EP-3959069-B1 - COMPRESSOR UNIT FOR COMPRESSING AIR WITHIN PORTABLE/TRANSPORTABLE SYSTEMS, USE OF A FLUTTER VALVE IN A COMPRESSOR UNIT OF THIS KIND AND PORTABLE/TRANSPORTABLE SYSTEM FOR SEALING AND INFLATING VEHICLE PNEUMATIC TYRES

Inventors

• SCHLOSSER, Florian - c/o Continental AG
• ZAUM, Christopher - c/o Continental AG

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20200317

Claims (12)

1. Compressor unit for compressing air within portable/transportable systems, wherein the compressor unit (1) has at least one motor (2) and at least one reciprocating-piston compressor (4) with a cylinder (9) and with a piston (7), wherein the cylinder (9) has a flutter-valve component (11), wherein the flutter-valve component (11) has at least one flutter valve (12) as an outlet valve of the cylinder (9), wherein the flutter-valve component (11) has a fastening element (15) and one or more flutter elements (16), consisting of elastic material (17), for sealing of an air channel and for resetting for air streams, wherein the one or at least one of the multiple flutter elements (16) comprises a sealing segment (18), for sealing of an outlet channel (21) of the cylinder (9), and an attachment segment (19), for attachment to the fastening element (15) of the flutter-valve component (11), characterized in that the sealing segment (18) is arranged after the attachment segment (19) in the flow direction (20).
2. Compressor unit according to Claim 1, wherein the one or at least one of the multiple flutter elements (16) - is a disc which has the same shape as the cross section of an outlet channel (21) of the cylinder (9).
3. Compressor unit according to Claim 2, wherein the one or at least one of the multiple flutter elements (16) - has the shape of a perforated disc with a central hole, wherein the radially outer portion of the one or the at least one flutter element (16) is the sealing segment and the radially inner portion of the one or the at least one flutter element (16) is the attachment segment (19).
4. Compressor unit according to one of the preceding claims, wherein the one or at least one of the multiple flutter elements (16) is attached in a cylinder outlet channel (21) of the compressor unit (1), wherein the elastic material (17) is preferably selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene, polyurethane, fluoro rubbers, chlorinated rubbers, silicone rubbers, polyurethane rubbers and spring steel.
5. Compressor unit according to one of the preceding claims, wherein the attachment segment (19) of the flutter element (16) is connected in a form-fitting or materially bonded, preferably materially bonded, manner to the fastening element (15) of the flutter-valve component (11).
6. Compressor unit according to one of the preceding claims, wherein at least one of the sealing segments (18) of the one or the multiple flutter elements (16) has a transverse extent and a longitudinal extent (25, 24), wherein the ratio of longitudinal extent to transverse extent (24, 25) lies in the range of 500:1 to 1:1, wherein the longitudinal extent (24) of the at least one sealing segment (18) preferably has a sealing angle ß (23) to the flow direction (20) in the range of 10 to 80°, very particularly preferably in the range of 30 to 60°.
7. Compressor unit according to one of the preceding claims, wherein - the displacement volume (10) of the cylinder (9) lies in the range of 1 to 1000 cm 3 , preferably in the range of 2 to 200 cm 3 , particularly preferably in the range of 3 to 50 cm 3 , and/or - the reciprocating-piston compressor (4) is configured to attain a stroke frequency in the range of 1 to 1000 s -1 , preferably in the range of 10 to 500 s -1 , particularly preferably in the range of 140 to 450 s -1 .
8. Compressor unit according to one of the preceding claims, wherein the compressor unit (1) has no spring elements (3), in particular no metal-containing spring for use in a valve.
9. Compressor unit according to one of the preceding claims, wherein the compressor unit (1) comprises means for measuring air pressure, wherein the means for measuring air pressure are designed in such a way that they are able to measure the air pressure behind the flutter-valve component (11) of the cylinder (9) in the flow direction (20).
10. Compressor unit according to one of the preceding claims, wherein the flutter-valve component (11) has a self-tapping screw (6) for attachment of the one or the at least one flutter element (16).
11. Compressor unit according to one of the preceding claims, wherein the fastening element (15) of the flutter-valve component (11) is welded to an inner wall of the cylinder (9) or of the cylinder outlet channel (21).
12. Portable/transportable system for sealing and inflating pneumatic vehicle tyres, comprising - at least one compressor unit (1) as defined in one of Claims 1 to 11, and - at least one sealant container for accommodating a sealant and/or a gas, and optionally - at least one distributor unit for generating a dispersion consisting of sealant and gas and distributing it into a pneumatic vehicle tyre.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kompressoreinheit zur Luftverdichtung innerhalb tragbarer/transportabler Systeme, wobei die Kompressoreinheit mindestens einen Motor und mindestens einen Hubkolbenverdichter mit einem Zylinder und mit einem Kolben aufweist. Die Erfindung betrifft auch eine Verwendung eines Flatterventils und ein tragbares/transportables System zum Abdichten und Aufpumpen von Fahrzeugluftreifen. Kompressoreinheiten zur Luftverdichtung innerhalb tragbarer Systeme, wie beispielsweise in Pannen-Reparaturkits für Pkws, müssen insbesondere zwei Voraussetzungen erfüllen. Einerseits müssen sie sehr kompakt sein, damit sie einen möglichst geringen Platz und ein möglichst geringes Gewicht im Auto einnehmen, beispielsweise Kofferraum. Andererseits müssen sie eine möglichst lange Lebensdauer aufweisen, d.h. über einen langen Zeitraum einsetzbar sein. Diese beiden Voraussetzungen ergeben meistens einen Zielkonflikt, da sie nicht gleichzeitig und im gleichen Maße verbessert werden können. Im Stand der Technik sind verschiedene Kompressoren bekannt: DE 102013 107 850 A1 offenbart eine "Kompressoreinheit in einer tragbaren Druckluftquelle, welche einen über ein Schubkurbelgetriebe angetriebenen Hubkolbenverdichter mit einem in einem Zylinder oszillierend bewegten Kolben aufweist" (s. Anspruch 1). Das Dokument mit der internationale Veröffentlichungsnummer WO 96/05430 offenbart "Kolbenverdichter für gasförmige Medien, vorzugsweise Luft, mit einer innerhalb eines Zylinders (60) hin- und herbewegbaren Kolbenstange mit starr verbundenem Kolben (58), der einen Durchlaß (80) für das von der Kolbenunterseite anzusaugende gasförmige Medium mit einem sich bei Abwärtsbewegung des Kolbens öffnenden und bei Aufwärtsbewegung des Kolbens schließenden Einlaßventil (80) aufweist" (s. Anspruch 1). DE 20 2016 101104 U1 offenbart eine Kompressoreinheit gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine weitere Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, besteht darin, einen Kompressoreinheit zur Luftverdichtung innerhalb tragbarer/transportabler Systeme bereitzustellen, der eine verlängerte Lebensdauer und oder eine kompaktere Bauweise aufweist. Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch eine Kompressoreinheit zur Luftverdichtung innerhalb tragbarer/transportabler gemäß dem Anspruch 1. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung umfasst ein Flatterventil mindestens ein Flatterelement, bevorzugt besteht das Flatterventil aus einem Flatterelement. Aufgrund ihrer kompakten Bauweise werden Kompressoreinheiten zur Luftverdichtung innerhalb tragbarer/transportabler Systeme häufig mit Opferdichtern mit geringem Volumen und Hochfrequenz gebaut, um das nötige Strömungsvolumen pro Zeiteinheit befördern zu können. Üblicherweise werden als Ein -und Auslassventile im Zylinder einer besagten Kompressoreinheit Federventile eingesetzt. Diese haben einerseits den Nachteil, dass sie aufgrund ihrer Bauweise eine schlechtere Strömungsdynamik aufgrund einer nicht geradlinigen Strömung bewirken. Andererseits haben diese Federventile eine von der Stärke ihrer Feder abhängige Eigenfrequenzen im Bereich von 100 bis 500 s-1, welche sehr nahe der Hubfrequenz einer Kompressoreinheit zur Luftverdichtung innerhalb tragbarer/transportabler Systeme liegt. Erreicht ein Federventil aufgrund der Bewegung des Kupferdichters seiner Eigenfrequenzen, so kann und im häufigsten Falle wird das System irreparablen Schaden nehmen und ist somit nicht mehr einsetzbar. Die Eigenfrequenzen von Flatterventilen liegen dagegen weit über den Hubfrequenzen von Kompressoreinheiten zur Luftverdichtung innerhalb tragbarer/transportabler Systeme und sind somit trotz ihrer kompakten Bauweise zudem länger haltbar. Besonders bevorzugt ist daher eine erfindungsgemäße Kompressoreinheit mit einem oder mehreren Flatterventilen als Ein- und/oder Auslassventil des Zylinders, wobei das oder die Flatterventile eine Eigenfrequenz von größer als 250 s-1 aufweisen, bevorzugt von größer als 500 s-1, und/odermindestens eine zweimal oder dreimal so große Eigenfrequenzen wie die Hubfrequenz der Kompressoreinheit aufweisen. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung umfasst die Flatterventilkomponente zumindest das Flatterventil. Optional kann die Flatterventilkomponente noch weiter Subkomponenten aufweisen, wie beispielsweise eine selbst schneidende Schraube wie nachstehend beschrieben. Bevorzugt besteht die Flatterventilkomponente ausschließlich aus dem Flatterventil. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung umfasst eine erfindungsgemäße Kompressoreinheit im folgenden auch erfindungsgemäße Vorrichtung bezeichnet. Bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei der Zylinder zusätzlich ein Flatterventil als Einlassventil des Zylinders aufweist. Gemäß der Erfindung weist die Flatterventilkomponente ein Befestigungselement und ein oder mehrere Flatterelemente bestehend aus elastischem Material zur Abdichtung eines Luftkanals und zur Rückstellung vo