KOMPRESSOREINHEIT

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Kompressoreinheit in einer tragbaren Druckluftquelle, welche einen über einen Schubkurbeltrieb bzw. ein Schubkurbelgetriebe angetriebenen Hubkolbenverdichter mit einem in einem Zylinder oszillierend bewegten und einen Kompressionsraum begrenzenden Kolben aufweist, wobei der Zylinder ausgangsseitig durch einen Zylinderkopf mit Auslassventil verschlossenen ist

[0002] Solche Kompressoreinheiten werden z. B. mit oder als Teil von Vorrichtungen zum Abdichten und Aufpumpen aufblasbarer Gegenstände, insbesondere zum Abdichten und Aufpumpen von Kraftfahrzeugreifen benötigt (Pannensets).

[0003] Diese tragbaren und leichten Vorrichtungen beinhalten die Kompressoreinheit als Druckgasquelle auf, weisen weiterhin einen Dichtmittelbehälter für ein in den aufblasbaren Gegenstand einfüllbares selbsttätiges Dichtmittel auf, eine Ventil- und Verteilereinheit für Dichtmittel und Druckgas und sind mit einer an die Druckgasquelle anschließbaren Einlassleitung und einer an den aufblasbaren Gegenstand anschließbaren Auslassleitung versehen.

[0004] Die DE 44 29 097 A1 zeigt eine solche Kompressoreinheit bzw. einen Kolbenverdichter mit einem im Stand der Technik üblichen Auslassventil, welches gleichzeitig das einzige "Überdruckventil" für den Innenraum des Kompressors ist. Ein solches Auslassventil besteht aus einer federbelasteten Scheibe, welche eine Auslassbohrung des Verdichtungsraums im Zylinder abdeckt und bei entsprechendem Druck im Verdichtungsraum gegen die Feder abhebt. Abgesehen davon, dass ein solches Auslassventil für sehr hohe Öffnungsfrequenzen, d.h. für sehr schnell bewegte Kolbenkompressoren mit kurzem Hub, nur bedingt geeignet ist, ist es hier erforderlich, einen bestimmten Rohrlängenabstand zum Dichtmittelbehälter bzw. zur zugehörigen Verteilereinheit einzuhalten, um einen Rückfluss von Dichtmittel in den Kompressionsraum/Druckraum zu verhindern. Dies erhöht insgesamt die Baugröße von Vorrichtungen zum Abdichten und Aufpumpen aufblasbarer Gegenstände. Ein vergrößerter Bauraum steht aber dem Entwicklungstrend entgegen, solche Vorrichtungen und insbesondere deren Kompressoren möglichst platzsparend zu gestalten.

[0005] Die US 2005/191193 A1 offenbart einen Kompressor, an dessen Kompressionsraum sich ein eine weitere Kammer anschließt, welche ein Auslassventil und ein Überdruckventil enthält.

[0006] Die US 5 947 696 offenbart einen Kompressor zum Aufpumpen eines Autoreifens mit einer Kompressionskammer, von welcher zwei Ventile, ein Auslassventil und ein Überdruckventil abgehen.

[0007] Handelsübliche Pannensets zur Reifenabdichtung, die über einen Kleinkompressor verfügen, mit dessen Hilfe Reifen aufgepumpt werden können, nutzen zur Begrenzung des Maximaldruckes in der Regel also entweder das Auslassventil im Kompressionsraum in Verbindung mit einem entsprechend ausgelegten Totraum oder aber ein Ventil in der nachfolgenden Verteilereinheit, welches somit zwischen Auslassventil und Reifenventil bzw. zwischen Kompressor und Manometer angeordnet ist.

[0008] Die Anordnung eines Überdruckventils zwischen Verteilereinheit und Auslassventil kann dazu führen, dass beim Pumpen von Dichtmittel Druckzustände entstehen können, die dazu führen, dass es zu einem unerwünschten Dichtmittelrückfluß kommt, der den Kompressor unbrauchbar macht. Andererseits verhindert ein Rückschlagventil in der nachfolgenden Verteilereinheit zwischen Auslassventil und Reifenventil, dass bei abgeschaltetem Kompressor mit dem integrierten Manometer der bestehende Druck messbar bleibt. Dementsprechend löst ein zusätzliches Rückschlagventil zwischen Kompressor und Manometer das Problem auch nicht zufriedenstellend.

[0009] Für die Erfindung bestand daher die Aufgabe ein Überdruckventil bereitzustellen, welches die Begrenzung des Maximaldrucks im Kompressionsraum bei gleichzeitiger Vermeidung von Dichtmittelrückfluß gewährleistet und damit Gebrauchsdauer und Zuverlässigkeit des Kompressors erhöht.

[0010] Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Hauptanspruchs. Weitere vorteilhafte Ausbildungen sind in den Unteransprüchen offenbart.

[0011] Dabei weist der Zylinderkopf ein parallel zum Auslassventil angeordnetes separates Überdruckventil für den Kompressionsraum auf.

[0012] Damit erfolgt die Absicherung/Einstellung des Maximaldrucks schon im Kompressionsraum (Zylinder). Dadurch muss die nachfolgende Konstruktion nicht mehr den Maximaldrücken standhalten, was zu einer Material- & Kostenersparnis führt, da diese nachgelagerten Teile nicht so aufwendig konstruiert werden müssen. Der Rückfluss von Dichtmittel bei Pumpsystemen ist mit einer solchen Kompressoreinheit ausgeschlossen. Das Auslassventil trennt nämlich das Fördersystem vom Überdruckventil. Dies ermöglicht eine Dichtmittelpumplösung, die auch in Verbindung mit niedrigen Maximaldrücken und der Verwendung von hochviskosem Dichtmittel funktioniert. Als niedrige Maximaldrücke werden solche bezeichnet, die erheblich unter den heute üblichen Drücken von 600 bis 800 kPa liegen.

[0013] Eine vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, dass das Überdruckventil einen Überdruckventilkörper und/oder einen Überdruckventilsitz aus elastomerem Material, vorzugsweise aus Gummi, aufweist. Bei einem Überdruckventilkörper aus elastomerem Material kann ein sehr schnell arbeitendes Ventil geringer Masse bereitgestellt werden, das sogar so ausgelegt werden kann, dass die eigene Elastizität genügend Federkraft bereitstellt, um den Überdruckventilkörper bis zum Erreichen eines bestimmtem Drucks auf dem Überdruckventilsitz zu fixieren. Bei einem Überdruckventilsitz aus elastomerem Material, in den sich der Überdruckventilkörper eindrücken kann, entsteht auf einfache Weise zusätzliche Elastizität / Federkraft.

[0014] Eine weitere vorteilhafte Ausbildung in diesem Sinne besteht darin, dass der Überdruckventilkörper federbelastet ist, bzw. zusätzlich zur eigenen Elastizität federbelastet ist.

[0015] Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass das Überdruckventil einen als Rückschlagventil mit einer federbelasteten Stahlkugel als Überdruckventilkörper aufweist. Dies ist eine besonders einfache und vielfach bewährte Ausführung, die als Zubehör leicht erworben werden kann. Die Stahlkugelventilkonstruktion ermöglicht den Einsatz auch für Zylinderköpfe aus Metall und lässt höhere Einsatztemperaturen zu.

[0016] Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass die Vorspannung, also der "Sitzdruck" des Überdruckventilkörpers auf dem Überdruckventilsitz einstellbar ist. In einfachster Ausführung geschieht dies beispielsweise durch eine die Federkraft beeinflussende Einstellschraube.

[0017] Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass die Überdruckventilöffnung einen Durchmesser zwischen 1 und 5 mm aufweist, vorzugsweise 1,5 bis 3 mm. Damit lässt sich auf einfache Weise die Auslegung auf Federwirkung und Durchlassmenge beim Öffnen beeinflussen.

[0018] Besonders geeignet ist eine solche Kompressoreinheit für eine Vorrichtung zum Abdichten und Aufpumpen aufblasbarer Gegenstände, insbesondere zum Abdichten und Aufpumpen von Kraftfahrzeugreifen.

[0019] Anhand eines Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden.

[0020] Die Fig. 1 zeigt eine Kompressoreinheit mit Schubkurbelgetriebe, Motor und Zylinderkopf in zwei Ansichten, für eine Vorrichtung zum Abdichten und Aufpumpen von Kraftfahrzeugreifen. Die Kompressoreinheit ist mit einem erfindungsgemäß angeordneten Überdruckventil versehen.

[0021] Die schnell laufende Kompressoreinheit 1 wird über ein Schubkurbelgetriebe 2 durch einen Motor 3 angetrieben. Der Zylinderkopf 4 weist verschiedene Auslass- und Anschlusseinrichtungen auf, unter anderem ein Manometer 5, und bildet auch das Auslassventil für den Kompressionsraum 8, nämlich durch das rohrförmige Auslassventilgehäuse 6 für den Auslassventilhalter 7, mit dem ein elastischer Auslassventilkörper 9 mittig auf dem Auslassventilsitz 10 fixiert ist, welcher am zylinderseitigen Ende des Gehäuses 6 ausgebildet ist.

[0022] Im Zylinderkopf 4 ist, wie der obere Teil der Fig. 1 deutlich zeigt, ein parallel zum Auslassventil angeordnetes separates Überdruckventil 11 für den Kompressionsraum angeordnet.

[0023] Das Überdruckventil 11 ist hier als Rückschlagventil ausgebildet ist und weist einen mit einer als federbelastete Stahlkugel ausgebildeten Überdruckventilkörper 12 auf.

[0024] Die Vorspannung also der "Sitzdruck" des Überdruckventilkörpers 12 auf dem Überdruckventilsitz 14 ist über die die Federkraft beeinflussende Einstellschraube 13 einstellbar.

Bezugszeichenliste

(Teil der Beschreibung)

[0025] 

1

Kompressoreinheit

2

Schubkurbelgetriebe

3

Motor

4

Zylinderkopf

5

Manometer

6

Auslassventilgehäuse

7

Auslassventilhalter

8

Kompressionsraum

9

Auslassventilkörper

10

Auslassventilsitz

11

Überdruckventil

12

Überdruckventilkörper

13

Einstellschraube

14

Überdruckventilsitz

15

Überdruckventilöffnung

Ansprüche

1. Kompressoreinheit (1) in einer tragbaren Druckluftquelle einer Vorrichtung zum Abdichten und Aufpumpen von Kraftfahrzeugreifen, welche einen über ein Schubkurbelgetriebe (2) angetriebenen Hubkolbenverdichter mit einem in einem Zylinder oszillierend bewegten und einen Kompressionsraum (8) begrenzenden Kolben aufweist, wobei der Zylinder ausgangsseitig durch einen Zylinderkopf (4) mit Auslassventil (6, 7, 9) verschlossenen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderkopf (4) ein räumlich parallel zum Auslassventil (6, 7, 9) angeordnetes und parallel zum Auslassventil wirkendes separates Überdruckventil (11) für den Kompressionsraum (8) aufweist, welches den Maximaldruck bereits im Kompressionsraum begrenzt, wobei das Auslassventil das Fördersystem vom Überdruckventil derart trennt, dass ein Rückfluss von Dichtmittel ausgeschlossen ist und wobei die Vorspannung des Überdruckventilkörpers (12) auf dem Überdruckventilsitz (14) einstellbar ist.

2. Kompressoreinheit nach Anspruch 1, bei dem das Überdruckventil (11) einen Überdruckventilkörper (12) und/oder einen Überdruckventilsitz (14) aus elastomerem Material, vorzugsweise aus Gummi, aufweist.

3. Kompressoreinheit nach Anspruch 1, bei dem der Überdruckventilkörper (12) federbelastet ist.

4. Kompressoreinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Überdruckventil als Rückschlagventil ausgebildet ist und einen als federbelastete Stahlkugel ausgebildeten Überdrockventilkörper (12) aufweist.

5. Kompressoreinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Überdruckventilöffnung (15) einen Durchmesser zwischen 1 und 5 mm aufweist, vorzugsweise 1,5 bis 3 mm.

Claims

1. Compressor unit (1) in a portable compressed-air source of an apparatus for sealing and inflating motor vehicle tyres, which has a reciprocating piston compressor driven by a slider-crank mechanism (2) and having a piston that is oscillated in a cylinder and delimits a compression chamber (8), the cylinder being closed on the output side by a cylinder head (4) having an outlet valve (6, 7, 9), characterized in that the cylinder head (4) has a separate pressure relief valve (11) for the compression chamber (8), which is arranged spatially parallel to the outlet valve (6, 7, 9) and acts parallel to the outlet valve and which already limits the maximum pressure in the compression chamber, the outlet valve separating the delivery system from the pressure relief valve in such a way that a backflow of sealant is ruled out, and the prestressing of the pressure relief valve body (12) on the pressure relief valve seat (14) being adjustable.

2. Compressor unit according to Claim 1, in which the pressure relief valve (11) has a pressure relief valve body (12) and/or a pressure relief valve seat (14) of elastomeric material, preferably of rubber.

3. Compressor unit according to Claim 1, in which the pressure relief valve body (12) is spring-loaded.

4. Compressor unit according to one of Claims 1 to 3, in which the pressure relief valve is formed as a nonreturn valve and has a pressure relief valve body (12) formed as a spring-loaded steel ball.

5. Compressor unit according to one of Claims 1 to 5, in which the pressure relief valve opening (15) has a diameter of between 1 and 5 mm, preferably 1.5 to 3 mm.

Revendications

1. Unité de compresseur (1) dans une source d'air comprimé portative d'un dispositif pour étanchéifier et gonfler des pneus de véhicules automobiles, qui présente un compresseur à piston alternatif entraîné par le biais d'un entraînement à bielle-manivelle (2) avec un piston déplacé avec un mouvement d'oscillation dans un cylindre et limitant un espace de compression (8), le cylindre étant fermé du côté de la sortie par une culasse (4) avec une soupape d'échappement (6, 7, 9), caractérisée en ce que la culasse (4) présente une soupape de surpression séparée (11) disposée dans l'espace parallèlement à la soupape d'échappement (6, 7, 9) et agissant parallèlement à la soupape d'échappement, pour l'espace de compression (8), qui limite la pression maximale déjà dans l'espace de compression, la soupape d'échappement séparant le système de refoulement de la soupape de surpression de telle sorte qu'un reflux d'agent d'étanchéité soit impossible, et la précontrainte du corps de soupape de surpression (12) sur le siège de soupape de surpression (14) pouvant être ajustée.

2. Unité de compresseur selon la revendication 1, dans laquelle la soupape de surpression (11) présente un corps de soupape de surpression (12) et/ou un siège de soupape de surpression (14) en matériau élastomère, de préférence en caoutchouc.

3. Unité de compresseur selon la revendication 1, dans laquelle le corps de soupape de surpression (12) est sollicité par ressort.

4. Unité de compresseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle la soupape de surpression est réalisée sous forme de clapet antiretour et présente un corps de soupape de surpression (12) réalisé sous forme de bille en acier sollicitée par ressort.

5. Unité de compresseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle l'ouverture de soupape de surpression (15) présente un diamètre compris entre 1 et 5 mm, de préférence entre 1,5 et 3 mm.

Zeichnung