenn das Steuergerät mittels eines Drehzahlsensors festgestellt hat, dass die Kurbelwelle des Gasverdichters stillsteht.
Auch die Anordnung des Hilfsventils am Gasverdichter kann unterschiedlich realisiert sein. So kann vorgesehen sein, dass das Hilfsventil durch eine Öffnung im Zylinderkopf des Gasverdichters und eine zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung verschwenkbare Lamelle einer Lamellendichtung gebildet ist. Eine solche Lamelle wird einfach durch Ausstanzen oder Ausschneiden entsprechender Aussparungen aus einer flachen Lamellendichtung gebildet, welche zudem zum Abdichten des Zylinderkopfes gegen den Zylinder des Gasverdichters zu Einsatz kommt. So kann denn auch vorgesehen sein, dass an der Lamellendichtung zusätzlich zur verschwenkbaren Lamelle des Hilfsventils eine verschwenkbare Ansauglamelle des Ansaugventils auf gleiche Weise ausgebildet ist.
Hinsichtlich des Aktuators, welcher zur Betätigung des Hilfsventils beziehungsweise seiner Lamelle dient, kann vorgesehen sein, dass der Aktuator eine hohlzylindrische Kolbenführung aufweist, in der ein radial abgedichteter Hilfskolben, eine daran ausgebildete axiale Kolbenstange und eine die Kolbenstange koaxial umgreifende Rückstellfeder angeordnet sind, wobei sich die Rückstellfeder einerseits an der kolbenstangenseitigen Stirnseite des Hilfskolbens und mit ihrem anderen Ende an einem nach radial innen ragenden Federsitz der hohlzylindrischen Kolbenführung abstützt. Die Kolbenstange durchgreift dabei mit ihrem freien Ende eine axiale Bohrung in der Kolbenführung. Die Kolbenführung weist zudem eine in Bezug zur Zylinderlängsachse radiale Bohrung auf, welche zur Weiterleitung von Druckgas mit einer radialen Bohrung in der Wand des Zylinderkopfes in Strömungsverbindung ist. Zum Öffnen des Hilfsventils ist die Kolbenstange axial gegen die zugeordnete verschwenkbare Lamelle der Lamellendichtung pressbar. Vorteilhaft kann der Aktuator des Hilfsventils in einer Bohrung in der Wand des Zylinderkopfes angeordnet sein, welche parallel zur Zylinderlängsachse ausgerichtet ist. Diese Konstruktion erfordert kaum zusätzlichen radialen Bauraum.
Gemäß einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Aktuator des Hilfsventils eine hohlzylindrische Führung aufweist, in der ein axial bewegliches Stellglied angeordnet ist, dass das Stellglied einen radial abgedichteten Kolben, eine mit dem Kolben verbundene Kolbenstange sowie ein konisches Verschlussstück aufweist, und dass das Verschlussstück durch die Kraft einer auf die kolbenferne Stirnseite des Verschlussstücks wirkende Rückstellfeder gegen einen ebenfalls konischen Dichtsitz pressbar ist, dass die Kolbenstange einen geringeren Durchmesser aufweist als der Kolben, dass in der hohlzylindrischen Führung im Bereich der Kolbenstange eine in Bezug zur Zylinderlängsachse parallele erste Bohrung ausgebildet ist, dass in der zylinder- kopfseitigen Stirnseite des Zylinders eine ebenso ausgerichtete zweite Bohrung ausgebildet ist, dass in der zylindernahen Stirnwand des Zylinderkopfes eine genauso ausgerichtete dritte Bohrung ausgebildet ist, und dass die drei genannten axialen Bohrungen derart in Strömungsverbindung miteinander sind, dass bei geöffnetem Hilfsventil eine Verbindung zwischen dem Verdichtungsraum und dem Ansaugraum geschaffen ist.
Weiter kann vorgesehen sein, dass die beschriebene hohlzylindrische Führung des Aktuators in eine radiale Bohrung eingesetzt ist, welche in einem radialen Kragen des Zylinders ausgebildet ist, der an dem zylinderkopfseitigen Ende des Zylinders ausgebildet ist. Diese Konstruktion erfordert kaum zusätzlichen axialen Bauraum.
Das aus dem Verdichtungsraum abgeleitete, unter einem Überdruck stehende Gas kann auch an andere Stellen geleitet werden. Hierzu ist gemäß einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, dass die Kolbenstange des Aktuators einen geringeren Durchmesser aufweist als der Kolben, dass in der hohlzylindrischen Führung des Aktuators im Bereich der Kolbenstange eine in Bezug zur Zylinderlängsachse parallele erste Bohrung ausgebildet ist, welche vom Ansaugraum weg weist, dass in dem radialen Kragen des Zylinders eine ebenso ausgerichtete zweite Bohrung ausgebildet ist, welche mit der vom Ansaugraum wegweisenden ersten Bohrung in Strömungsverbindung ist, und dass die zweite Bohrung in die Umgebung außerhalb des Gasverdichters mündet.
Schließlich kann vorgesehen sein, dass die Kolbenstange einen geringeren Durchmesser aufweist als der Kolben, dass in der hohlzylindrischen Führung des Aktuators im Bereich der Kolbenstange eine in Bezug zur Zylinderlängsachse parallele erste Bohrung ausgebildet ist, welche vom Ansaugraum weg weist, dass in dem radialen Kragen des Zylinders eine ebenso ausgerichtete zweite Bohrung ausgebildet ist, welche mit der vom Ansaugraum wegweisenden ersten Bohrung strömungstechnisch verbunden ist, dass an die vom Ansaugraum wegweisende Bohrung im Kragen eine Abströmleitung angeschlossen ist, welche zu einem Kurbelraum des Gasverdichters führt, und dass in der Abströmleitung ein Rückschlagventil angeordnet ist, welches in Richtung zu diesem Kurbelraum öffnet sowie in die Gegenrichtung absperrt. Hierdurch wird das unter Überdruck stehende Gas bei abgeschaltetem Gasverdichter aus dem Verdichtungsraum kommend auf die verdichtungsraumferne Seite des Kolbens geleitet, wodurch auf diesen eine von seiner unteren Totpunktlage wegweisende Kraft wirkt. Diese Gegenkraft verhindert letztlich eine Bewegung des Kolbens in Richtung zu seiner unteren Totpunktlage.
Ein gemäß dem Grundgedanken der Erfindung ausgebildeter Gasverdichter der Hubkolbenbauart kann auch mit einem Hilfsventil ausgestattet sein, welches selbsttätig öffnet und schließt, also ohne gesonderten Aktuator auskommt, sofern entsprechende Drücke an dessen Ventillamelle anliegen. So kann gemäß einer zweiten grundlegenden Variante der vornchtungsbezogenen Erfindung vorgesehen sein, dass ein Gasverdichter einen Zylinder und einen in dem Zylinder axial beweglich angeordneten Kolben aufweist, welcher über eine Pleuelstange mit einer Kurbelwelle verbunden ist, die über eine Kupplung von einer Triebwelle eines Antriebsmotors antreibbar ist. Außerdem weist dieser Gasverdichter einen Zylinderkopf auf, in dem ein Ansaugraum und ein Auslassraum ausgebildet sind, einen Verdichtungsraum, welcher von dem Zylinder, dem Kolben und dem Zylinderkopf begrenzt ist, wobei der Verdichtungsraum mit dem Ansaugraum über ein Ansaugventil sowie mit dem Auslassraum über ein Auslassventil verbindbar ist, und bei dem ein Hilfsventil vorhanden ist, mittels dem im geöffneten Zustand komprimiertes Gas, vorbei an dem Auslassraum, aus dem Verdichtungsraum abgeleitet werden kann.
Zur Lösung der vornchtungsbezogenen Aufgabe ist bei diesem Gasverdichter vorgesehen, dass das Hilfsventil als Lamellenventil ausgebildet ist, welches eine zwischen einer Öffnungsstellung sowie einer Schließstellung verschwenkbare Lamelle aufweist, dass diese Lamelle im Schließzustand eine Bohrung abdeckt sowie im Öffnungszustand freigibt, welche den Verdichtungsraum mit dem Ansaugraum oder mit einem Kurbelraum des Gasverdichters verbindet, dass diese Lamelle derart geformt ist, dass sie beim Ansaugen des Gases in den Verdichtungsraum die genannte Bohrung freigibt und während eines Teils der Kompressionsphase abdichtend abdeckt, und dass diese Lamelle derartig ausgebildet ist, dass sie selbsttätig die zugeordnete Bohrung öffnet, sobald der Gasdruck im Verdichtungsraum geringfügig unter den maximalen Kompressionsdruck abgefallen ist.
Der letztgenannte Gasverdichter ist zwar kostengünstiger in der Herstellung und löst das weiter vorne beschriebene technische Problem, er weist jedoch eine gewisse Leckage über das Hilfsventil während eines Teils des Kompressionsvorgangs bis kurz vor Erreichen des maximalen Kompressionsdrucks auf. Diese Leckage lässt sich jedoch gering halten, wenn die genannte Bohrung einen sehr kleinen Durchmesser hat.
Die Erfindung wird nachstehend anhand mehrer Ausführungsbeispiele und mit Hilfe der beigefügten Zeichnung weiter erläutert. Die Zeichnung zeigt in
Fig. 1 einen erfindungsgemäß ausgebildeten Gasverdichter der Hubkolbenbauart in einem schematischen axialen Längsschnitt gemäß einer ersten Ausführungsvariante,
Fig. 2 eine Ausschnittvergrößerung der Fig. 1 im Bereich eines Hilfsventils des Gasverdichters,
Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Dichtung des Gasverdichters gemäß Fig. 1 , welche eine Lamelle eines Saugventils und eine Lamelle des Hilfsventils aufweist,
Fig. 4 einen Gasverdichter ähnlich dem der Fig. 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform in einem schematischen Längsschnitt,
Fig. 5 einen Gasverdichter ähnlich dem der Fig. 1 gemäß einer dritten Ausführungsform in einem schematischen Längsschnitt, Fig. 6 einen Gasverdichter ähnlich dem der Fig. 1 gemäß einer vierten Ausführungsform in einem schematischen Längsschnitt,
Fig. 7 einen Gasverdichter mit einem aktuatorlosen Hilfsventil in einem schematischen Längsschnitt,
Fig. 8 ein Detail des Hilfsventils des Gasverdichters gemäß Fig. 7 in einer dort eingezeichneten Schnittebenenansicht A-A.
Fig. 1 zeigt demnach einen Längsschnitt durch den Zylinder 20 und den Zylinderkopf 8 eines Gasverdichters 1 , der als Hubkolbenverdichter ausgebildet ist. Der Gasverdichter 1 weist einen koaxial zur Längsachse 35 des Zylinders 20 beweglich angeordneten Kolben 4 auf. Wie insbesondere Fig. 4 veranschaulicht, ist der Kolben 4 über eine unter ihm in einem Kurbelraum 61 angeordnete Pleuelstange 36 mit einer Kurbelwelle 37 verbunden, welche über eine Kupplung 38 mit der Triebwelle 62 eines Antriebsmotors 63 verbindbar ist. Der Zylinderkopf 8 weist in der Ausführungsform gemäß den Figuren 1 und 2 ein Unterteil 2 und ein Oberteil 3 auf, die unter Zwischenlage einer Dichtung 23 fest miteinander verbunden sind. Eine weitere flache Dichtung 9 ist zwischen dem Zylinderkopf 8 und dem Zylinder 20 angeordnet.
Im Zylinderkopf 8 ist ein Ansaugraum 5 ausgebildet, welcher über einen Ansauganschluss 16 direkt oder über eine Ansaugleitung 52 mit der umgebenden Atmosphäre 71 oder mit einem nicht dargestellten Turbolader des Antriebsmotors 63 verbindbar ist. Als zu komprimierendes Gas wird hier Luft verwendet. Der Ansaugraum 5 ist über ein Ansaugventil 10 mit einem Verdichtungsraum 7 verbindbar. Das Ansaugventil 10 ist als biegeelastisches Rückschlagventil in Lamellenbauform ausgebildet und weist eine Ansaugventillamelle 54 auf, die Bestandteil der zwischen dem Zylinder 20 und dem Zylinderkopf 8 angeordneten dünnen metallischen Dichtung 9 ist. Mittels der Ansaugventilla- melle 54 ist eine Ansaugventilöffnung 56 am Unterteil 2 des Zylinderkopfes 8 verschließbar.
Der Verdichtungsraum 7 wird von dem Zylinder 20, dem Kolben 4, dem Zylinderkopf 8 und der Dichtung 9 begrenzt. Da der Kolben 4 axial beweglich angeordnet ist, ist das Volumen des Verdichtungsraums 7 veränderbar, und zwar zwischen einem sogenannten Nennvolumen, das in dem unteren Totpunkt der Bewegung des Kolbens 4 wirksam ist, und einem konstruktiv bedingten Totraumvolumen, welches in dem oberen Totpunkt der Bewegung des Kolbens 4 wirksam ist.
Der Verdichtungsraum 7 ist über ein Auslassventil 18 mit einem in dem Zylinderkopf 8 ausgebildeten Auslassraum 6 verbindbar. Das Auslassventil 18 ist im Auslassraum 6 angeordnet und in der Bauform eines Lamellenventils so ausgebildet, dass mit einer Auslassventillamelle 58 eine Auslassventilöffnung 57 am Zylinderkopf 8 verschließbar ist. Der Auslassraum 6 ist über eine an einem Auslassanschluss 17 anschließbare Ausströmleitung 53 mit einer nicht dargestellten Druckmittelanlage, zum Beispiel für ein Fahrzeug, verbindbar.
Der Gasverdichter 1 , 1 ', 1 " arbeitet in allen dargestellten Ausführungsformen im Lastlauf in der folgenden Weise: Es sei zunächst angenommen, dass sich der Kolben 4 an dem oberen Totpunkt befindet, in dem der Verdichtungsraum 7 sein geringstes Volumen aufweist. Durch Antrieb des Kolbens 4 über die Triebwelle 62 des Antriebsmotors 63, die Kupplung 38, die Kurbelwelle 37 sowie die Pleuelstange 36 wird der Kolben 4 in Richtung zu seinem unteren Totpunkts bewegt. Dadurch entsteht im Verdichtungsraum 7 ein Unterdruck in Bezug zu dem Druck PA im Ansaugraum 5 entsteht. Diese Druckdifferenz bewirkt ein Öffnen des biegeelastischen Ansaugventils 10, was zur Folge hat, dass Luft von dem Ansaugraum 5 in den Verdichtungsraum 7 strömt. Nach Erreichen des unteren Totpunkts bewegt sich der Kolben 4 in die entgegengesetzte Richtung bis hin zu dem oberen Totpunkt der Kolbenbewegung. Hierbei wird die in dem Verdichtungsraum 7 bisher angesammelte Luft auf einen Verdich- tungsdruck PK verdichtet, das heißt, es entsteht in dem Verdichtungsraum 7 ein höherer Druck als in dem Ansaugraum 5. Dies bewirkt ein Schließen des Ansaugventils 10. Mit zunehmendem Druckanstieg in dem Verdichtungsraum 7 erreicht und überschreitet der dort vorliegende Verdichtungsraumdruck PK den in dem Auslassraum 6 vorliegenden Auslassraumdruck PV, welcher bis dahin das Auslassventil 18 in geschlossenem Zustand gehalten hat. Bei Überschreitung des in dem Auslassraum 6 vorliegenden Drucks PV öffnet das Auslassventil 18 infolge des Drucks PK im Verdichtungsraum 7, und es strömt verdichtete Luft von dem Verdichtungsraum 7 in den Auslassraum 6 sowie von dort in die Ausströmleitung 53.
Der zuvor beschriebene Vorgang wird mehrfach wiederholt, bis ein ausreichender Druck, der auch als Nenndruck bezeichnet wird, in einer mit der Ausströmleitung 53 verbundenen Druckmittelanlage vorliegt. Bei Erreichen des Nenndrucks wird der bis dahin im Lastlauf betriebene Gasverdichter 1 , 1 ', 1 " durch Öffnen der Kupplung 38 abgeschaltet.
Da unmittelbar nach dem Abschalten des mechanischen Antriebs des Gasverdichters 1 , 1 ', 1 " durch Öffnen der Kupplung 38 der Druck PK des Gases im Verdichtungsraum 7 so hoch ist wie der Gasdruck PV im Ausströmraum 6 und in der Ausströmleitung 53, jedoch im Kurbelraum 61 , in dem die Pleuelstange 36 und die Kurbelwelle 37 angeordnete sind, im Vergleich dazu ein geringer Druck P herrscht, wird der Kolben 4 durch den Überdruck im Verdichtungsraum 7 nach unten in Richtung zu seinem unteren Totpunkt bewegt. Zwar entsteht bei dieser Abwärtsbewegung des Kolbens 4 ein größeres Volumen des Verdichtungsraumes 7 mit abnehmendem Gasdruck, so dass die Bewegung des Kolbens 4 an sich schnell gestoppt sein sollte, es gelangt jedoch durch eine unvermeidbare Leckageströmung 59 am Auslassventil 18 das noch unter Überdruck stehende Gas aus dem Auslassraum 6 und aus der Ausströmleitung 53 in den Verdichtungsraum 7, wodurch der Kolben 4 weiter bis zu seiner unteren Totpunktlage bewegt wird (Fig. 4). Wenn nun der Verdichtungsraumdruck PK alleine oder durch nachströmendes Gas aus dem Auslassraum 6 und der Ausströmleitung 53 ausgereicht hat, um den Kolben 4 in seine untere Totpunktlage zu bewegen, dann bleibt er dort unter Einwirkung eines vergleichsweise hohen Restdrucks im Verdichtungsraum 7 stehen. Wenn dann durch erneutes Schließen der Kupplung 38 der Gasverdichter 1 , 1 ', 1 " wieder in Betrieb genommen wird, entsteht ohne Gegenmaßnahmen auch wegen der ungünstigen Position der Pleuelstange 36 beziehungsweise des Kolbens 4 ein recht hohes Anfahrmoment an der Kupplung 38, wodurch die Reibbeläge der Kupplung 38 einem erhöhten Verschleiß ausgesetzt sind, was vermieden werden soll.
Um dieses technische Problem zu lösen, weisen die Gasverdichter 1 , 1 ', 1 " aller hier beschriebenen Ausführungsformen gemäß den Figuren 1 bis 8 ein Hilfsventil 39, 39', 39" auf, über das in dessen Öffnungsstellung komprimiertes Gas unter Umgehung des Auslassraumes 6 und der Ausströmleitung 53 aus dem Verdichtungsraum 7 abgeführt werden kann. Durch Öffnen des Hilfsventils 39, 39', 39" wird der Kolben 4 entlastet, so dass ich dieser nicht in Richtung zu dem unteren Totpunkt bewegt.
Das Hilfsventil 39, 39" ist bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren 1 und 2 sowie 7 und 8 als Lamellenventil ausgebildet und weist ein biegeelastisches Teil der Dichtung 9 auf, welches mit einer verschließbaren Abströmöffnung zusammenwirkt. Das biegeelastische Teil ist als Lamelle 15 der bereits erwähnten Dichtung 9 ausgebildet, welche zwischen dem Zylinder 20 und dem Zylinderkopf 8 angeordnet ist. Mittels der Lamelle 15 kann eine Bohrung in dem Hilfsventil 39 verschlossen oder geöffnet werden, worauf im Zusammenhang mit der Erläuterung der verschiedenen Ausführungsbeispiele noch genauer eingegangen wird. Bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren 4 bis 6 sind die dortigen Hilfsventile 39' als Sitzventil ausgebildet, deren Ventilelemente als Bestandteile eines Aktuators 40, 40' in Kolben-Zylinder- Bauweise ausgebildet sind. Das Hilfsventil 39" gemäß den Figuren 7 und 8 ist im Unterschied dazu allein durch Druckunterschiede betätigbar, also ohne die Hilfe eines gesonderten Aktuators.
Zur Betätigung des Hilfsventils 39, 39' gemäß den in den Figuren 1 bis 6 gezeigten Gasverdichtern 1 , 1 ' ist demnach ein durch ein Druckmittel betätigbarer Aktuator 40, 40' vorgesehen. Der Aktuator 40 ist bei den Ausführungsbeispielen der Figuren 1 und 2 in einer zur Zylinderlängsachse 35 parallelen axialen Bohrung 51 in der Außenwand des Unterteils 2 des Zylinderkopfes 8 eingesetzt. Dieser Aktuator 40 weist eine hohlzylindrische Kolbenführung 21 auf, in der ein mit einem Steuerdruck PR beaufschlagbarer sowie mit einem Dichtring 25 versehener Hilfskolben 13 axial beweglich angeordnet ist. Der Hilfskolben 13 weist an seiner zur Lamelle 15 des Hilfsventils 39 zeigenden Seite eine Kolbenstange 14 auf, die bei einer Druckbeaufschlagung des Hilfskolbens 13 durch eine axiale Bohrung 27 in der Kolbenführung 21 geschoben wird und dabei das Hilfsventil 39 öffnend auf die Lamelle 15 einwirkt.
Die Kolbenstange 14 dieses Hilfsventils 39 ist koaxial von einer Rückstellfeder 24 umgeben, welche sich mit einem Ende an der kolbenstangenseiti- gen Stirnseite des Hilfskolbens 13 und mit ihrem anderen Ende an einem nach radial innen ragenden Federsitz 33 der hohlzylindrischen Kolbenführung 21 abstützt.
Die Lamelle 15 dieses Hilfsventils 39 wird in deren Öffnungsstellung von einer Tasche 28 aufgenommen, welche in der zylinderkopfseitigen Stirnseite 34 des Zylinders 20 ausgebildet ist. In der Öffnungsstellung dieser Lamelle 15 ist auch eine radiale Nut 29 in der Stirnseite 34 des Zylinders 20 freigegeben, über die entlang des in den Figuren 1 und 2 eingezeichneten Abströmweges 30a verdichtetes Gas aus dem Verdichtungsraum 7 in Richtung zu dem Ansauraum 5 abströmen kann.
Da die axiale Bohrung 27 in der Kolbenführung 21 einen deutlich größeren Durchmesser als die Kolbenstange 14 aufweist, ist zwischen der Außen- mantelfläche der Kolbenstange 14 und der Bohrung 27 ein ringförmiger Strömungskanal ausgebildet, durch den komprimiertes Gas von dem Verdichtungsraum 7 in den die Kolbenstange 14 umgebenden Kolbenstangenraum 12 innerhalb der Kolbenführung 21 strömen kann. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Figuren 1 und 2 gelangt das unter dem Druck PK stehende komprimierte Gas gemäß dem dort eingezeichneten Abströmweg 30a von dem Kolbenstangenraum 12 über eine Abströmbohrung 12a in der Kolbenführung 21 und eine Abströmbohrung 12b im einer Wand des Unterteils 2 des Zylinderkopfes 8 in dem Ansaugraum 5.
Die axiale Beweglichkeit des Hilfskolbens 13 ist durch einen Anschlag 26 begrenzt, der an der von der Kolbenstange 14 abgewandten Seite des Hilfskolbens 13 die hohlzylindrische Kolbenführung 21 kolbenstangenfern verschließt. Über einen Steuerdruckanschluss 19 in dem Unterteil 2 des Zylinderkopfes 8 und durch eine axiale Bohrung 1 1 im Anschlag 26 ist ein Fluid mit dem Steuerdruck PR in die Kolbenführung 21 leitbar und infolgedessen das Hilfsventil 39 in Öffnungsrichtung pneumatisch betätigbar, wodurch eine Ableitung von unter Überdruck stehendem Gas aus dem Verdichtungsraum 7 erfolgt.
Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Detailansicht des Gasverdichters 1 gemäß Fig. 1 im Bereich des Hilfsventils 39, aus der insbesondere der Aufbau und die Wirkungsweise des Hilfsventils 39 deutlicher erkennbar sind. Das Hilfsventil 39 ist sowohl in Fig. 1 als auch in Fig. 2 infolge einer Druckbeaufschlagung des Hilfskolbens 13 im betätigten, also geöffneten Zustand dargestellt. Nach Beendigung der Druckbeaufschlagung des Hilfskolbens 13 wird dieser durch die Kraft der Rückstellfeder 24 und unterstützt durch die biegeelastische Eigenschaft der Lamelle 15 des Hilfsventils 39 in Richtung zum Anschlag 26 in seine Ausgangsstellung zurückbewegt. Hierbei schließt sich das Hilfsventil 39.
Fig. 3 zeigt die zwischen dem Zylinder 20 und dem Unterteil 2 des Zylinderkopfes 8 eingespannte Dichtung 9 in einer Draufsicht. Diese Lamelle 9 besteht bevorzugt aus einer dünnen Metallplatte, in der nicht weiter bezeichneten Bohrungen zur Durchführung von Befestigungsschrauben sowie die Ansaug- ventillamelle 54 und die Lamelle 15 des Hilfsventils 39 durch Ausschneiden oder Ausstanzen bestimmter Bereiche ausgebildet sind. Erkennbar ist durch die Lamelle 15 des Hilfsventils 39 die axiale Bohrung 27 in der Kolbenführung 21 verschließbar.
Die Gasverdichter 1 ' gemäß den Figuren 4, 5 und 6 weisen einen Zylinderkopf 32 mit einer abnehmbaren bodenseitigen Ventilplatte 65 oder Stirnwand auf. Das Hilfsventil 39' ist bei diesen Gasverdichtern 1 ' in einem radialen Kragen 64 des Zylinders 20 nahe dem Zylinderkopf 32 angeordnet sowie als Sitzventil mit einem integrierten Aktuator 40' ausgebildet. Dieser Aktuator 40' wird zu dessen Betätigung mit dem Steuerdruck PR beaufschlagt.
Bei dem Gasverdichter 1 ' gemäß Fig. 4 ist vorgesehen, dass der Aktuator 40' des Hilfsventils 39' eine hohlzylindrische Führung 41 aufweist, in der ein axial bewegliches Stellglied angeordnet ist. Diese hohlzylindrische Führung 41 ist in eine radiale Bohrung 66 im Kragen 64 des Zylinders 20 eingesetzt. Das Stellglied weist einen radial abgedichteten Kolben 42, eine mit dem Kolben 42 verbundene Kolbenstange 43 sowie ein konisches Verschlussstück 44 auf. Das Verschlussstück 44 ist durch die Kraft einer auf die kolbenferne Stirnseite des Verschlussstücks 44 wirkende Rückstellfeder 46 gegen einen ebenfalls konischen Dichtsitz 45 an der hohlzylindrischen Führung 41 pressbar. Die Kolbenstange 43 weist erkennbar einen geringeren Durchmesser auf als der zugeordnete Kolben 42. Zudem ist in der hohlzylindrischen Führung 41 im Bereich der Kolbenstange 43 eine in Bezug zur Zylinderlängsachse 35 parallele erste Bohrung 47 ausgebildet. Weiter ist in der zylinderkopfseitigen Stirnseite 34 des Zylinders 20 eine ebenso ausgerichtete zweite Bohrung 48 ausgebildet, und in der zylindernahen Ventilplatte 65 des Zylinderkopfes 32 ist eine genauso ausgerichtete dritte Bohrung 49 ausgebildet. Die drei genannten axialen Bohrungen 47, 48, 49 sind derart ausgerichtet und angeordnet, dass diese in Strömungsverbindung miteinander sind, so dass bei geöffnetem Hilfsventil 39' ein Strömungsweg 30b zwischen dem Verdichtungsraum 7 und dem Ansaugraum 5 geschaffen ist. Über diesen Strömungsweg 30b kann komprimiertes Gas aus dem Verdichtungsraum 7 über das Hilfsventil 39' und die genannten Bohrungen 47, 48, 49 in den Ansaugraum 5 abgeführt werden, wodurch der Kolben 4 des Gasverdichters 1 ' entlastet wird.
Fig. 4 zeigt auch, dass der Aktuator 40' des Hilfsventils 39' mit dem gleichen Druckmittel und beispielsweise mit dem gleichen Betätigungsdruck PR wie der Aktuator 74 der Kupplung 38 betätigt wird. Durch diesen Aufbau und diese steuerungstechnische Vorgehensweise ist sichergestellt, dass das Hilfsventil 39' und die Kupplung 38 gleichzeitig in Öffnungsrichtung betätigt werden. Das für die Betätigung beider Aktuatoren 40', 74 verwendete Druckmittel ist demnach ein Gas, wie beispielsweise Druckluft.
Der Gasverdichter 1 ' gemäß dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel, weist einen recht ähnlichen Aktuator 40' für das Hilfsventil 39' auf, der ebenfalls in der radialen Bohrung 66 des Kragens 64 des Zylinders 20 angeordnet ist. Bei diesem Gasverdichter 1 ' ist vorgesehen, dass die Kolbenstange 43 des Aktuators 40' einen geringeren Durchmesser aufweist als der Kolben 42, dass in der hohlzylindrischen Führung 41 des Aktuators 40' im Bereich der Kolbenstange 43 eine in Bezug zur Zylinderlängsachse 35 parallele erste Bohrung 67 ausgebildet ist, welche vom Ansaugraum 5 weg weist, dass in dem radialen Kragen 64 des Zylinders 20 eine ebenso ausgerichtete zweite Bohrung 68 ausgebildet ist, welche mit der vom Ansaugraum 5 wegweisenden ersten Bohrung 67 in Strömungsverbindung ist, und dass die zweite Bohrung 68 in die Umgebung 71 des Gasverdichters 1 ' mündet. Bei diesem Gasverdichter 1 ' wird bei geöffneter Kupplung 38 über einen in Fig. 5 dargestellten Strömungsweg 30c komprimiertes Gas aus dem Verdichtungsraum 7 über das Hilfsventil 39' und die genannten Bohrungen 67, 68 in die Atmosphäre der Umgebung 71 abgeführt, wodurch der Kolben 4 des Gasverdichters 1 ' entlastet wird.
Bei dem in Fig. 6 dargestellten Gasverdichter 1 ' ist im Unterschied zu dem Gasverdichter gemäß Fig. 5 bei weitgehend gleichem Aufbau vorgesehen, dass die zur Zylinderlängsachse 35 parallele Bohrung 68 in dem Kragen 64 nicht in die umgebende Atmosphäre 71 führt, sondern mittels einer angeschlossenen Abströmleitung 69 über ein Rückschlagventil 70 mit einem Kurbelraum 61 des Gasverdichters 1 ' verbunden ist. Der Kurbelraum 61 ist durch einen zy- linderkopffernen Bereich des Zylinders 20 des Gasverdichters 1 ' umschlossen. Das Rückschlagventil 70 ist dabei so ausgebildet, dass es in Richtung zu dem Kurbelraum 61 öffnet und in Gegenrichtung schließt. Dadurch wird bei geöffneter Kupplung 38 über einen in Fig. 6 dargestellten Strömungsweg 30d das komprimierte Gas aus dem Verdichtungsraum 7 über das Hilfsventil 39' und die genannten Bohrungen 67, 68 sowie die Abströmleitung 69 in den Kurbelraum 61 geführt, wo das Gas auf die verdichtungsraumferne Stirnseite des Kolbens 4 drückt und diesen gegen eine in Richtung zu dessen unteren Totpunkt gerichteten Kraft abstützt.
Wie Fig. 6 zeigt, übt das über das Hilfsventil 39' aus dem Verdichtungsraum 7 abgeführte Gas in dem Kurbelraum 61 des Gasverdichters 1 ' einen pneumatischen Druck PKR auch auf dort befindliches Schmieröl 73 aus, welches dadurch über eine Abströmöffnung 72 am Boden des Zylinders 20 des Gasverdichters 1 ' aus dem Kurbelraum 61 heraus getrieben wird. Von dort gelangt das Schmieröl 73 zu dem Ölsumpf einer nicht dargestellten Schmierölpumpe, welche von dem Antriebsmotor 63 des Fahrzeugs angetrieben wird und über zugeordnete Schmierölleitungen unter anderem die Lagerstellen des Gasverdichters 1 ' mit dem Schmieröl versorgt.
Der in den Figuren 7 und 8 gezeigte Gasverdichter 1 " weist ein äußerst einfach aufgebautes Hilfsventil 39" auf, welches keinen zusätzlichen Aktuator benötigt. Dieses Hilfsventil 39" ist als einfaches Lamellenventil aufgebaut, dessen Ventillamelle 60 ein Bestandteil derjenigen Dichtung 9 ist, welche zwischen dem Zylinder 20 und dem zweiteiligen Zylinderkopf 8 angeordnet ist. Wie insbesondere die Schnittdarstellung der Fig. 8 gemäß einer Schnittlinie A-A in Fig. 7 verdeutlicht, weist das Unterteil 2 des Zylinderkopfes 8 zylinderseitige eine Tasche 31 auf, die zur Aufnahme der Lamelle 60 in der Schließstellung des Hilfs- ventils 39" dient. Die Tasche 31 ist über eine zur Zylinderlängsachse 35 parallele Bohrung 55 mit dem Ansaugraum 5 verbunden. Diese Bohrung 55 kann aber auch mit dem Kurbelraum 61 des Gasverdichters 1 ' verbunden sein.
Die Lamelle 60 ist so gebogen, dass sie während der Ansaugphase von der Bohrung 55 abhebt und daher zusätzlich auch über das Hilfsventil 39" ein Ansaugen von Gas in den Verdichtungsraum 7 ermöglicht. Während des ablaufenden Kompressionsvorgangs legt sich die Lamelle 60 wieder auf die Bohrung 55 und schließt damit das Hilfsventil 39". In dieser Schließstellung verharrt die Lamelle 60 solange, bis keine Kompression im Verdichtungsraum 7 mehr stattfindet und der dortige Druck anschließend etwas unter den maximalen Verdichtungsdruck abgefallen ist. Dieser Druckabfall im Verdichtungsraum 7 ist dann zu verzeichnen, wenn sich an einen Verdichtungshub ein Ansaughub des Kolbens 4 anschließt, oder wenn bei abgeschaltetem Gasverdichter 1 " und still stehendem Kolben 4 aufgrund von Leckage Gas aus dem Verdichtungsraum 7 abströmt. Bei geöffneter Kupplung 38 und damit abgeschalteten Gasverdichter 1 " entweicht dann anschließend komprimiertes Gas entlang des in Fig. 7 dargestellten Abströmweges 30d aus dem Verdichtungsraum 7 über das Hilfsventil 39", die Tasche 31 und die Bohrung 55 in den Ansaugraum 5. Dadurch wird der Überdruck im Verdichtungsraum 7 schnell abgebaut und der Kolben 4 gleichzeitig entlastet, so dass sich dieser nicht in Richtung zu seinem unteren Totpunkt bewegt. Um eine größere Leckage über dieses aktuatorloses Hilfsventil 39" zu vermeiden, weist die Bohrung 55 einen vergleichsweise kleinen Durchströmquerschnitt auf.
Alle in der vorstehenden Figurenbeschreibung, in den Ansprüchen und in der Beschreibungseinleitung genannten Merkmale sind sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander einsetzbar. Die Erfindung ist somit nicht auf die beschriebenen und beanspruchten Merkmalskombinationen beschränkt, vielmehr sind alle Merkmalskombinationen als offenbart zu betrachten. Bezugszeichenliste (Teil der Beschreibung)
1 Gasverdichter
V Gasverdichter
1 " Gasverdichter
2 Unterteil des Zylinderkopfes
3 Oberteil des Zylinderkopfes
4 Kolben
5 Ansaugraum
6 Auslassraum
7 Verdichterraum
8 Zylinderkopf
Dichtung
10 Ansaugventil
1 1 Bohrung im Anschlag 26
12 Kolbenstangenraum
12a Abströmbohrung in der Kolbenführung 21
12b Abströmbohrung im Unterteil 2 des Zylinderkopfes
13 Hilfskolben
14 Kolbenstange
15 Lamelle des Hilfsventils
16 Ansauganschluss
17 Auslassanschluss
18 Auslassventil
19 Steuerdruckanschluss
0 Zylinder
1 Kolbenführung
3 Dichtung
4 Rückstellfeder
5 Dichtring
6 Anschlag
7 Axiale Bohrung in der Kolbenführung 21
8 Tasche in der Wand des Zylinders 20
29 Nut in der Stirnseite des Zylinders 20
30a - 30d Abströmwege Tasche im Unterteil des Zylinderkopfes
Zylinderkopf
Federsitz an der Kolbenführung
Stirnseite des Zylinders 20
Längsachse des Zylinders 20
Pleuelstange
Kurbelwelle
Kupplung
Hilfsventil
' Hilfsventil
" Hilfsventil
Aktuator des Hilfsventils
' Aktuator des Hilfsventils
Hohlzylindrische Führung des Aktuators 40'
Kolben des Aktuators 40'
Kolbenstange des Aktuators 40'
Verschlussstück des Aktuators 40'
Dichtsitz des Aktuators 40'
Rückstellfeder des Aktuators 40'
Bohrung in Führung 41 des Aktuators 40'
Bohrung im Zylinder 20
Bohrung im Zylinderkopf 32
Bohrung in Zylinderkopfwand für Aktuator 40
Ansaugleitung
Ausströmleitung
Ansaugventillamelle des Ansaugventils 10
Bohrung am aktuatorlosen Hilfsventil 39'
Ansaugventilöffnung am Zylinderkopf
Auslassventilöffnung am Zylinderkopf
Auslassventillamelle des Auslassventils 18
Leckageströmung
Lamelle des aktuatorlosen Hilfsventils 39'
Kurbelraum
Triebwelle des Antriebsmotors
Antriebsmotor 64 Kragen am Zylinder
65 Ventilplatte, Stirnwand des Zylinderkopfes 32
66 Radiale Bohrung im Kragen 64 für Aktuator 40'
67 Axiale Bohrung in der Kolbenführung 41
68 Axiale Bohrung im Kragen 64
69 Abströmleitung
70 Rückschlagventil
71 Umgebung des Gasverdichters, Atmosphäre
72 Abströmöffnung für Schmieröl im Zylinder
73 Schmieröl
74 Aktuator der Kupplung 38
P Druck im Kurbelraum
PA Druck im Ansaugraum, Ansaugraumdruck
PK Druck im Verdichtungsraum, Verdichtungsraumdruck
PR Steuerdruck
PV Druck im Auslassraum, Auslassraumdruck
PKR Druck im Kurbelraum

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zum Betreiben eines Gasverdichters (1 , 1 ', 1 ") der Hubkolbenbauart, der über eine Kupplung (38) von einer Triebwelle (62) eines Antriebsmotors (63) antreibbar ist, der Gasverdichter (1 ) aufweisend einen Zylinder (20), einen Zylinderkopf (8; 32) und einen in dem Zylinder (20) axial beweglich angeordneten Kolben (4), sowie einen Ansaugraum (5) und einen Auslassraum (6), welche in dem Zylinderkopf (8; 32) ausgebildet sind, mit einem am Zylinderkopf (8; 32) angeordneten, rückschlagventilartig arbeitenden Ansaugventil (10) sowie einem ebensolchen Auslassventil (18), wobei zwischen dem Zylinder (20), dem Kolben (4) und dem Zylinderkopf (8; 32) ein Verdichtungsraum (7) mit variablem Volumen ausgebildet ist, bei dem bei geschlossenem Auslassventil (18) über das geöffnete Ansaugventil ( 0) aus dem Ansaugraum (5) Gas in den Verdichtungsraum (7) angesaugt wird, bei dem bei geschlossenem Ansaugventil (10) und geschlossenem Auslassventil (18) das angesaugte Gas verdichtet wird, und bei dem das verdichtete Gas bei geschlossenem Ansaugventil (10) über das geöffnete Auslassventil (18) und den Auslassraum (6) in eine an den Gasverdichter (1 ) angeschlossene Ausströmleitung (53) geführt wird, welche die Druckluft zu wenigstens einem Verbraucher führt, dadurch gekennzeichnet, dass zur Stillsetzung des Gasverdichters (1 , 1 1 ") die Kupplung (38) geöffnet wird, und dass dann ein Hilfsventil (39, 39', 39") geöffnet wird, mittels dem im Verdichtungsraum (7) vorhandenes komprimiertes Gas aus diesem abgeleitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Hilfsventil
(39, 39', 39") sich ohne einen Aktuator selbsttätig öffnet oder mittels eines Ak- tuators (40, 40') aktiv geöffnet wird, sofern der Gasdruck (PK) im dem Verdichtungsraum (7) unter einem definierten Kompressionsdruck des Gasverdichters (1 , 1 ', 1 ") abgefallen ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktua- tor (40, 40') des Hilfsventils (39, 39', 39") durch das selbe Druckmittel betätigt wird, wie ein die der Kupplung (38) betätigender Aktuator (74).
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das über das Hilfsventil (39, 39', 39") aus dem Verdichtungsraum (7) abgeführte Gas in den Ansaugraum (5) geleitet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das über das Hilfsventil (39, 39', 39") aus dem Verdichtungsraum (7) abgeführte Gas in die Umgebung (71 ) außerhalb des Gasverdichters ( ) geleitet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das über das Hilfsventil (39, 39', 39") aus dem Verdichtungsraum (7) abgeführte Gas in einen Kurbelraum (61 ) des Gasverdichters (1 ') geleitet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das über das Hilfsventil (39, 39', 39") aus dem Verdichtungsraum (7) abgeführte Gas in dem Kurbelraum (61 ) des Gasverdichters (1 ') einen pneumatischen Druck (PKR) auf dort befindliches Schmieröl ausübt, welches dadurch über eine Abströmöffnung (72) im Zylinder (20) des Gasverdichters (1 ') aus dem Kurbelraum (61 ) heraus getrieben wird.
8. Gasverdichter (1 , 1 '), mit einem Zylinder (20), mit einem in dem Zylinder (20) axial beweglich angeordneten Kolben (4), der über eine Pleuelstange (36) mit einer Kurbelwelle (37) verbunden ist, welche über eine Kupplung (38) von einer Triebwelle (39) eines Antriebsmotors (63) antreibbar ist, mit einem Zylinderkopf (20), in dem ein Ansaugraum (5) und ein Auslassraum (6) ausgebildet sind, mit einem Verdichtungsraum (7), welcher von dem Zylinder (20), dem Kolben (4) und dem Zylinderkopf (8; 32) begrenzt ist, bei dem der Verdichtungsraum (7) mit dem Ansaugraum (5) über ein Ansaugventil (10) sowie mit dem Auslassraum (6) über ein Auslassventil (18) verbindbar ist, und bei dem ein Hilfsventil vorhanden ist, mittels dem im geöffneten Zustand komprimiertes Gas, vorbei an dem Auslassraum (6), aus dem Verdichtungsraum (7) abgeleitet werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass das Hilfsventil (39, 39') durch einen Aktuator (40, 40') nur dann in Öffnungsrichtung betätigbar ist, wenn der Kolben (4) bei geöffneter Kupplung (38) mechanisch nicht angetrieben wird.
9. Gasverdichter (1 "), mit einem Zylinder (20), mit einem in dem Zylinder
(20)
axial beweglich angeordneten Kolben (4), der über eine Pleuelstange (36) mit einer Kurbelwelle (37) verbunden ist, welche über eine Kupplung (38) von einer Triebwelle (39) eines Antriebsmotors (63) antreibbar ist, mit einem Zylinderkopf (8), in dem ein Ansaugraum (5) und ein Auslassraum (6) ausgebildet sind, mit einem Verdichtungsraum (7), welcher von dem Zylinder (20), dem Kolben (4) und dem Zylinderkopf (8) begrenzt ist, wobei der Verdichtungsraum (7) mit dem Ansaugraum (5) über ein Ansaugventil (10) sowie mit dem Auslassraum (6) über ein Auslassventil (18) verbindbar ist, und bei dem ein Hilfsventil vorhanden ist, mittels dem im geöffneten Zustand komprimiertes Gas, vorbei an dem Auslassraum (6), aus dem Verdichtungsraum (7) abgeleitet werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass das Hilfsventil (39") als Lamellenventil ausgebildet ist, welches eine zwischen einer Öffnungsstellung sowie einer Schließstellung verschwenkbare Lamelle (60) aufweist, dass diese Lamelle (60) im Schließzustand eine Bohrung (55) abdeckt sowie im Öffnungszustand freigibt, welche den Verdichtungsraum (7) mit dem Ansaugraum (5) oder mit einem Kurbelraum (61 ) des Gasverdichters (1 ") verbindet, dass diese Lamelle (60) derart geformt ist, dass sie beim Ansaugen des Gases in den Verdichtungsraum (7) die genannte Bohrung (55) freigibt und während eines Teils der Kompressionsphase abdichtend abdeckt, und dass diese Lamelle (60) derartig ausgebildet ist, dass sie selbsttätig die zugeordnete Bohrung (55) öffnet, sobald der Gasdruck (PK) im Verdichtungsraum (7) geringfügig unter den maximalen Kompressionsdruck abgefallen ist.
10. Gasverdichter (1 , 1 ") nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Hilfsventil (39, 39") als Lamellenventil mit einer zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung verschwenkbaren Lamelle (15, 60) gebildet ist, wobei diese Lamelle (15, 60) Bestandteil einer zwischen dem Zylinderkopf (8) und dem Zylinder (20) angeordneten Dichtung (9) ist.
1 1. Gasverdichter (1 , 1 ") nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass an der Dichtung (9) zusätzlich zur verschwenkbaren Lamelle (15, 60) des Hilfsventils
(39, 39") eine verschwenkbare Ansauglamelle (54) des Ansaugventils (10) ausgebildet ist.
12. Gasverdichter (1 ) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (40) eine hohlzylindrische Kolbenfuhrung (21 ) aufweist, in der ein radial abgedichteter Hilfskolben (13), eine daran ausgebildete axiale Kolbenstange (14) und eine die Kolbenstange (14) koaxial umgreifende Rückstellfeder (24) angeordnet sind, wobei sich die Rückstellfeder (24) an der kolbenstangen- seitigen Stirnseite des Hilfskolbens (13) und mit ihrem anderen Ende an einem nach radial innen ragenden Federsitz (33) der hohlzylindrischen Kolbenführung (21 ) abstützt, bei dem die Kolbenstange (14) eine
axiale Bohrung (27) in der Kolbenführung (21 ) durchgreift, bei der die Kolbenführung (21 ) eine radiale Bohrung (12a) aufweist, welche zur Weiterleitung von Druckgas mit einer radialen Bohrung (12b) in der Wand des Zylinderkopfes (2, 8) in Strömungsverbindung ist, und dass zum Öffnen des Hilfsventils (39) die Kolbenstange (14) axial gegen die verschwenkbare Lamelle (15) der Lamellendichtung (9) pressbar ist.
13. Gasverdichter (1 ) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (40) des Hilfsventils (39) in einer Bohrung (51 ) in der Wand des Zylinderkopfes (8) angeordnet ist, welche parallel zur Längsachse (35) des Zylinders (20) ausgerichtet ist.
14. Gasverdichter (1 ') nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (40') des Hilfsventils (39') eine hohlzylindrische Führung (41 ) aufweist, in der ein axial bewegliches Stellglied angeordnet ist, dass das Stellglied einen radial abgedichteten Kolben (42), eine mit dem Kolben (42) verbundene Kolbenstange (43) sowie ein konisches Verschlussstück (44) aufweist, und dass das konische Verschlussstück (44) durch die Kraft einer auf die kolbenferne Stirnseite des konischen Verschlussstücks (44) wirkende Rückstellfeder (46) gegen einen ebenfalls konischen Dichtsitz (45) an der hohlzylindrischen Führung (41 ) pressbar ist, dass die Kolbenstange (43) einen geringeren Durchmesser aufweist als der Kolben (42), dass in der hohlzylindrischen Führung (41 ) im Bereich der Kolbenstange (43) eine in Bezug zur Zylinderlängsachse (35) parallele erste Bohrung (47) ausgebildet ist, dass in der zylinderkopfseitigen Stirnseite (34) des Zylinders (20) eine ebenso ausgerichtete zweite Bohrung (48) ausgebildet ist, dass in der zylindernahen Stirnwand (57) des Zylinderkopfes (32) eine genauso ausgerichtete dritte Bohrung (49) ausgebildet ist, und dass die drei genannten axialen Bohrungen (47, 48, 49) derart in Strömungsverbindung miteinander sind, dass bei geöffnetem Hilfsventil (39') eine Verbindung zwischen dem Verdichtungsraum (7) und dem Ansaugraum (5) geschaffen ist.
15. Gasverdichter (1 ') nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die hohlzylindrische Führung (41 ) des Aktuators (40') in eine radiale Bohrung (66) eingesetzt ist, welche in einem radialen Kragen (64) des Zylinders (20) ausgebildet ist.
16. Gasverdichter (1 ') nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (43) des Aktuators (40') einen geringeren Durchmesser aufweist als der Kolben (42), dass in der hohlzylindrischen Führung (41 ) des Aktuators (40') im Bereich der Kolbenstange (43) eine in Bezug zur Zylinderlängsachse (35) parallele erste Bohrung (67) ausgebildet ist, welche vom Ansaugraum (5) weg weist, dass in dem radialen Kragen (64) des Zylinders (20) eine ebenso ausgerichtete zweite Bohrung (68) ausgebildet ist, welche mit der vom Ansaugraum (5) wegweisenden ersten Bohrung (67) in Strömungsverbindung ist, und dass die zweite Bohrung (68) in die Umgebung (71 ) des Gasverdichters (1 ') mündet.
17. Gasverdichter (1 ') nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (43) einen geringeren Durchmesser aufweist als der Kolben (42), dass in der hohlzylindrischen Führung (41 ) des Aktuators (40') im Bereich der Kolbenstange (43) eine in Bezug zur Zylinderlängsachse (35) parallele erste Bohrung (67) ausgebildet ist, welche vom Ansaugraum (5) weg weist, dass in dem radialen Kragen (64) des Zylinders (20) eine ebenso ausgerichtete zweite Bohrung (68) ausgebildet ist, welche mit der vom Ansaugraum (5) wegweisenden ersten Bohrung (67) in Strömungsverbindung ist, dass an die vom Ansaugraum (5) wegweisende Bohrung (68) im Kragen (64) eine Abströmleitung (69) angeschlossen ist, welche zu einem Kurbelraum (61 ) des Gasverdichters (1 ) führt, und dass in der Abströmleitung (69) ein Rückschlagventil (70) angeordnet ist, welches in Richtung zu diesem Kurbelraum (61 ) öffnet sowie in der Gegenrichtung schließt.
18. Gasverdichter (1 , 1 ") nach einem der Ansprüche 8 und 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (40, 40') des Hilfsventils (39, 39', 39") und ein die Kupplung (38) betätigender Aktuator (74) mittels desselben Druckmittels betätigbar sind.
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