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
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).
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.
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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.
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.
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.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Hauptanspruchs. Weitere vorteilhafte Ausbildungen sind in den Unteransprüchen offenbart.
Dabei weist der Zylinderkopf ein parallel zum Auslassventil angeordnetes separates Überdruckventil für den Kompressionsraum auf.
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.
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.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung in diesem Sinne besteht darin, dass der Überdruckventilkörper federbelastet ist, bzw. zusätzlich zur eigenen Elastizität federbelastet ist.
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.
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.
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.
Besonders geeignet ist eine solche Kompressoreinheit für eine Vorrichtung zum Abdichten und Aufpumpen aufblasbarer Gegenstände, insbesondere zum Abdichten und Aufpumpen von Kraftfahrzeugreifen.
Anhand eines Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden.
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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.
Im Zylinderkopf 4 ist, wie der obere Teil der
Das Überdruckventil 11 ist hier als Rückschlagventil ausgebildet ist und weist einen mit einer als federbelastete Stahlkugel ausgebildeten Überdruckventilkörper 12 auf.
Die Vorspannung also der "Sitzdruck" des Überdruckventilkörpers 12 auf dem Überdruckventilsitz 14 ist über die die Federkraft beeinflussende Einstellschraube 13 einstellbar.
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