DE20108696U1 - Multi-stage piston compressor - Google Patents
Multi-stage piston compressorInfo
- Publication number
- DE20108696U1 DE20108696U1 DE20108696U DE20108696U DE20108696U1 DE 20108696 U1 DE20108696 U1 DE 20108696U1 DE 20108696 U DE20108696 U DE 20108696U DE 20108696 U DE20108696 U DE 20108696U DE 20108696 U1 DE20108696 U1 DE 20108696U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- check valve
- valve
- piston compressor
- pressure chamber
- closure membrane
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 55
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 44
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 229910000639 Spring steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 210000003734 kidney Anatomy 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000003446 memory effect Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
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
- F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
- F04B53/10—Valves; Arrangement of valves
- F04B53/108—Valves characterised by the material
-
- 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
- F04B25/00—Multi-stage pumps
- F04B25/02—Multi-stage pumps of stepped piston type
-
- 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
- F04B27/00—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
- F04B27/02—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders arranged oppositely relative to main shaft
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B27/00—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
- F04B27/04—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement
- F04B27/0404—Details, component parts specially adapted for such pumps
- F04B27/0451—Particularities relating to the distribution members
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
- F04B39/10—Adaptations or arrangements of distribution members
-
- 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
- F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
- F04B53/10—Valves; Arrangement of valves
- F04B53/1075—Valves; Arrangement of valves the valve being a flexible annular ring
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2225/00—Synthetic polymers, e.g. plastics; Rubber
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Compressor (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
Abstract
Description
- 1-- 1-
22.05.200122.05.2001
Die Erfindung bezieht sich auf einen Kolbenverdichter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a piston compressor according to the preamble of claim 1.
Derartige Kolbenverdichter werden in allen technischen Bereichen eingesetzt, wo ein Bedarf an Druckluft besteht. In erster Linie kommen solche Kolbenverdichter in der Fahrzeugindustrie für die Luftfederung und/oder Luftdämpfung zur Anwendung.Such piston compressors are used in all technical areas where there is a need for compressed air. Such piston compressors are primarily used in the automotive industry for air suspension and/or air damping.
Ein solcher Kolbenverdichter in einer zweigestuften Ausführung ist beispielsweise in der DE 197 15 291 Al beschrieben. Dieser Kolbenverdichter besteht aus einem Verdichtergehäuse, in dem eine zylindrische Niederdruckkammer mit einem größeren Niederdruckkolben und eine zylindrische Hochdruckkammer mit einem kleineren Hochdruckkolben ausgebildet sind. Dabei befinden sich die Niederdruckkammer und die Hochdruckkammer auf einer gemeinsamen Achse und der Niederdruckkolben und der Hochdruckkolben sind zu einem einstückigen Druckkolben mit einer gemeinsamen Kolbenstange ausgeformt. Die Niederdruckkammer besitzt einen Einlass mit einem Einlassrückschlagventil, die Hochdruckkammer besitzt einen Auslass mit einem Auslassrückschlagvenlil und beide Druckkammern sind durch einen Überströmkanal verbunden, in dem ein Überströmrückschlagventil angeordnet ist. In die gemeinsame Kolbenstange des Niederdruckkolbens und des Hochdruckkolbens greift in rechtwinkliger Ausrichtung ein Kurbelzapfen einer Kurbelwelle ein, die beispielsweise von einem Elektromotor angetrieben wird und die ihre rotierende Bewegung in eineSuch a piston compressor in a two-stage design is described, for example, in DE 197 15 291 A1. This piston compressor consists of a compressor housing in which a cylindrical low-pressure chamber with a larger low-pressure piston and a cylindrical high-pressure chamber with a smaller high-pressure piston are formed. The low-pressure chamber and the high-pressure chamber are located on a common axis and the low-pressure piston and the high-pressure piston are formed into a one-piece pressure piston with a common piston rod. The low-pressure chamber has an inlet with an inlet check valve, the high-pressure chamber has an outlet with an outlet check valve and both pressure chambers are connected by an overflow channel in which an overflow check valve is arranged. A crank pin of a crankshaft, which is driven, for example, by an electric motor and which converts its rotating movement into a
-2--2-
linerare Bewegung am einteiligen Druckkolben umwandelt. Aus dieser linearen Bewegung ergibt sich am Druckkolben eine oszillierende Bewegung. Das Einlassrückschlagventil, das Auslassrückschlagventil und das Überströmrückschlagventil besitzen Dichtscheiben aus Federstahl, die, wie im Falle des Einlassrückscklagventiles und des Überströmrückschlagventiles, durch eine mittige Schraube befestigt sind und die in dichtender Weise mehrere auf einem Teilkreis angeordnete Strömungskanäle überdecken, oder die, wie im Fall des Auslassrückschlagventiles, durch eine seitlich versetzte Schraube gehalten wird und die einen daneben liegenden Strömungskanal abdichten.linear movement on the one-piece pressure piston. This linear movement results in an oscillating movement on the pressure piston. The inlet check valve, the outlet check valve and the overflow check valve have sealing disks made of spring steel which, as in the case of the inlet check valve and the overflow check valve, are attached by a central screw and which cover several flow channels arranged on a partial circle in a sealing manner, or which, as in the case of the outlet check valve, are held by a laterally offset screw and which seal an adjacent flow channel.
Diese Rückschlagventile erfüllen ihre Aufgabe nur unzureichend. So ist festzustellen, dass die metallischen Dichtscheiben nicht ausreichend abdichten. Das ist darauf zurückzuführen, dass die Schließkraft der Dichtscheiben ausschließlich durch die Eigenspannungen des Federstahles aufgebracht wird. Dieser Schließkraft wirkt oftmals noch eine Spannkraft entgegen, die von der Befestigungsschraube ausgeht und die im druckausgeglichenen Zustand eine glatte Auflage der Dichtscheibe verhindert. Undichtigkeiten treten auch dadurch auf, dass mit der Zeit Ermüdungserscheinungen an der Dichtscheibe auftreten und dass die Dichtscheiben aus diesem Grund nicht einwandfrei an der Dichtfläche anliegen. Zum Ausgleich dieser nachteiligen Wirkungen werden die Dichtscheiben in der Regel stärker ausgeführt. Das erhöht aber wiederum den Einbauraum einer solchen Dichtscheibe und verringert das Volumen der entsprechenden Druckkammer. Solche Kolbenverdichter sind dann nicht sehr leistungsfähig. Die durch die Verstärkung der Dichtscheibe erzielte höhere Schließkraft erhöht aber gleichzeitig die erforderliche Öffnungskraft für den freien Durchfluss, die vom Systemdruck aufgebracht werden muss. Auch das verringert den Wirkungsgrad des Kolbenverdichters erheblich.These check valves do not perform their task adequately. It can be seen that the metal sealing discs do not seal sufficiently. This is because the closing force of the sealing discs is only generated by the inherent stresses of the spring steel. This closing force is often counteracted by a tension force that comes from the fastening screw and prevents the sealing disc from resting smoothly when the pressure is balanced. Leaks also occur because the sealing disc shows signs of fatigue over time and the sealing discs therefore do not fit perfectly on the sealing surface. To compensate for these adverse effects, the sealing discs are usually made thicker. However, this in turn increases the installation space for such a sealing disc and reduces the volume of the corresponding pressure chamber. Such piston compressors are then not very efficient. The higher closing force achieved by strengthening the sealing disc simultaneously increases the opening force required for free flow, which must be generated by the system pressure. This also significantly reduces the efficiency of the piston compressor.
Es hat sich auch gezeigt, dass das Material der Dichtscheiben wegen der hohen Frequenzen des Kolbenverdichters recht schnell ermüdet und daher nur eine geringe Lebensdauer der Dichtscheiben zu verzeichnen ist.It has also been shown that the material of the sealing discs fatigues quite quickly due to the high frequencies of the piston compressor and therefore the service life of the sealing discs is only short.
Letztlich ist auch die Herstellung der Dichtscheiben aus Federstahl sehr aufwendig, da einerseits das Material schwer zu bearbeiten ist und andererseits hohe Anforderungen an die Qualität der Dichtfläche an der Dichtscheibe gestellt werden.Ultimately, the production of sealing discs made of spring steel is also very complex, since on the one hand the material is difficult to process and on the other hand high demands are placed on the quality of the sealing surface on the sealing disc.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, einen gattungsgemäßen Kolbenverdichter zu entwickeln, dessen Rückschlagventile eine sehr geringe Schließkraft aufweisen und gleichzeitig eine hohe Dichtigkeit gewährleisten.The invention is therefore based on the object of developing a generic piston compressor whose check valves have a very low closing force and at the same time ensure a high level of tightness.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Weitere Ausgeslaltungsmöglichkeilen ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis Der neue Kolbenverdichter beseitigt die genannten Nachteile des Standes der Technik.This object is achieved by the characterizing features of claim 1. Further design possibilities arise from the subclaims 2 to . The new piston compressor eliminates the aforementioned disadvantages of the prior art.
Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. Dazu zeigen:The invention will be explained in more detail using an embodiment example. Shown are:
Fig. 1: einen zweistufigen Kolbenverdichter in einer schematischenFig. 1: a two-stage piston compressor in a schematic
Schnittdarstellung,
Fig. 2: eine Einzelheit des Kolbenverdichters mit der Darstellung dessectional view,
Fig. 2: a detail of the piston compressor showing the
Einlassrückschlagventiles,
Fig. 3: eine Einzelheit des Kolbenverdichters mit der Darstellung desInlet check valve,
Fig. 3: a detail of the piston compressor showing the
Überslrömrückschlagventiles und des Auslassrückschlagventiles und Fig. 4: eine Draufsicht zum Überslrömrückschlagventil gehörenden Ventileinsatzes.overflow check valve and the outlet check valve and Fig. 4: a plan view of the valve insert belonging to the overflow check valve.
Nach der Fig. 1 besteht ein zweistufiger Kolbenverdichter in seinen Hauptbestandteilen aus dem eigentlichen Kolbenverdichter 1, einem Antriebsmotor 2 und einer Lufttrocknereinheit 3.According to Fig. 1, a two-stage piston compressor consists of its main components: the actual piston compressor 1, a drive motor 2 and an air dryer unit 3.
Zum Kolbenverdichter 1 gehört ein Ventilgehäuse 4 mit einem zylindrischen, im Durchmesser gestuften Innenraum, der sich in eine Niederdruckkammer 5 mit einemThe piston compressor 1 includes a valve housing 4 with a cylindrical interior with a stepped diameter, which extends into a low-pressure chamber 5 with a
-4--4-
größeren Durchmesser und in eine Hochdruckkammer 6 mit einem kleineren Durchmesser aufteilt. Die Niederdruckkammer 5 ist mit einem Ventilgehäuseboden 7 und die Hochdruckkammer 6 mit einem Ventilgehäusedeckel 8 dichtend nach außen verschlossen. Dabei ist der Ventilgehäusedeckel 8 mit dem Gehäuse der Lufttrocknereinheit 3 verbunden oder einstückig ausgeführt, in den Innenraum des Ventilgehäuses 4 ist ein einslückiger Verdichterkolben 9 eingepasst, der dementsprechend aus einem Niederdruckkolben 10 mit einem größeren Durchmesser, einem Hochdruckkolben 11 mit einem kleineren Durchmesser und einer gemeinsamen Kolbenstange J 2 besteht. Im äußeren Bereich der Kolbenslange 12 ist ein Kurbelgehäuse ausgebildet, in das in rechtwinkliger Ausrichtung das Pleuel 13 der Kurbelwelle 14 des Antriebsmotors 2 eingreift.larger diameter and a high-pressure chamber 6 with a smaller diameter. The low-pressure chamber 5 is sealed to the outside with a valve housing base 7 and the high-pressure chamber 6 with a valve housing cover 8. The valve housing cover 8 is connected to the housing of the air dryer unit 3 or is designed as a single piece, a single-piston compressor piston 9 is fitted into the interior of the valve housing 4, which accordingly consists of a low-pressure piston 10 with a larger diameter, a high-pressure piston 11 with a smaller diameter and a common piston rod J 2. In the outer area of the piston rod 12, a crankcase is formed, into which the connecting rod 13 of the crankshaft 14 of the drive motor 2 engages at a right angle.
Die Niederdruckkammer 5 und die Hochdruckkammer 6 besitzen Verbindungen untereinander und nach außen.The low-pressure chamber 5 and the high-pressure chamber 6 are connected to each other and to the outside.
So befindet sich gemäß der Fig. 2 im Ventilgehäuseboden 7 des Kolbenverdichters 1 ein EinlassrUckschlagventil 15, das die Niederdruckkammer 5 mit der Atmosphäre verbindet. Zu diesem EinlassrUckschlagventil 15 gehören mehrere, auf einer gemeinsamen Kreisbahn angeordnete Einlassöffnungen 16 und eine, alle Einlassöffnungen 16 abdeckende, erste Verschlussmembran 17. Dabei ist die Verschlussmembran 17 in eine innenliegende Senkbohrung eingepasst, die einen balligen oder einen winkligen Bohrungsgrund aufweist. Ein miltig angesetztes und pilzarliges Befestigungselement 18 fixiert die Verschlussmeinbran 17 und hält die Verschlussmembran 17 unter einer leichten Spannung auf den Grund der Senkbohrung. Dabei ist diese durch das Befestigungselement 18 eingebrachte Spannung so gewählt, dass die erste Verschlussmembran 17 in ihrer Position drehfähig ist und sich im druckausgeglichenen Zustand nicht von den Einlassöffnungen 16 abhebt. Außerdem sind die Verschlussmembran 17 und das Befestigungselement 18 bündig in dieAccording to Fig. 2, an inlet check valve 15 is located in the valve housing base 7 of the piston compressor 1, which connects the low-pressure chamber 5 to the atmosphere. This inlet check valve 15 includes several inlet openings 16 arranged on a common circular path and a first sealing membrane 17 covering all inlet openings 16. The sealing membrane 17 is fitted into an internal counterbore which has a spherical or angled bore base. A centrally attached and mushroom-shaped fastening element 18 fixes the sealing membrane 17 and holds the sealing membrane 17 under slight tension to the base of the counterbore. The tension introduced by the fastening element 18 is selected such that the first sealing membrane 17 can rotate in its position and does not lift off from the inlet openings 16 in the pressure-balanced state. In addition, the sealing membrane 17 and the fastening element 18 are flush with the
Senkbohrung eingelassen, damit kein Volumen der Niederdruckkammer 5 verloren geht.Countersunk hole so that no volume of the low pressure chamber 5 is lost.
So befindet sich weiterhin im Verdichlerkolben 9 ein durchgängiger Überströmkanal 19, der die Niederdruckkammer 5 und die Hochdruckkammer 6 miteinander verbindet. Gemäß der Fig. 3 ist im hochdruckseitigen Mündungsbereich dieses Überströmkanals 19 ein Überströmrückschlagventil 20 angeordnet, das die Niederdruckkammer 5 und die Hochdruckkammer 6 funklionsbedingt miteinander verbindet oder trennt. Dazu ist die Mündung des Überströmkanals 19 zu einer im Querschnitt nierenförmigen Kammer 21 aufgeweitet, wobei die Nierenform einer Kreisbahn folgt.Thus, there is also a continuous overflow channel 19 in the compressor piston 9, which connects the low-pressure chamber 5 and the high-pressure chamber 6. According to Fig. 3, an overflow check valve 20 is arranged in the high-pressure side mouth area of this overflow channel 19, which functionally connects or separates the low-pressure chamber 5 and the high-pressure chamber 6. For this purpose, the mouth of the overflow channel 19 is widened to form a chamber 21 with a kidney-shaped cross section, with the kidney shape following a circular path.
Das Überströmrückschlagvenlil 20 besteht aus einer Topfmanschette 22 aus Kunststoff, die mit ihrem Boden auf die Stirnfläche des Hochdruckkolben 11 aufliegt und an der Innenwand der Hochdruckkammer 6 dichtend anliegt. Im Bereich des Überströmkanals 19 ist die Topfmanschette 22 durchbrochen.The overflow check valve 20 consists of a cup seal 22 made of plastic, the bottom of which rests on the front face of the high-pressure piston 11 and seals against the inner wall of the high-pressure chamber 6. The cup seal 22 is perforated in the area of the overflow channel 19.
Zum Überströmrückschlagventil 20 gehört weiterhin ein besonders ausgeführter Ventilhalter 23, der passend in den Innenraum der Topf manschette 22 eingesetzt ist und der in der Fig. 4 näher gezeigt wird. Dieser Ventilhaller 23 besitzt demnach eine äußere Form, die auf den Innenraum der Topfmanschette 22 ausgerichtet ist. Von der Seite der Hochdruckkammer 6 ist eine zylindrische Ausnehmung 24 eingebracht, deren Achse um einen bestimmten Exzenlrizitätsbetrag von der Achse des Hochdruckkolbens 11 entfernt angeordnet ist. Dieser Exentrizitätsbetrag sowie die Größe und die radiale Lage der zylindrischen Ausnehmung 24 gewährleisten, dass die zylindrische Ausnehmung 24 in Überdeckung mit der nierenförmigen Kammer 21 des Überströmkanals 19 liegt. Der Ventilhallcr 23 ist außerhalb der zylindrischen Ausnehmung 24 mit verteilt angeordneten Befesligungselementen 25 zur lagebestimmenden Verankerung mit dem Hochdruckkolben 11 ausgerüstet.The overflow check valve 20 also includes a specially designed valve holder 23 which is inserted into the interior of the cup sleeve 22 and which is shown in more detail in Fig. 4. This valve holder 23 therefore has an external shape which is aligned with the interior of the cup sleeve 22. A cylindrical recess 24 is introduced from the side of the high-pressure chamber 6, the axis of which is arranged at a certain eccentricity from the axis of the high-pressure piston 11. This eccentricity as well as the size and the radial position of the cylindrical recess 24 ensure that the cylindrical recess 24 is in overlap with the kidney-shaped chamber 21 of the overflow channel 19. The valve holder 23 is equipped outside the cylindrical recess 24 with distributed fastening elements 25 for anchoring it in a position-determining manner with the high-pressure piston 11.
Im äußeren radialen Bereich der zylindrischen Ausnehmung 24 befinden sich eine erste Durchgangsbohrung 26 mit einem kleineren Durchmesser und eine zweite Durchgangsbohrung 27 mit einem größeren Durchmesser, die einen gleichen oderIn the outer radial region of the cylindrical recess 24 there is a first through hole 26 with a smaller diameter and a second through hole 27 with a larger diameter, which have an equal or
-6--6-
unlerschiedlichen Absland zur Achse der zylindrischen Ausnehmung 24 aufweisen und die in ihrer Lage und in ihrer Ausdehnung so ausgelegt sind, dass sie mit der nierenförmigen Kammer 21 des Überströmkanals 19 in Überdeckung liegen. Neben der ersten Durchgangsbohrung 26 und der zweiten Durchgangsbohrung 27 können in gleicher Art weitere Durchgangsbohrungen eingesetzt werden. In die zylindrische Ausnehmung 24 ist eine frei aufliegende zweite Verschlussmembran 28 mit einem solchen Spiel eingepasst, dass sie in Drehrichtung und in axialer Richtung frei beweglich ist und der ringförmige Zwischenraum zwischen der zweiten Verschlussmembran 28 und der Innenwand der zylindrischen Ausnehmung 24 als Luftdurchtritt geeignet ist. Zur Verringerung der Reibungswiderstände sind die benachbarten Kanten der zylindrischen Ausnehmung 24 und der zweiten Verschlussmembran 28 abgerundet bzw. gebrochen ausgeführt. Die zylindrische Ausnehmung 24 ist weiterhin mit einem Anschlaggitter 29 abgedeckt, das einerseits den axialen Hub der zweiten Verschlussmembran 28 begrenzt und andererseits dem freigegebenen Druckluftstrom einen weitestgehend freien Durchtritt gewährt. Dabei ist die Struktur der Gillerstreben frei gewählt, wobei die Durchbrüche im Anschlaggitter 29 so klein ausgeführt sind, dass sich die zweite Verschlussmembran 28 nicht verklemmen kann. Die Durchbrüche können auch unterschiedlich groß sein.different distances from the axis of the cylindrical recess 24 and which are designed in their position and extent such that they overlap with the kidney-shaped chamber 21 of the overflow channel 19. In addition to the first through-hole 26 and the second through-hole 27, further through-holes can be used in the same way. A freely lying second closure membrane 28 is fitted into the cylindrical recess 24 with such a play that it is freely movable in the direction of rotation and in the axial direction and the annular space between the second closure membrane 28 and the inner wall of the cylindrical recess 24 is suitable as an air passage. To reduce the frictional resistance, the adjacent edges of the cylindrical recess 24 and the second closure membrane 28 are rounded or broken. The cylindrical recess 24 is also covered with a stop grid 29, which on the one hand limits the axial stroke of the second closure membrane 28 and on the other hand allows the released compressed air flow to pass through as freely as possible. The structure of the Giller struts is freely selected, with the openings in the stop grid 29 being designed so small that the second closure membrane 28 cannot jam. The openings can also be of different sizes.
Weiterhin besitzt die Hochdruckkammer 6 ein AuslassrUckschlagventil 30 zur Verbindung der Hochdruckkammer 6 mit einer Verbraucherleitung. Dieses Auslassrückschlagventil 30 ist nach der Fig. 3 zwischen dem Ventilgehäuse 4 und dem Ventilgehäusedeckel 8 angeordnet und besteht aus einer am Umfang eingespannten Venlilplalte 31 und einer dritten Verschlussmembran 32. Die Ventilplatte 31 ist gegenüber dem Ventilgehäuse 4 und gegenüber dem Ventilgehäusedeckel 8 abgedichtet ausgeführt und besitzt mehrere auf einem gemeinsamen Teilkreis angeordnete Auslassöffnungen 33. Die dritte Verschlussmembran 32 ist als ein Ring gestaltet und besitzt demnach eine mittige Durchflussbohrung 34. Mit ihrem Umfang ist die dritte Verschlussmembran 32 zwischen der Ventilplatte 31 und dem Ventilgehäusedeckel 8Furthermore, the high-pressure chamber 6 has an outlet check valve 30 for connecting the high-pressure chamber 6 to a consumer line. This outlet check valve 30 is arranged according to Fig. 3 between the valve housing 4 and the valve housing cover 8 and consists of a valve plate 31 clamped on the circumference and a third sealing membrane 32. The valve plate 31 is sealed against the valve housing 4 and the valve housing cover 8 and has several outlet openings 33 arranged on a common pitch circle. The third sealing membrane 32 is designed as a ring and therefore has a central flow bore 34. The third sealing membrane 32 is arranged with its circumference between the valve plate 31 and the valve housing cover 8.
festgehalten, während die Durchflussbohrung 34 mit ihrem Durchmesser so ausreichend kleiner als der Teilkreisdurchmesser der Durchmesser der Auslassöffnungen ausgelegt ist, dass die Auslassöffnungen 33 von der dritten Verschlussmembran 32 voll überdeckt werden.held, while the flow bore 34 with its diameter is designed to be sufficiently smaller than the pitch circle diameter of the diameters of the outlet openings that the outlet openings 33 are completely covered by the third closure membrane 32.
Die dritte Verschlussmembran 32 ist ohne konstruktive Vorspannung eingebaut, so dass sich die Schließkraft nur aus der malerialspezifischen Eigenspannung ergibt. Die erste Verschlussmembran 17 des Einlassrückschlagventiles 15, die zweite Verschlussmembran 28 des Überströmrückschlagventiles 28 und die dritte Verschlussmembran 32 des Auslassrückschlagventiles 30 bestehen aus Kunststoff, insbesondere aus einem elastischen Polymer, das in der Hauptsache eine hohe Durchschlagsfestigkeit besitzt, hoch temperaturbeständig ist und elastische Eigenschaften mit Memory-Effekt aufweist.The third sealing membrane 32 is installed without any structural prestress, so that the closing force results only from the material-specific residual stress. The first sealing membrane 17 of the inlet check valve 15, the second sealing membrane 28 of the overflow check valve 28 and the third sealing membrane 32 of the outlet check valve 30 are made of plastic, in particular of an elastic polymer, which mainly has a high dielectric strength, is highly temperature-resistant and has elastic properties with a memory effect.
Während des Betriebes wild die drehende Bewegung der vom Antriebsmotor 2 angetriebenen Kurbelwelle 14 über das Pleuel 13 in eine oszillierende Linearbewegung umgewandelt und auf den Ventükolben 9 übertragen. Damit bewegen sich gleichermaßen der Niederdruckkolben 10 und der Hochdruckkolben 11 zwischen zwei gegenüberliegenden Umkehrpunkten und bilden so zwei sich im Volumen wechselweise verändernde Niederdruckkammer 5 und Hochdruckkammer 6. Dabei entsteht bei einer sich vergrößernden Niederdruckkammer 5 ein solcher Unterdruck, der die erste Verschlussmembran 17 an seinem äußeren Umfang anheben und Außenluft durch die Einlassöffnungen 16 einströmen lässt. Dieser Öffnungsdruck ergibt sich aus der Summe der Materialspannung der Verschlussmembran 17 und der einbaubedingten Vorspannung an der Verschlussmembran 17. Gleichzeitig schließt der Unterdruck die zweite Verschlussmembran 28 des Überströmrückschlagventiles 20. Am oberen Umkehrpunkt der Bewegung des Ventilkolbens 9 stellt sich an der ersten Verschlussmembran 17 ein ausgeglichener Druck zwischen der Niederdruckkammer 5 und der Atmosphäre ein, wodurch die Verschlussmembran 17 durch die genannten Kräfte der Vorspannung auf die Einlassöffnungen 16 gedrückt wird und dieseDuring operation, the rotating movement of the crankshaft 14 driven by the drive motor 2 is converted into an oscillating linear movement via the connecting rod 13 and transmitted to the valve piston 9. The low-pressure piston 10 and the high-pressure piston 11 thus move equally between two opposite reversal points and thus form two low-pressure chambers 5 and high-pressure chambers 6 with alternating volumes. As the low-pressure chamber 5 expands, a negative pressure is created which causes the first closure membrane 17 to lift at its outer circumference and allows outside air to flow in through the inlet openings 16. This opening pressure results from the sum of the material tension of the closure membrane 17 and the installation-related pre-tension on the closure membrane 17. At the same time, the negative pressure closes the second closure membrane 28 of the overflow check valve 20. At the upper reversal point of the movement of the valve piston 9, a balanced pressure between the low-pressure chamber 5 and the atmosphere is established on the first closure membrane 17, whereby the closure membrane 17 is pressed onto the inlet openings 16 by the aforementioned pre-tension forces and these
• ··
• ··
• ··
• ··
verschließt. Auf Grund der optimalen Auswahl der Material- und Einbauspannungen treten einerseits beim Ansaugen geringste Durchflusswiderstände auf und schließt andererseits die erste Verschlussmembran 17 in kürzester Zeit nach dem Erreichen des oberen Umkehrpunktes. Das verbessert den Wirkungsgrad des Kolbenverdichters erheblich.Due to the optimal selection of the material and installation stresses, the lowest flow resistance occurs during suction and the first sealing membrane 17 closes in the shortest possible time after reaching the upper reversal point. This significantly improves the efficiency of the piston compressor.
Mit der umgekehrten Bewegung des Ventilkolbens 9 wird die Niederdruckkammer 5 verkleinert, sodass die dort eingespannte Luft unter Druck durch den Überströmkanal zur Hochdruckkammer 6 befördert wird. Dabei strömt die Luft zunächst in die nicrenförmigc Kammer 21 des Übcrslrömkanalcs 19 und belastet von dort die zweite Verschlussmembran 28 im Bereich und im Umfang der ersten Durchgangsbohrung 26 und der zweiten Durchgangsbohrung 27. Damit wirkt über die erste Durchgangsbohrung 26 eine erste Öffnungskraft und über die zweite Durchgangsbohrung 27 eine zweite Öffnungskraft auf die zweite Verschlussmembran 28 ein, die beide parallel zueinander wirken. Diese beiden Kräfte sind so unterschiedlieh, wie die Querschnitte der beiden Durchgangsbohrungen 26 und 27. Damit kommt die freiliegende zweite Verschlussmembran 28 in eine Schieflage und durch radiale Kraftkomponenten in eine radiale Drehbewegung, die von der kleineren Durchflussbohrung 26 zur größeren Durchflussbohrung 27 gerichtet ist und die die Lage der zweiten Verschlussmembran 28 zu den beiden Durchgangsbohrungen 26, stetig verändert. Das verlängert die Lebensdauer der zweiten Verschlussmembran 28 entscheidend, da die Belastung des Materials der Verschlussmembran 28 umlaufend verteilt wird und somit eine vorzeitige Überlastung nur einer bestimmten Stelle der Verschlussmembran 28 vermieden wird. Eine solche Überlastung führt schnell zum Durchschlagen und zu einem Ausfall des Überströmrückschlagventiles 20. Die freiliegende zweite Verschlussmembran 28 setzt dem durchfließenden Druckluftstrom nur einen geringsten Widerstand entgegen.With the reverse movement of the valve piston 9, the low-pressure chamber 5 is reduced in size, so that the air clamped there is conveyed under pressure through the overflow channel to the high-pressure chamber 6. The air initially flows into the nicotinic chamber 21 of the overflow channel 19 and from there loads the second closure membrane 28 in the area and circumference of the first through-hole 26 and the second through-hole 27. A first opening force thus acts on the second closure membrane 28 via the first through-hole 26 and a second opening force via the second through-hole 27, both of which act parallel to one another. These two forces are as different as the cross-sections of the two through-holes 26 and 27. This causes the exposed second sealing membrane 28 to become skewed and, due to radial force components, to undergo a radial rotational movement which is directed from the smaller flow hole 26 to the larger flow hole 27 and which constantly changes the position of the second sealing membrane 28 in relation to the two through-holes 26. This significantly extends the service life of the second sealing membrane 28, as the load on the material of the sealing membrane 28 is distributed all around, thus preventing premature overloading of just one specific point on the sealing membrane 28. Such an overload quickly leads to the overflow check valve 20 breaking through and failing. The exposed second sealing membrane 28 offers only minimal resistance to the compressed air flow flowing through.
Am unteren Umkehrpunkt der Bewegung des Ventilkolbens 9 stellt sich wieder ein ausgeglichener Druck zwischen der Niederdruckkammer 5 und der HochdruckkammerAt the lower reversal point of the movement of the valve piston 9, a balanced pressure is again established between the low-pressure chamber 5 and the high-pressure chamber
-9--9-
6 ein, der das Überströmrückschlagventil 20 schließen lässt. Durch die freie und reibungsarme Führung der zweiten Verschlussmembran 28 erfolgt die Schließung äußerst reaktionsschnell.6, which closes the overflow check valve 20. Due to the free and low-friction guidance of the second closure membrane 28, the closing is extremely responsive.
Mit der die Hochdruckkammer 6 verkleinernden Bewegung des Ventilkolbens 9 wird die in der Hochdruckkammer 6 eingeschlossene Druckluft über das Auslassrückschlagventil 30 verdrängt. Dabei passiert die Druckluft die von der dritten Verschlussmembran 32 freigegebenen Auslassöffnungen 33. Am oberen Umkehrpunkt der Bewegung des Ventilkolbens 9 schließt das Auslassrückschlagventil 30 wiederum äußerst reaktionsschnell.With the movement of the valve piston 9 which reduces the high-pressure chamber 6, the compressed air enclosed in the high-pressure chamber 6 is displaced via the outlet check valve 30. The compressed air passes through the outlet openings 33 released by the third sealing membrane 32. At the upper reversal point of the movement of the valve piston 9, the outlet check valve 30 closes again extremely quickly.
- 10-- 10-
• ··
• · ·· ·
- 11-- 11-
27 Zweite Durchgangsbohrung27 Second through hole
28 Zweite Verschlussmembran28 Second sealing membrane
29 Anschlaggitter29 Stop grid
30 Auslassrückschlagventil30 Outlet check valve
31 Ventilplatte31 Valve plate
32 Dritte Verschlussmembran32 Third closure membrane
33 Auslassöffnung33 Outlet opening
34 Durchflussbohrung34 Flow hole
Claims (7)
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE20108696U DE20108696U1 (en) | 2001-05-25 | 2001-05-25 | Multi-stage piston compressor |
| EP02742778A EP1395754B1 (en) | 2001-05-25 | 2002-05-24 | Multi-step piston compressor |
| US10/479,273 US20050031476A1 (en) | 2001-05-25 | 2002-05-24 | Single-step or muti-step piston compressor |
| PCT/DE2002/001879 WO2002095226A1 (en) | 2001-05-25 | 2002-05-24 | Single-step or multi-step piston compressor |
| AT02742778T ATE427423T1 (en) | 2001-05-25 | 2002-05-24 | MULTI-STAGE PISTON COMPRESSOR |
| DE50213413T DE50213413D1 (en) | 2001-05-25 | 2002-05-24 | MULTI-STAGE PISTON COMPRESSOR |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE20108696U DE20108696U1 (en) | 2001-05-25 | 2001-05-25 | Multi-stage piston compressor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE20108696U1 true DE20108696U1 (en) | 2001-08-30 |
Family
ID=7957271
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE20108696U Expired - Lifetime DE20108696U1 (en) | 2001-05-25 | 2001-05-25 | Multi-stage piston compressor |
| DE50213413T Expired - Lifetime DE50213413D1 (en) | 2001-05-25 | 2002-05-24 | MULTI-STAGE PISTON COMPRESSOR |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE50213413T Expired - Lifetime DE50213413D1 (en) | 2001-05-25 | 2002-05-24 | MULTI-STAGE PISTON COMPRESSOR |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20050031476A1 (en) |
| EP (1) | EP1395754B1 (en) |
| AT (1) | ATE427423T1 (en) |
| DE (2) | DE20108696U1 (en) |
| WO (1) | WO2002095226A1 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10125420C1 (en) * | 2001-05-25 | 2002-10-24 | Pnp Luftfedersysteme Gmbh | Multi-stage reciprocating compressor with interconnected high- and low pressure cylinders, employs plastic disc closure in non return valve |
| DE102011083614A1 (en) | 2011-03-01 | 2012-09-06 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Dryer circuit for a pneumatic control device of a vehicle |
| WO2018221287A1 (en) * | 2017-05-31 | 2018-12-06 | 株式会社村田製作所 | Valve and fluid control device |
| CN111271263A (en) * | 2020-03-30 | 2020-06-12 | 四川金星清洁能源装备股份有限公司 | Modular diaphragm compressor with large-displacement and multi-stage compression structure |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3192953A (en) * | 1961-12-18 | 1965-07-06 | Pressure Products Ind Inc | Check valves |
| US3536424A (en) * | 1968-11-12 | 1970-10-27 | Hydro Seal Ltd | Pump and piston assembly therefor |
| UST883011I4 (en) * | 1970-04-27 | 1971-02-02 | Miller two-stage air compressor | |
| US3981636A (en) * | 1973-07-20 | 1976-09-21 | Toyota Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Diaphragm vacuum pump |
| DE2849075C2 (en) * | 1978-11-11 | 1987-05-27 | Audi AG, 8070 Ingolstadt | Pressure valve arrangement for a reciprocating compressor |
| JPS6022198B2 (en) * | 1982-02-23 | 1985-05-31 | 本田技研工業株式会社 | How to assemble a reciprocating compressor |
| JP2631649B2 (en) * | 1986-11-27 | 1997-07-16 | 三菱電機株式会社 | Scroll compressor |
| US5022832A (en) * | 1988-11-30 | 1991-06-11 | Holset Engineering Company | Ring valve type air compressor |
| US4890637A (en) * | 1988-12-12 | 1990-01-02 | Flavorcoffee Co. Inc. | One way valve |
| US4931000A (en) * | 1989-03-02 | 1990-06-05 | Gilian Instrument Corp. | Double acting diaphragm air pump |
| DE3940099A1 (en) * | 1989-12-04 | 1991-06-06 | Wolf Woco & Co Franz J | Lamellar valve structure - comprising two housing sections with intermediate flexible elastic seal fixed between them comprising plastic sheet |
| US5658134A (en) * | 1995-07-26 | 1997-08-19 | J-Operating Company | Compressor with suction valve in piston |
| IT1287150B1 (en) * | 1996-11-11 | 1998-08-04 | Roberto Siviero | ALTERNATIVE PUMP WITH COAXIAL VALVES IN SPECIES FOR RIBS AND SIMILAR WITH MANUAL AND MOTORIZED OPERATION |
| DE19715291C2 (en) * | 1997-04-11 | 2002-05-16 | Pnp Luftfedersysteme Gmbh | Two-stage compressor |
| US6056439A (en) * | 1999-01-28 | 2000-05-02 | Fres-Co System Usa, Inc. | High flow/volume valve for flexible packaging |
| DE10125420C1 (en) * | 2001-05-25 | 2002-10-24 | Pnp Luftfedersysteme Gmbh | Multi-stage reciprocating compressor with interconnected high- and low pressure cylinders, employs plastic disc closure in non return valve |
-
2001
- 2001-05-25 DE DE20108696U patent/DE20108696U1/en not_active Expired - Lifetime
-
2002
- 2002-05-24 WO PCT/DE2002/001879 patent/WO2002095226A1/en active Application Filing
- 2002-05-24 DE DE50213413T patent/DE50213413D1/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-05-24 AT AT02742778T patent/ATE427423T1/en not_active IP Right Cessation
- 2002-05-24 US US10/479,273 patent/US20050031476A1/en not_active Abandoned
- 2002-05-24 EP EP02742778A patent/EP1395754B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2002095226A1 (en) | 2002-11-28 |
| EP1395754B1 (en) | 2009-04-01 |
| EP1395754A1 (en) | 2004-03-10 |
| US20050031476A1 (en) | 2005-02-10 |
| DE50213413D1 (en) | 2009-05-14 |
| ATE427423T1 (en) | 2009-04-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1267107B1 (en) | Primary seal arrangement for piston and rod | |
| EP1459000B1 (en) | Valve | |
| DE3529929C2 (en) | ||
| DE602004000553T2 (en) | Suction valve in lamella design for a compressor | |
| EP1395755B1 (en) | Multi-stage piston-type compressor | |
| EP0925446B1 (en) | Radial piston pump for fuel high-pressure supply | |
| DE4213798C2 (en) | Radial piston pump, in particular fuel pump for internal combustion engines | |
| WO2006103279A9 (en) | Refrigeration compressor | |
| DE20311689U1 (en) | High pressure pump valve with reversible valve seats | |
| DE19854540C2 (en) | Pressure maintenance valve for air suspension systems and pneumatic systems | |
| DE2622010A1 (en) | RADIAL PISTON PUMP | |
| DE20108696U1 (en) | Multi-stage piston compressor | |
| DE202006016594U1 (en) | Membrane pump has first housing part which contains inlet chamebr and outlet chamber and valve plate between first and second housing parts | |
| DE60214088T2 (en) | expansion valve | |
| DE60315785T2 (en) | pump | |
| EP1985855A1 (en) | Piston of an oscillating piston pump | |
| DE69210696T2 (en) | Ring valve plate arrangement for a fluid displacement pump | |
| EP1899610B1 (en) | Hydraulic accumulator | |
| DE19809143A1 (en) | Pressure control valve for fluids | |
| DE19852409A1 (en) | Pressure relief valve, especially for vehicles | |
| DE19748750A1 (en) | Radial piston pump | |
| DE102004011050B4 (en) | pump | |
| EP1819921A1 (en) | Piston for a combustion engine | |
| EP0450018A1 (en) | Gate valve. | |
| DE10255680A1 (en) | Axial piston compressors, especially CO2 compressors for vehicle air conditioning systems with split cylinder heads |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 20011004 |
|
| R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: CONTINENTAL TEVES AG & CO. OHG, DE Free format text: FORMER OWNER: PNP LUFTFEDERSYSTEME GMBH, 19089 CRIVITZ, DE Effective date: 20030402 |
|
| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20041217 |
|
| R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20070531 |
|
| R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
Effective date: 20091125 |
|
| R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: CONTINENTAL TEVES AG & CO. OHG, DE Free format text: FORMER OWNER: CONTINENTAL AKTIENGESELLSCHAFT, 30165 HANNOVER, DE Effective date: 20110118 |
|
| R071 | Expiry of right |