DE19614239C1 - Hubkolbenkompressor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Hubkolbenkompressor der im Oberbe­ griff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Das Fördern und Verdichten von reaktiven Fluids, insbesondere von Gasen wie Sauerstoff, erlangt zunehmende technische Bedeu­ tung. Beispiele sind die Naßoxidation von Schadstoffen, wo statt teurer Oxidationsmittel zunehmend reiner Sauerstoff ein­ gesetzt wird, oder auch spezielle Anwendungsfälle in der Lüf­ tungs-, Medizin- und Sicherheitstechnik, wo oft nur bei Bedarf bzw. in Notfällen komprimierter Sauerstoff benötigt wird.

In der zivilen Luftfahrt werden bei hochfliegenden Großraumjets mit Sauerstoff gefüllte Druckgasflaschen mitgeführt, um bei ei­ nem Druckabfall in der Kabine im Notfall die Passagiere über Atemmasken ausreichend mit Sauerstoff versorgen zu können. Pro Passagier müssen dabei etwa 30 Liter Normvolumen an Sauerstoff bevorratet werden, wobei deren Lagerung in Druckgasflaschen nicht nur ein Gewichtsproblem, sondern auch ein Sicherheitsri­ siko darstellt. Günstiger ist es, den Sauerstoff mit einem Zeo­ lithfestbett aus Luft zu erzeugen (siehe DE 43 00 988 C1), je­ doch muß dann das Gas über einen Kompressor druckseitig soweit verdichtet werden, daß es in ausreichender Menge über Leitungen den Passagieren zugeführt werden kann.

Zum Verdichten von Gasen oder überkritischen Fluids werden bis­ her überwiegend Hubkolbenkompressoren mit fremdgesteuerten Tel­ ler- oder Kegelventilen, Membranpumpen und Turboverdichter ein­ gesetzt. Bei Hubkolbenkompressoren wird in einem ersten Schritt das Fluid angesaugt, in einem zweiten Schritt wird das Fluid verdichtet. Ein- und Auslaßkanäle werden mittels mechanisch ge­ steuerter Ein- bzw. Auslaßventile geöffnet und geschlossen, wo­ bei die Ventile durch eine Steuer- oder Nockenwelle bewegt wer­ den müssen. Zur Abdichtung der meist aus Metall gefertigten Zy­ linder und Kolben werden Kolbenringe verwendet, und es wird in vielen Fällen ein zusätzliches Schmiermittel wie Öl benötigt.

Bei Membranpumpen bewegt sich anstelle des Kolbens eine ela­ stische Membran, die durch ihre Bewegung einen Arbeitsraum ver­ größert bzw. verkleinert. Turboverdichter verdichten das Fluid allein durch die Beschleunigung des zu fördernden Stoffes und benötigen sehr hohe Drehzahlen.

Hubkolbenkompressoren sind in ihren bisher bekannten Ausführun­ gen zum Komprimieren reaktiver Gase wie z. B. Sauerstoff nur be­ dingt geeignet. Schmiermittel wie Öl oder auch metallischer Ab­ rieb kann, insbesondere bei der Förderung von Sauerstoff, leicht oxidiert werden, mit der bekannten Explosionsgefahr und einem möglichen Totalausfall des Kompressors. Membranpumpen ha­ ben den Nachteil einer rißempfindlichen Membran und unterliegen der Gefahr des plötzlichen Versagens. Turboverdichter sind auf Grund der benötigten hohen Drehzahlen sehr teuer zu fertigen und können ebenfalls plötzlich versagen.

Die US 5 237 907 beschreibt den Stand der Technik der im Ober­ begriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art. Es handelt sich hier um eine Kolbenmaschine mit zwei Kolben, mit zwei Zylin­ dern, in denen die Kolben hin- und herbewegbar angeordnet und in ihrem ersten bzw. zweiten Arbeitsraum durch ein Arbeitsmit­ tel beaufschlagt sind, das über wenigstens zwei Arbeitsmittel­ öffnungen zugeführt bzw. abgeleitet wird, und mit einem Kurbel­ gehäuse, durch das das Arbeitsmittel hindurchleitbar ist und in dem ein Kurbeltrieb angeordnet ist, der über zwei Pleuel und einen Kurbelzapfen die Kolben mit einer Kurbelwelle verbindet. Es ist eine durch den Kurbeltrieb gesteuerte Schiebervorrich­ tung vorgesehen, die den Strom des Arbeitsmittels in der Kol­ benmaschine steuert. Die als Außenläufer ausgestaltete Kolben­ maschine kann gleichermaßen als Arbeitsmaschine und als Kom­ pressor betrieben werden. Das als Rotor umlaufende Kurbelge­ häuse hat notwendigerweise eine große Masse. In die Zylinder sind Zylinderlaufbuchsen mit Gleitsitz eingepaßt, die sich bei rotierendem Kurbelgehäuse durch Fliehkraft an die Innenwand ei­ nes Ringgehäuses anlegen. Die aufeinander gleitenden Teile sind mit Keramik beschichtet oder aus Keramik hergestellt. Bei dem Einsatz der Kolbenmaschine als Kompressor wird bei einem Ver­ dichtungshub verdichtetes Fluid durch als Bohrung ausgebildete Kanäle in einer Wand des Ringgehäuses gedrückt. Diese Kanäle sind dabei mit von innen nach außen aufdrückbaren Rückschlag­ ventilen versehen. Bei einem Ansaughub wird das Fluid über einen Spalt und eine ringförmige Ausnehmung in der Innenwand des Ringgehäuses aus dem Inneren des Kurbelgehäuses angesaugt. Die Schiebervorrichtung ist ein Drehschieber, dessen Rotor durch das Kurbelgehäuse gebildet wird und dessen Stator das Ringgehäuse ist.

Bei diesem bekannten Hubkolbenkompressor bestehen die Rück­ schlagventile jeweils aus einem dünnen Federstahlband, das auf der Druckseite Ausströmbohrungen bedeckt und sich über einen halben Kreisumfang erstreckt. Da das gesamte Band als Feder wirkt, ist die bewegte Masse relativ groß. Eine größere bewegte Masse bedeutet automatisch die Gefahr eines erhöhten metalli­ schen Abriebs, der sich entzünden kann. Die relativ große Ven­ tilmasse und die gegen Verformung relativ stabile Ringform be­ deuten jedoch auch, daß das zu verdichtende Gas im Zylinderraum auf einen höheren Druck verdichtet wird, als er am druckseiti­ gen Anschluß tatsächlich anliegt bzw. anliegen soll. Das zu fördernde Gas erwärmt sich dadurch unnötig, die Gefahr einer unerwünschten Oxidation im Zylinderraum steigt dadurch erheb­ lich.

Die Fläche, mit der die Zylinderlaufbuchsen an der Innenwand des Ringgehäuses anliegen, ist relativ groß. Bei hohen Drehzah­ len wird auch die Zentrifugalkraft, die die Buchsen an die Innenwand des Ringgehäuses drückt, sehr groß. Dieser Nachteil ist für eine befriedigende Dichtwirkung jedoch unerläßlich. Aus der hohen Anpreßkraft resultiert nicht nur ein hoher Abrieb, sondern auch eine große Wärmeentwicklung. Das alles macht den bekannten Hubkolbenkompressor zur Kompression von reaktiven Fluids weniger geeignet.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Hubkolbenkompressor der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art auf einfache Weise so zu verbessern, daß auch reaktive Fluids ohne Gefahr einer unerwünschten Reaktion während eines Verdichtungshubes komprimiert werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die Erfindung erreicht durch den Einsatz von massearmen und fluidgesteuerten Ventilen, daß bereits bei einem wenig höheren Druck des zu verdichtenden Fluids im Zylinder verglichen mit dem Druck in einer Auslaßleitung das Ventil zur Auslaßsteuerung öffnet und daß während des gesamten Verdichtungshubs der Druck im Inneren des Zylinders nur unwesentlich größer ist als der Druck auf der Druckseite des Kompressors. Die plattenförmigen, vorzugsweise ca. 0,2 mm dicken Ventile schweben bei offenem Ventil in einem Abstand von in der Regel deutlich unter 1 mm über dem Ventilsitz. Die Strömung des Fluids steuert den Ab­ stand zwischen Ventil und Ventilsitz in der Art, daß die am Ventil angreifenden (Impuls- und Druck-)Kräfte bei einem be­ stimmten Abstand zwischen Dichtkörper und Ventilsitz genau im Gleichgewicht sind. Dadurch, daß die massearmen Ventile dann frei schwebend sind, stellt sich der Gleichgewichtsabstand ohne Schwingbewegungen des Ventils immer sofort ein. Ist der freie Querschnitt der Auslaßöffnung bei geöffnetem Ventil ausreichend groß dimensioniert, ist gewährleistet, daß der Druck im Zylin­ derraum nicht wesentlich größer wird als der Nenndruck eines mit Gas zu versorgenden Leitungssystems oder Vorratsbehälters. Eine Erwärmung des Fluids durch eine nicht notwendige Verdich­ tung wird damit ausgeschlossen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung bilden die Gegen­ stände der Unteransprüche.

Wenn in einer Ausgestaltung der Erfindung das Einlaßventil des Hubkolbenkompressors aus einem Tragring mit wenigstens einem Lappen als Dichtkörper besteht, kann die Fluidsteuerung be­ sonders einfach und kostengünstig realisiert werden.

Wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung das Einlaßventil zwei einander diametral gegenüberliegende Lappen als Dichtkör­ per besitzt, kann dadurch der effektive Einströmquerschnitt auf einfache Weise vergrößert werden. Durch die symmetrische Lage der Lappen wird der Zylinder gleichmäßig gefüllt.

Wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung das Auslaßventil aus einem Tragring mit einem Ventilplättchen als Dichtkörper besteht, das mit dem Tragring über wenigstens einen Steg ver­ bunden ist, läßt sich das Auslaßventil nicht nur sehr einfach aus einem Stück Blech ausstanzen, sondern es läßt sich auch sehr einfach über den Tragring sichern. Der Tragring muß dabei nicht notwendigerweise dieselbe Dicke wie das Ventilplättchen aufweisen, sondern kann den notwendigen Einbaumaßen angepaßt werden. Der Tragring kann auch aus mehreren verschiedenen Werk­ stoffen bestehen, wobei z. B. eine Kunststoffschicht für eine bessere Abdichtung sorgen kann. Der Steg sorgt bei geöffnetem Ventil für eine definierte Abrißkante der Strömung und fördert damit einen stabilen Schwebezustand des Auslaßventils während eines Verdichtungshubes.

Wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung dem Ventilplätt­ chen ein Dämpfungselement zugeordnet ist, so kann auf einfache Weise ein Schwingen oder Flattern des Ventilplättchens verhin­ dert werden.

Wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung das Dämpfungsele­ ment aus einem Tragring mit einer nach innen vorstehenden, sich über einen Teil der Länge des Durchmessers des Tragrings er­ streckenden Zunge besteht, läßt sich das Dämpfungselement ein­ fach herstellen und montieren.

Wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung der Anschlag zur Begrenzung der Bewegung des Auslaßventils eine Ringschulter an einer Hülse ist, läßt sich der Anschlag sehr einfach durch einen Einstich in der Hülse herstellen.

Wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Ventile Feder­ blechstanzteile sind, lassen sich diese Teile kostengünstig herstellen. Durch die Federelastizität des verwendeten Materi­ als können die Lappen des Einlaßventils bzw. das Ventilplätt­ chen des Auslaßventils bei offenem Ventil in Strömungsrichtung des Fluids aufklappen und den Strömungswiderstand dadurch ver­ ringern.

Wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Ventile aus Keramik bestehen, kann das Dämpfungselement weggelassen werden und es können sehr heiße Gase komprimiert werden.

Wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung das Dämpfungsele­ ment ein Federblechstanzteil vorzugsweise aus Federstahl oder Bronze ist, läßt sich auch dieses Teil kostengünstig herstel­ len. Die Elastizität des Materials erlaubt eine stabile Lage des Dämpfungselements durch Einspannen desselben an seinem Um­ fang.

Wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung das Einlaßventil in dem Zylinder zwischen einer Zylinderlaufbuchse und einem Zy­ linderkopf mit Spiel angeordnet ist, so läßt sich der das Einlaßventil aufnehmende Raum einfach als Planeinstich in der Zylinderlaufbuchse herstellen.

Wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung der Zylinderkopf und/oder eine dem Zylinderkopf zugewandte Kolbenstirnseite eine zu dem Einlaßventil komplementäre Oberflächenausbildung hat, so läßt sich ein Minimum an Schadraum erzielen und der Wir­ kungsgrad des Kompressors entsprechend erhöhen. Bei einem An­ saughub nach einem Verdichtungshub kann der Zylinder deshalb praktisch nur Fluid aus einer Ansaugleitung aufnehmen, da kein nennenswerter Schadraum vorhanden ist.

Wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung an dem äußeren Um­ fang des Tragringes des Einlaßventils und des Auslaßventils eine Verdrehsicherung vorgesehen ist, ist gewährleistet, daß die Dichtkörper der Ventile immer lagerichtig angeordnet sind.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Schnittdarstellung eines Hubkolben­ kompressors, die den oberen Kolben in sei­ nem unteren Totpunkt und den unteren Kolben in seinem oberen Totpunkt zeigt,

Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt der Schnitt­ darstellung in Fig. 1 im Bereich des Zylinderkopfes, wobei der Kolben in einer Lage etwas unterhalb seines oberen Tot­ punkts gezeigt ist,

Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt der Darstel­ lung in Fig. 2, um ein Ein- und ein Auslaßventil deutlicher zu zeigen,

Fig. 4a eine Draufsicht auf das Einlaßventil,

Fig. 4b eine Draufsicht auf das Auslaßventil, und

Fig. 4c eine Draufsicht auf ein Dämpfungselement für das Auslaßventil.

Gemäß Fig. 1 besteht ein insgesamt mit 10 bezeichneter Hubkol­ benkompressor im wesentlichen aus zwei Zylindern 12, 13 mit zwei eingepaßten Zylinderlaufbuchsen 60, 61 und zwei Zylin­ derköpfen 62, 63, zwei Kolben 14, 15, einer Kurbelwelle 16 und zwei Pleueln 18, 19, die die Kolben und die Kurbelwelle mitein­ ander verbinden, und einem Kurbelgehäuse 11. Um eine reibungs­ arme Verbindung von Pleuel 18, 19 und der Kolben 14, 15 zu er­ reichen, ist jeweils ein Ende der Pleuel 18, 19 als Kugel 68 bzw. 69 ausgebildet, die in einer Kugelpfanne 70 bzw. 71 gela­ gert ist. Das Kurbelgehäuse 11 hat einen Innenraum 80, der über eine groß dimensionierte Öffnung 81 mit der Umgebung verbunden ist. Auf diese Weise gelangt Leckfluid jeweils zwischen Kolben und Zylinderlaufbuchse hindurch in die Umgebung.

Die Kurbelwelle 16 ist über Kugellager 100, 102 in einer Lager­ buchse 104 gelagert, die in das Kurbelgehäuse 11 eingepaßt ist. Die Lagerung ist durch einen Deckel 106 abgedeckt, durch den ein Eintriebszapfen 17 der Welle hindurchgeführt ist. Eine Fluidzufuhröffnung 88 ist über einen Kanal 90 mit einem Ringka­ nal 94 verbunden, der den Zylinder 12 als ein Ringraum umgibt. Analog ist ein Ringkanal 96 um den Zylinder 13 über einen Kanal 92 mit der Fluidzufuhröffnung 88 verbunden. Die Zylinderköpfe 62, 63 sind mit Ansaugkanälen 28, 29 bzw. 30, 31 versehen, die eine Verbindung zwischen den Ringkanälen 94, 96 und dem Inneren der Zylinder 12 bzw. 13 schaffen. Die Ringkanäle 94, 96 werden außen durch Deckel 108 bzw. 110 begrenzt, die über Schrauben 112, 113 bzw. 114, 115 mit dem Kurbelgehäuse 11 verbunden sind.

Gemäß den Fig. 2 und 3 und den Fig. 4a-c dienen zur Ein- und Auslaßsteuerung des zu komprimierenden Fluids ein Einlaßventil 20 bzw. ein Auslaßventil 22, die in Fig. 3 beide in geöffnetem Zustand, also abgehoben von ihrem Ventilsitz 21 bzw. 23 darge­ stellt sind. Das Auslaßventil 22 besteht gemäß Fig. 4b aus ei­ nem Ventilplättchen 44, das mit einem Tragring 42 über einen Steg 46 verbunden ist. Das axiale Spiel des Auslaßventils 22 wird in Ausströmrichtung durch ein in Fig. 4c gezeigtes Dämp­ fungselement 51 an einem Anschlag begrenzt, der durch eine Ringschulter 48 an einer Hülse 56 gebildet ist. In der ent­ gegengesetzten Richtung wird das Spiel des Auslaßventils 20 durch den Ventilsitz 23 an dem Zylinderkopf 62 begrenzt, wobei das Ventilplättchen 44 durch den Tragring 42 mittig über der Auslaßöffnung 26 zentriert ist. Das Dämpfungselement 51 besteht aus einem Tragring 52 und einer Zunge 50, die mittig über dem Ventilplättchen 44 zentriert sind. Das Dämpfungselement 51 liegt axial an der Ringschulter 48 an und ist an seinem äußeren Umfang in der Hülse 56 eingespannt. Zu diesem Zweck hat sein Tragring 52 einen Durchmesser mit etwas Übermaß.

Das Einlaßventil 20 hat als Dichtkörper zwei Lappen 36, 38, die über Ansaugöffnungen 24 bzw. 25 liegen, an denen die Ansaug­ leitungen 28 bzw. 29 in den Zylinderkopf 62 münden. Das axiale Spiel des Einlaßventils 20 wird durch den Zylinderkopf 62 und die Zylinderlaufbuchse 60 begrenzt.

Ein zu komprimierendes Fluid wird über das Einlaßventil 20 an­ gesaugt und über das Auslaßventil 22 verdichtet in eine Auslaß­ leitung 32 gefördert. Das Einlaßventil 20 und das Auslaßventil 22 öffnen und schließen im Betrieb fluidgesteuert die Ansaug­ öffnungen 24, 25 bzw. die Auslaßöffnung 26. Während eines An­ saughubes entsteht im Inneren des Zylinders 12 im Vergleich zu den Ansaugkanälen 28, 29 ein Unterdruck und das Einlaßventil 20 öffnet. Das zu fördernde Fluid strömt aus den Ansaugkanälen 28, 29 über die Ansaugöffnungen 24, 25 ein und füllt den Zylinder 12. Bei einem Verdichtungshub schließt das Einlaßventil 20, so­ bald der Druck im Innenraum des Zylinders 12 größer wird als der Druck in den Ansaugkanälen 28, 29 und das Fluid entgegen der Ansaugrichtung in die Ansaugleitungen 28, 29 ausströmen will. Sobald durch einen Verdichtungshub der Druck im Inneren des Zylinders 12 größer wird als der Druck in der Auslaßleitung 32, öffnet das Auslaßventil 22, und das Fluid strömt über die Auslaßöffnung 26 in die Auslaßleitung 32.

Wenn der Hubkolbenkompressor Sauerstoff komprimiert, kann die­ ser Sauerstoff auf seinem Weg von der Fluidzufuhröffnung 88 zu der Auslaßleitungen 32 kein Schmiermittel oxidieren, da ein solches nicht verwendet wird, und er kann auch keinen metalli­ schen Abrieb oxidieren, da ein solcher durch die Verwendung der oben beschriebenen Ventile und von Kolben 14, 15 sowie Zylin­ derlaufbuchsen 60, 61 aus Keramik nicht entsteht. Sauerstoff, der zwischen den Kolben 14, 15 und den Zylinderlaufbuchsen 60, 61 in den Innenraum 80 des Kurbelgehäuses 11 gelangt, wird mit der Umgebungsluft vermischt und kann deshalb keine kritische Konzentration erreichen.

Da der Sauerstoff über die Ringkanäle 94, 96, die die Zylinder 12, 13 umgeben, zugeführt wird, wird die Reibungswärme, die zwischen den Kolben 14, 15 und den Zylinderlaufbuchsen 60, 61 entsteht, mit dem Sauerstoff abgeführt, bevor es zu lokalen Überhitzungen kommen kann.

Die Verwendung der masse- und reibungsarmen Ein- und Auslaß­ ventile 20, 22 garantiert, daß auch an den Ventilen praktisch kein Abrieb entsteht und daß das Auslaßventil 22 bei geringem Überdruck in dem Zylinder 12 relativ zu der Auslaßleitung 32 öffnet. Auf diese Weise wird Sauerstoff nicht höher als nötig komprimiert, und eine unnötige Erwärmung des Sauerstoffs wird vermieden.

Die beschriebenen Merkmale des Hubkolbenkompressors garantieren in ihrer Kombination, daß auch hochreiner Sauerstoff praktisch ohne Gefahr bis auf über 200 bar verdichtet werden kann.

Die Ein- und Auslaßsteuerung ist vorstehend im wesentlichen nur in Verbindung mit dem Zylinder 12 beschrieben worden. Die glei­ che Ein- und Auslaßsteuerung und die gleichen Ein- und Auslaß­ ventile werden aber auch in Verbindung mit dem Zylinder 13 be­ nutzt.

Sowohl der Zylinderkopf 62 als auch der Zylinderkopf 63 und die ihnen jeweils zugewandte Kolbenstirnseite haben eine zu dem Einlaßventil komplementäre Oberflächenausbildung. Mit anderen Worten, sie bilden gemeinsam einen Raum, in den das Einlaßven­ til gerade hineinpaßt, so daß bei am oberen Totpunkt befindli­ chem Kolben annähernd kein Schadraum vorhanden ist. Das bietet die Möglichkeit, mit dem Einlaßventil 20 den Zylinderraum bei am oberen Totpunkt befindlichem Kolben 14 praktisch vollständig auszufüllen. Auf die genannte komplementäre Oberflächenaus­ bildung könnte aber auch verzichtet werden, wenn das Einlaßven­ til ausreichend dünn ist. Das würde die Herstellung verbilli­ gen, weil dann nicht die Kontur des Einlaßventils in den Zylin­ derkopf und/oder die Kolbenstirnseite eingearbeitet werden müßte.

An dem äußeren Umfang des Tragringes 34, 42 des Einlaßventils 20 bzw. des Auslaßventils 22 ist eine Verdrehsicherung in Form einer Abflachung 39 bzw. 49 vorgesehen (Fig. 4a bzw. Fig. 4b). Diese wirkt mit einer entsprechenden Abflachung an der Innen­ seite der Zylinderlaufbuchse 60 bzw. der Hülse 56 zusammen, da­ mit sich jede Dichtung im Betrieb zwar axial bewegen, aber nicht drehen kann. Die Hülse 56 ist mit Festsitz in eine sie umgebende Hülse 57 eingepaßt, die außen abgedichtet aus dem Hubkolbenkompressor hinausgeführt ist und mit ihrem Innenraum die Auslaßleitung 32 bildet. Eine ähnliche Abflachung (nicht dargestellt) könnte auch das Dämpfungselement 51 haben, und zwar weniger als Verdrehsicherung, da es an seinem Umfang in die Hülse 56 eingespannt wird, sondern zur Sicherstellung einer definierten Lage in bezug auf das Auslaßventil 22. Das würde sicherstellen, daß das Dämpfungselement 51 die in Fig. 4c ge­ zeigte Position in bezug auf die in Fig. 4b gezeigte Position des Auslaßventils 22 erhalten und beibehalten würde, falls zweckmäßig.

Claims (13)

1. Hubkolbenkompressor (10) mit wenigstens einem Zylinder (12), mit wenigstens einem Kolben (14), der in dem Zylinder (12) hin- und herbewegbar angeordnet ist, mit einer Kurbelwelle (16), die über wenigstens ein Pleuel (18) mit dem Kolben (14) verbunden ist, und mit wenigstens je einem Ventil (20, 22) zur Ein- und Auslaßsteuerung eines reaktiven Fluids, insbesondere Sauer­ stoff, durch öffnen und Schließen von wenigstens einer Ansaug- und wenigstens einer Auslaßöffnung (24, 26), dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ventile (20, 22) plattenförmige, massearme und durch eine Fluidströmung zwischen einem Ventilsitz und ei­ nem Anschlag frei schwebend bewegbare und dadurch steuerbare Ventile sind.

2. Hubkolbenkompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaßventil (20) aus einem Tragring (34) mit wenig­ stens einem Lappen (36) als Dichtkörper besteht.

3. Hubkolbenkompressor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaßventil zwei einander diametral gegenüberliegende Lappen (36, 38) als Dichtkörper besitzt.

4. Hubkolbenkompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß das Auslaßventil (22) aus einem Trag­ ring (42) mit einem Ventilplättchen (44) als Dichtkörper be­ steht, das mit dem Tragring (42) über wenigstens einen Steg (46) verbunden ist.

5. Hubkolbenkompressor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ventilplättchen (44) ein Dämpfungselement (51) zu­ geordnet ist.

6. Hubkolbenkompressor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement (51) aus einem Tragring (52) mit einer nach innen vorstehenden, sich über einen Teil der Länge des Durchmessers des Tragrings (52) erstreckenden Zunge (50) be­ steht.

7. Hubkolbenkompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß der Anschlag zur Begrenzung der Bewe­ gung des Auslaßventils (22) eine Ringschulter (48) an einer Hülse (56) ist.

8. Hubkolbenkompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die Ventile (20, 22) Federblechstanz­ teile sind.

9. Hubkolbenkompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die Ventile aus Keramik bestehen.

10. Hubkolbenkompressor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß das Dämpfungselement (51) ein Federblechstanzteil ist.

11. Hubkolbenkompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß das Einlaßventil (20) in dem Zylinder (12) zwischen einer Zylinderlaufbuchse (60) und einem Zylinder­ kopf (62) mit Spiel angeordnet ist.

12. Hubkolbenkompressor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß der Zylinderkopf (62) und/oder eine dem Zylinderkopf (62) zugewandte Kolbenstirnseite (64) eine zu dem Einlaßventil (20) komplementäre Oberflächenausbildung hat.

13. Hubkolbenkompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß an dem äußeren Umfang des Tragringes (34, 42) des Einlaßventils (20) und des Auslaßventils (22) eine Verdrehsicherung (39, 49) vorgesehen ist.