DE19850269A1 - Gasverdichter - Google Patents

Abstract

Gasverdichter für druckluftgesteuerte Bremsanlagen an Fahrzeugen können im Lastlauf und im Leerlauf betrieben werden. Im Leerlauf wird keine Druckluft gefördert. Im Lastlauf fördert der Gasverdichter Druckluft nach Bedarf in die Druckmittelanlage. Bei längerem Betrieb eines Gasverdichters mit einer relativ hohen Betriebsdrehzahl, z. B. bei Autobahnfahrt, kann es erwünscht sein, die Leistungsaufnahme und damit auch die Fördermenge des Gasverdichters zu verringern, ohne dabei den Gasverdichter in den Leerlauf schalten zu müssen. Dies wird erfindungsgemäß durch eine Vergrößerung des Totraums ermöglicht. Hierfür ist ein im Vergleich zum Nennvolumen des Gasverdichters relativ kleiner Hilfstotraum vorgesehen, der über ein Ventil mit dem Verdichtungsraum des Gasverdichters verbunden werden kann. Es wird außerdem ein Verfahren zur Steuerung des Hilfsventils angegeben, bei dem verschiedene Betriebsgrößen des Gasverdichters und anderer Teile des Fahrzeuges berücksichtigt werden.

Description

Die Erfindung betrifft einen zwischen Lastlauf und Leerlauf umstellbaren Gasverdichter gemäß dem Oberbe­ griff des Patentanspruchs 1.

Ein gattungsgemäßer Gasverdichter ist aus der DE 43 21 013 A1 bekannt.

Gasverdichter der bekannten Bauart weisen im allgemei­ nen einen Verdichtungsraum auf, in dem ein bewegbares Verdichtungselement, z. B. ein Hubkolben, wechselweise das zu verdichtende Gas ansaugt und dann verdichtet. Um einen guten Wirkungsgrad bei der Förderung von verdich­ tetem Gas zu erreichen, ist in der Regel eine möglichst gute Ausnutzung des Volumens des Verdichtungsraums er­ wünscht. Daher wird, wie auch beim bekannten Gasver­ dichter, das in der Verdichtungsphase verbleibende, nicht ausnutzbare Volumen des Verdichtungsraums, das auch als Totraum bezeichnet wird, durch konstruktive Maßnahmen minimiert.

Wenn ein derart optimierter Gasverdichter mit einer va­ riablen Betriebsgeschwindigkeit angetrieben wird, z. B. von dem Antriebsmotor eines Fahrzeuges, dann kommt es im Lastlauf vor, daß bereits bei relativ geringen Dreh­ zahlen des Antriebsmotors ausreichend viel verdichtetes Gas von dem Gasverdichter gefördert wird und bei länger andauerndem Betrieb mit höheren Antriebsdrehzahlen, z. B. bei Autobahnfahrt, die Fördermenge unerwünscht hoch ist. Hierbei nimmt der Gasverdichter eine relativ hohe Antriebsleistung auf, die unter anderem zu einer Erwär­ mung des Gasverdichters sowie des geförderten Gases führt, was ebenfalls unerwünscht ist. Ein Umschalten des Gasverdichters in den Leerlauf-Betrieb ist häufig auch nicht erwünscht, da in dieser Betriebsart kein verdichtetes Gas mehr gefördert wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei ei­ nem mit variabler Betriebsgeschwindigkeit betreibbaren Gasverdichter im Lastlauf eine Reduzierung der bei be­ stimmten Betriebsbedingungen auftretenden Leistungsauf­ nahme und damit auch der hierdurch entstehenden Tempe­ raturen zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird durch die in dem Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildun­ gen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Un­ teransprüchen angegeben.

Die Erfindung hat den Vorteil, bei einem Gasverdichter beliebiger Bauart unabhängig von dem jeweils wirkenden Arbeitsprinzip, mit Ausnahme von Strömungsmaschinen, eine Anpassung der Leistungsaufnahme an den jeweiligen Bedarf an verdichtetem Gas zu ermöglichen. Hierdurch kann außerdem ein verlustleistungsbedingter Tempera­ turanstieg an dem Gasverdichter und dem verdichteten Gas vermieden werden. Ein weiterer Vorteil ist, daß auftretende Druckspitzen und Pulsationsgeräusche redu­ ziert werden. Infolgedessen erzeugt der Gasverdichter weniger Vibrationen, wodurch seine Lebensdauer verlän­ gert wird.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß das Betätigungssignal zum Betätigen des Hilfsventils, welches zum Verbinden des Verdichtungsraums mit dem Hilfstotraum dient, von einer Vielzahl unterschiedli­ cher Betriebsgrößen des Gasverdichters oder einer mit dem Gasverdichter verbundenen Einrichtung, z. B. einer von dem Gasverdichter versorgten Druckmittelanlage, ab­ geleitet werden kann. In vorteilhafter Weise kann hier­ bei auch eine Verknüpfung von verschiedenen Betriebs­ größen bzw. Betriebszuständen vorgenommen werden.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Hilfsventil als ein elastisch verformbarer Teil ei­ ner in dem Gasverdichter angeordneten Dichtung ausge­ bildet. Hierdurch kann das Hilfsventil besonders ein­ fach und kostengünstig hergestellt werden. Außerdem ist für die Montage des Hilfsventils kein zusätzlicher Ar­ beitsschritt erforderlich.

Unter Nennung weiterer Vorteile wird die Erfindung im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Zu­ hilfenahme von Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 einen Gasverdichter in Kolbenbauart und

Fig. 2 eine Detailansicht des Gasverdichters gemäß Fig. 1 und

Fig. 3 eine Ausführungsform einer Druckmittelversor­ gungsanlage für ein Fahrzeug mit einem Gasver­ dichter gemäß Fig. 1.

Es werden in den Figuren gleiche Bezugszeichen für ein­ ander entsprechende Teile verwendet.

In der Fig. 3 werden durchgezogene Linien für Druckmit­ telleitungen und gestrichelte Linien für elektrische Leitungen verwendet.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch den Zylinder und den Zylinderkopf eines Gasverdichters (1) in Hubkolben­ bauart. Der Gasverdichter (1) weist einen Zylinder (20) und einen darin längsbeweglichen Kolben (4) auf. Der Kolben (4) wird von einer in der Fig. 1 nicht darge­ stellten drehbaren Antriebswelle über einen ebenfalls nicht dargestellten Pleuelantrieb bewegt. Auf dem Zy­ linder (20) ist ein aus einem Oberteil (3) und einem Unterteil (2) bestehender Zylinderkopf befestigt. Zur Abdichtung ist zwischen dem Zylinderkopf (2, 3) und dem Zylinder (20) eine Dichtung (9) angeordnet. Eine wei­ tere Dichtung (23) befindet sich zwischen dem Oberteil (3) und dem Unterteil (2) des Zylinderkopfs.

In dem Zylinderkopf (2, 3) befindet sich ein Ansaugraum (5), welcher über einen Ansauganschluß (16) direkt oder über eine Leitung mit der umgebenden Atmosphäre oder einem Turbolader eines Verbrennungsmotors verbindbar ist. Als Gas wird hier also Luft verwendet. Der Ansaug­ raum (5) ist über ein Ansaugventil (10), welches als biegeelastisches Rückschlagventil in Lamellenbauform ausgebildet ist, mit einem Verdichtungsraum (7) ver­ bindbar. Der Verdichtungsraum (7) wird von dem Zylinder (20), dem Kolben (4) und dem Zylinderkopf (2, 3) bzw. der Dichtung (9) begrenzt. Infolge einer Bewegung des Kolbens (4) ist das Volumen des Verdichtungsraums (7) veränderbar, und zwar von einem sogenannten Nennvolu­ men, das in dem unteren Totpunkt des Kolbens (4) wirk­ sam ist, und einem konstruktiv bedingten Totraumvolu­ men, welches in dem oberen Totpunkt des Kolbens (4) wirksam ist.

Der Verdichtungsraum (7) ist über ein Auslaßventil (18) mit einem in dem Zylinderkopf (2, 3) angeordneten Aus­ laßraum (6) verbindbar. Der Auslaßraum (6) ist über eine an einem Auslaßanschluß (17) anschließbare Druck­ mittelleitung mit einer Druckmittelanlage, z. B. für ein Fahrzeug, verbindbar.

Der Verdichtungsraum (7) ist außerdem über ein Hilfs­ ventil (15) mit einem Hilfstotraum (12) verbindbar. Das Hilfsventil ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung als biegeelastisches Teil der Dichtung (9) ausgebildet. Zur Betätigung des Hilfsventils (15) ist ein druckbeaufschlagbarer, mit einem Dichtring (25) versehener Hilfskolben (13) mit einer auf das Hilfsven­ til (15) mechanisch einwirkenden Kolbenstange (14) vor­ gesehen. Der Hilfskolben (13) ist in einer Kolbenfüh­ rung (21) längsbeweglich geführt. Über einen Steueran­ schluß (19) kann der Hilfskolben (13) mit Druck beauf­ schlagt werden und infolgedessen das Hilfsventil (15) betätigen, so daß eine Verbindung zwischen dem Verdich­ tungsraum (7) und dem Hilfstotraum (12) hergestellt wird. Wenn der Hilfskolben (13) nicht mit Druck beauf­ schlagt wird, dann wird er mittels einer Feder (24) und mit zusätzlicher Unterstützung durch die zuvor erwähnte biegeelastische Wirkung des als Teil der Dichtung (9) ausgebildeten Hilfsventils (15) in seine Ausgangsstel­ lung zurück bewegt. Diese Bewegung wird von einem auf der der Kolbenstange (14) abgewandten Seite des Hilfs­ kolbens (13) angeordneten Anschlag (26) begrenzt.

Die Fig. 2 zeigt eine Detailansicht des Gasverdichters (1) in vergrößertem Maßstab, aus der insbesondere die Wirkungsweise des Hilfsventils (15) hervorgeht. Das Hilfsventil (15) ist sowohl in der Fig. 1 als auch in der Fig. 2 infolge einer Druckbeaufschlagung des Hilfs­ kolbens (13) im betätigten, d. h. geöffneten Zustand, dargestellt. Nach Beendigung der Druckbeaufschlagung des Hilfskolbens (13) wird dieser durch die Kraft der Feder (24) und unterstützt durch die biegeelastische Eigenschaft des Hilfsventils (15) in Richtung auf den Anschlag (26) zu in seine Ausgangsstellung zurückbe­ wegt. Hierbei schließt sich das Hilfsventil (15) in­ folge seiner biegeelastischen Eigenschaft.

Zusätzlich ist der Verdichtungsraum (7) über ein als Schiebelamelle ausgebildetes Zusatzventil (11) mit ei­ nem Zusatzraum (8), welcher im Ausführungsbeispiel den Ansaugraum (5) umgibt, verbindbar. Der Hilfstotraum (12) ist konstruktiv in den Zusatzraum (8) integriert, jedoch von diesem durch eine Wand druckdicht getrennt. Das Zusatzventil (11) kann mittels eines nicht darge­ stellten, waagerecht angeordneten Schaltkolbens von dem in der Fig. 1 dargestellten geschlossenen Stellung in eine geöffnete Stellung bewegt werden. Der erwähnte Schaltkolben ist über einen weiteren Steueranschluß (in der Fig. 1 nicht dargestellt) mit Druck beaufschlagbar und öffnet bei Beaufschlagung mit Druck das Zusatzven­ til (11). Die Funktionsweise des Zusatzventils (11) und des Schaltkolbens ist im einzelnen z. B. in der DE 39 04 172 A1 erläutert.

An dem Oberteil (3) des Zylinderkopfs ist im Bereich des Auslaßraums (6) ein Temperatursensor (60) angeord­ net, dessen Meßspitze zur Ermittlung der Temperatur der verdichteten Luft in den Auslaßraum (6) hineinragt. Der Temperatursensor (60) gibt ein elektrisches Signal ab. Mittels dieses Signals wird in einer Ausführungsform der Erfindung die Betätigung des Hilfsventils (15) ge­ steuert, wie im folgenden noch näher erläutert wird.

Der zuvor beschriebene Gasverdichter arbeitet im Last­ lauf in der folgenden Weise. Es sei zunächst angenom­ men, daß sich der Kolben (4) in seinem oberen Totpunkt befindet, in dem der Verdichtungsraum (7) sein gering­ stes Volumen aufweist. Durch Antrieb des Gasverdichters über die Antriebswelle sowie den Pleuelantrieb wird der Kolben (4) in Richtung seines unteren Totpunkts bewegt, wodurch in dem Verdichtungsraum (7) zunächst ein Unter­ druck gebildet wird, d. h., es entsteht eine Druckdif­ ferenz zwischen dem Verdichtungsraum (7) und dem Ansaug­ raum (5). Diese Druckdifferenz bewirkt ein Öffnen des biegeelastischen Ansaugventils (10), was zur Folge hat, daß Luft von dem Ansaugraum (5) in den Verdichtungsraum (7) strömt. Nach Erreichen des unteren Totpunkts bewegt sich der Kolben (4) in entgegengesetzter Richtung bis hin zu seinem oberen Totpunkt. Hierbei wird die in dem Verdichtungsraum (7) bisher angesammelte Luft verdich­ tet, d. h., es entsteht in dem Verdichtungsraum (7) ein höherer Druck als in dem Ansaugraum (5). Dies bewirkt ein Schließen des Ansaugventils (10). Mit zunehmendem Druckanstieg in dem Verdichtungsraum (7) erreicht und überschreitet der dort vorliegende Druck den in dem Auslaßraum (6) vorliegenden Druck, welcher bis dahin das Auslaßventil (18) in geschlossenem Zustand gehalten hat. Bei Überschreitung des in dem Auslaßraum (6) vor­ liegenden Drucks öffnet dann das Auslaßventil (18) in­ folge des Drucks in dem Verdichtungsraum (7), und es strömt verdichtete Luft von dem Verdichtungsraum (7) in den Auslaßraum (6).

Der zuvor beschriebene Vorgang wird mehrfach wieder­ holt, bis ein ausreichender Druck, der auch als Nenn­ druck bezeichnet wird, in der an den Gasverdichter (1) angeschlossenen Druckmittelanlage vorliegt. Bei Errei­ chen des Nenndrucks wird der bis dahin im Lastlauf be­ triebene Gasverdichter in den Leerlauf umgeschaltet.

Zur Einstellung der jeweils erforderlichen Betriebsart des Gasverdichters unterscheidet man in der Fahrzeug­ technik zwischen "Druckreglerregelung" und "Governor­ regelung". Bei der Druckreglerregelung wird im Leerlauf der Auslaßanschluß (17) mit einem überdruckfreien Ent­ lastungsraum, z. B. mit der Atmosphäre, verbunden. Bei der Governorregelung wird im Leerlauf üblicherweise der Verdichtungsraum (7) mit dem Ansaugraum (5) verbunden, z. B. indem mittels eines druckmittelbetätigbaren Schaltkolbens das Ansaugventil (10) in geöffnetem Zu­ stand gehalten wird.

In der im vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendeten Ausführungsform einer Governorregelung wird die Druck­ luftförderung des Gasverdichters im Leerlauf dadurch unterbunden, daß der wirksame Totraum des Gasverdich­ ters erheblich vergrößert wird, so daß auch beim Kom­ pressionshub im Verdichtungsraum (7) kein den Druck im Auslaßraum (6) übersteigender Druck entstehen kann. Zum Umschalten in den Leerlauf und auch zur Reduzierung der Leistungsaufnahme des Gasverdichters (1) wird daher das Zusatzventil (11) betätigt und damit der Verdichtungs­ raum (7) mit dem Zusatzraum (8) verbunden. Hierdurch ist der wirksame Totraum um ein wesentliches Maß ver­ größert, nämlich um die Größe des Zusatzraums (8). Der Zusatzraum (8) weist vorzugsweise ein Volumen von etwa 10 Prozent bis 100 Prozent des Nennvolumens des Ver­ dichtungsraums (7) auf, so daß im Leerlauf nur eine re­ lativ geringe Druckerhöhung in dem Verdichtungsraum auftritt und das Auslaßventil (18) permanent geschlos­ sen bleibt. Bezüglich der Wirkungsweise des Zusatzraums im Leerlauf sei auf den eingangs genannten Stand der Technik (DE 43 21 013 A1) verwiesen.

In bestimmten Betriebszuständen beim Lastlauf des Gas­ verdichters (1), z. B. bei großer Erwärmung des Gasver­ dichters oder hoher Belastung des den Gasverdichter (1) antreibenden Motors, kann es erforderlich sein, eben­ falls die Leistungsaufnahme und damit auch die Druck­ mittelabgabe diesen Betriebsbedingungen anzupassen, d. h. geringfügig zu verringern, ohne daß in den Be­ triebszustand Leerlauf umgeschaltet wird, in dem keine Druckmittelabgabe erfolgt. Zu diesem Zweck wird dann mittels des Kolbens (13) bzw. der Kolbenstange (14) das Hilfsventil (15) betätigt und hiermit der Verdichtungs­ raum (7) mit dem Hilfstotraum (12) verbunden. Der Hilfstotraum (12) weist im Vergleich zu dem Verdich­ tungsraum (7) ein relativ geringes Volumen auf, vor­ zugsweise etwa 5 Prozent bis 20 Prozent des Volumens des Verdichtungsraums (7).

Die in der Fig. 3 schematisch dargestellte Druckmittel­ anlage weist einen Gasverdichter (1) der in der Fig. 1 dargestellten Art auf, mit einem mit der umgebenden At­ mosphäre verbundenen Ansauganschluß (16), einem Auslaß­ anschluß (17) für die verdichtete Luft, einen druckmit­ telbeaufschlagbaren Steueranschluß (19) zur Betätigung des Hilfsventils (15) sowie einen weiteren druckmittel­ beaufschlagbaren Steueranschluß (22) zur Betätigung des Zusatzventils (11). Der Gasverdichter (1) wird über eine Antriebswelle (55) von einem Motor (54) angetrie­ ben. Der Motor (54) ist vorzugsweise der Antriebsmotor eines Fahrzeugs, in dem die Druckmittelanlage betrieben wird.

Der Motor (54) ist über die Antriebswelle (55) perma­ nent drehfest mit dem Gasverdichter (1) verbunden. Der Gasverdichter (1) wird daher immer mit der Drehzahl des Motors (54) angetrieben. Insbesondere in einem Fahrzeug ist diese Drehzahl starken Schwankungen unterworfen.

Der Gasverdichter (1) versorgt über ein mit dem Auslaß­ anschluß (17) verbundenes Rückschlagventil (50) und ein daran angeschlossenes Mehrkreisschutzventil (51) ver­ schiedene Druckmittelkreise mit Druckluft. Von diesen Druckmittelkreisen ist in der Fig. 3 beispielhaft ein Druckluftvorratsbehälter (52) dargestellt. Mit dem Druckluftvorratsbehälter (52) sind außerdem Druckluft­ verbraucher, die in der Fig. 3 nicht dargestellt sind, verbunden.

Der Gasverdichter (1) kann im Lastlauf betrieben wer­ den, wenn in einem der Druckmittelkreise Druckmittel benötigt wird. In diesem Fall fördert der Gasverdichter Druckluft nach. Wenn in den Druckmittelkreisen vorüber­ gehend keine zusätzliche Druckluft benötigt wird, weil ein ausreichend hoher Druck vorhanden ist, dann kann der Gasverdichter im Leerlauf betrieben werden. In die­ sem Betriebszustand fördert er keine Druckluft in die Druckmittelkreise.

In der Fig. 3 wird die Governorregelung zur Einstellung der Betriebsarten Lastlauf und Leerlauf angewandt. Hierfür ist ein sogenannter Governor (53) vorgesehen, der eingangsseitig mit dem Druckluftvorratsbehälter (52) verbunden ist und der bei Erreichen eines vorgege­ benen Abschaltdrucks, z. B. 8,5 bar, ausgangsseitig ein Drucksignal ausgibt, welches über eine Leitung einem Steueranschluß (22) des Gasverdichters (1) zugeführt wird. Bei Vorliegen eines entsprechenden Drucksignals an dem Steueranschluß (22) wird über das Zusatzventil (11) der Verdichtungsraum (7) mit dem Zusatzraum (8) verbunden. Hierdurch befindet sich der Gasverdichter in der Leerlauf-Betriebsart. Der Governor (53) gibt das Drucksignal nach Überschreiten des Abschaltdrucks so lange aus, bis ein Zuschaltdruck, z. B. 7,5 bar, in dem Druckluftvorratsbehälter (52) unterschritten wird. Durch die Hysterese zwischen Abschaltdruck und Zu­ schaltdruck soll ein ständiger Wechsel zwischen den Be­ triebsarten Lastlauf und Leerlauf vermieden werden.

Die Druckmittelanlage gemäß Fig. 3 weist zusätzlich eine Reihe von Sensoren auf, die zur Umsetzung bestimm­ ter Betriebsgrößen der Druckmittelanlage in elektrische Signale dienen und somit eine Erfassung dieser Be­ triebsgrößen der Druckmittelanlage ermöglichen. Bei den Sensoren handelt es sich um einen Drucksensor (58) zur Sensierung eines von einem Turbolader, welcher dem Mo­ tor (54) zugeordnet ist, erzeugten Überdrucks, einen Drucksensor (59) zur Sensierung eines die Kraftbean­ spruchung des Motors (54) repräsentierenden Unter­ drucks, den Temperatursensor (60) zur Ermittlung der Temperatur der verdichteten Luft, einen Drucksensor (62) zur Sensierung des Drucks in dem Druckluftvorrats­ behälter (52) sowie einen Drehzahlsensor (63) zur Sen­ sierung der Betriebsdrehzahl des Gasverdichters (1).

Die zuvor erwähnten Sensoren sind über elektrische Lei­ tungen mit einer als elektronisches Steuergerät ausge­ bildeten Auswerteeinrichtung (57) verbunden. Das elek­ tronische Steuergerät (57) verarbeitet die Signale die­ ser Sensoren gemäß einem in Form eines Steuerprogramms vorgegebenen Verfahren, welches im folgenden noch näher erläutert wird. Als Ergebnis der Verarbeitung der Sen­ sorsignale erzeugt das Steuergerät (57) ein elektri­ sches Ausgangssignal, welches über eine elektrische Leitung einem mit dem Steuergerät (57) verbundenen Ma­ gnetventil (61) zugeführt wird. Das Magnetventil (61) ist als 3/2-Wegeventil ausgebildet und hat somit 2 Schaltstellungen. Das Magnetventil (61) kann auch in den Gasverdichter (1) integriert sein.

Das Magnetventil (61) ist druckmittelseitig mit dem Druckluftvorratsbehälter (52) und dem Steuereingang (19) des Gasverdichters (1) verbunden. In der ersten Schaltstellung des Magnetventils (1), wie in der Fig. 3 dargestellt, ist das Magnetventil infolge eines ent­ sprechenden Ausgangssignals von dem Steuergerät (57) nicht betätigt. In diesem Fall verbindet das Magnetven­ til (61) den Steuereingang (19) mit der Atmosphäre, so daß das Hilfsventil (15) ebenfalls nicht betätigt ist. Wenn der Magnet des Magnetventils (61) mit einem Betä­ tigungssignal von dem Steuergerät (57) beaufschlagt wird, dann nimmt das Magnetventil (61) unter Überwin­ dung einer Federkraft seine zweite Schaltstellung ein. Hierbei verbindet das Magnetventil (61) den Auslaßan­ schluß (17) mit dem Steuereingang (19), wodurch das Hilfsventil (15) geöffnet wird und somit der Verdich­ tungsraum (7) mit dem Hilfstotraum (12) verbunden wird. Hierdurch wird die Leistungsaufnahme des Gasverdichters (1) vermindert, und es werden außerdem Druckspitzen in dem Druckraum (6) verringert.

Es folgt eine Erläuterung des Verfahrens zur Auswertung der Signale der Sensoren (58, 59, 60, 62, 63) zu dem Betätigungssignal für das Magnetventil (61).

Als Ausgangszustand sei angenommen, daß das Magnetven­ til (61) nicht betätigt ist. Wenn wenigstens eine der folgenden Bedingungen auftritt, dann wird das Magnet­ ventil (61) von dem Steuergerät (57) durch Ausgabe ei­ nes Betätigungssignals betätigt:

• - Der vom Sensor (60) ermittelte Temperaturwert über­ schreitet einen ersten Temperaturgrenzwert.
• - Der Turbolader-Druckwert überschreitet einen Druck­ grenzwert.
• - Der Motor-Unterdruckwert unterschreitet für eine Mindestzeit einen vorgegebenen Unterdruck-Grenzwert.
• - Der von dem Sensor (63) ermittelte Drehzahlwert überschreitet für eine bestimmte Zeit einen Dreh­ zahlgrenzwert.

Das zuvor erwähnte Betätigungssignal für das Magnetven­ til (61) wird jedoch unter den zuvor genannten Bedin­ gungen nicht erzeugt oder sofort abgeschaltet, wenn in dem Steuergerät (57) festgestellt wird, daß der von dem Drucksensor (62) ermittelte Druckwert, d. h. der Vor­ ratsdruck, einen Mindestdruckwert unterschreitet. Diese Bedingung wird somit vorrangig vor den zuvor genannten Bedingungen berücksichtigt.

Als weitere, den zuvor genannten Bedingungen übergeord­ nete Bedingung wird jedoch immer dann ein Betätigungs­ signal für das Magnetventil (61) erzeugt, wenn der vom Sensor (60) ermittelte Temperaturwert einen zweiten Temperaturgrenzwert, der größer als der erste Tempera­ turgrenzwert ist, überschreitet. Hierdurch soll ein Ausfall des Gasverdichters infolge einer länger andau­ ernden Überlastung und der hierdurch hervorgerufenen thermischen Überbeanspruchung vermieden werden. In dem Betriebszustand mit betätigtem Magnetventil (61), d. h. mit zugeschaltetem Hilfstotraum (12), kann der Gasver­ dichter ohne die Gefahr eines Ausfalls über einen sehr langen Zeitraum betrieben werden, wobei zumindest ein für eine Bremsung des Fahrzeuges ausreichender Druck­ vorrat im Druckluftvorratsbehälter (52) aufrechterhal­ ten wird.

Die zuvor erwähnten Grenzwerte für Temperatur, Druck bzw. Unterdruck und Drehzahl sind je nach verwendetem Gasverdichter und Antriebsmotor des Fahrzeuges durch Versuche zu ermitteln. Als Mindestzeit für das Unter­ schreiten des Unterdruck-Grenzwertes und das Über­ schreiten des Drehzahlgrenzwertes sind Zeitdauern im Bereich von einer Minute bis zehn Minuten besonders ge­ eignet.

Claims (16)

1. Zwischen Lastlauf und Leerlauf umstellbarer Gasver­ dichter (1) mit einem Verdichtungsraum (7), einem über wenigstens ein Ansaugventil (10) mit dem Ver­ dichtungsraum (7) verbindbaren Ansaugraum (5), ei­ nem über wenigstens ein Auslaßventil (18) mit dem Verdichtungsraum (7) verbindbaren Auslaßraum (6), einem über wenigstens ein Hilfsventil (15) mit dem Verdichtungsraum (7) verbindbaren Hilfstotraum (12), dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsventil (15) zum Verbinden des Verdichtungsraums (7) mit dem Hilfstotraum (12) mit einem Betätigungssignal beaufschlagbar ist, das von wenigstens einer im Lastlauf auftretenden Betriebsgröße des Gasverdich­ ters (1) oder einer mit dem Gasverdichter (1) ver­ bundenen Einrichtung (52, 54) abgeleitet wird.

2. Gasverdichter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen im Leerlauf über ein Zusatzventil (11) mit dem Verdichtungsraum (7) verbundenen Zusatzraum (8).

3. Gasverdichter nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfstotraum (12) ein wesentlich geringeres Volumen aufweist als der Verdichtungsraum (7), insbesondere etwa 5 Pro­ zent bis 20 Prozent des Volumens des Verdichtungs­ raums (7).

4. Gasverdichter nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzraum (8) ein größeres Volumen aufweist als der Hilfstotraum (12).

5. Gasverdichter nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzraum (8) ein Volumen von etwa 10 Prozent bis 100 Prozent des Volumens des Verdichtungsraums (7) aufweist.

6. Gasverdichter nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungs­ signal zur Betätigung des Hilfsventils (15) bei Überschreitung einer vorbestimmten Betriebsge­ schwindigkeit des Gasverdichters (1) erzeugt wird.

7. Gasverdichter nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungs­ signal zur Betätigung des Hilfsventils (15) bei Überschreitung einer vorbestimmten Fördermenge des Gasverdichters (1) erzeugt wird.

8. Gasverdichter nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungs­ signal zur Betätigung des Hilfsventils (15) bei Überschreitung einer vorbestimmten Betriebstempera­ tur des Gasverdichters (1) oder einer mit dem Gas­ verdichter (1) verbundenen Einrichtung (52, 54) er­ zeugt wird.

9. Gasverdichter nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungs­ signal zur Betätigung des Hilfsventils (15) bei Überschreitung eines vorbestimmten Druckwertes in einer von dem Gasverdichter (1) versorgten Druck­ mittelanlage erzeugt wird.

10. Gasverdichter nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasverdichter (1) zum Antrieb mit einem Motor (54), insbesondere einem Antriebsmotor eines Fahrzeuges, verbunden ist, und daß das Betätigungssignal zur Betätigung des Hilfsventils (15) bei erhöhter Leistungsabgabe des Motors (54), insbesondere bei Bergauffahrt ei­ nes Fahrzeuges, erzeugt wird.

11. Gasverdichter nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungs­ signal zur Betätigung des Hilfsventils (15) zeit­ verzögert erst dann erzeugt wird, wenn die zur Be­ tätigung erforderliche Bedingung wenigstens für eine vorbestimmte Zeit vorgelegen hat.

12. Gasverdichter nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsventil (15) druckmittelbetätigbar ist, insbesondere mit­ tels eines aus einer von dem Gasverdichter (1) ver­ sorgten Druckmittelanlage entnommenen Drucks oder des Drucks eines Turboladers oder des Umgebungs­ drucks.

13. Gasverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsventil (15) druckmittelbetätigbar ist, wobei der Druck von ei­ nem elektrisch betätigbaren Ventil (61) dem Hilfs­ ventil (15) zugeführt wird.

14. Gasverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsventil (15) elektrisch betätigbar ist.

15. Gasverdichter nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß als Betätigungssignal zur Betätigung des Hilfsventils (15) ein elektri­ sches Signal verwendet wird, das von einem Sensier­ mittel (58, 59, 60, 62, 63), insbesondere einem Sensiermittel zur Sensierung einer Drehzahl, einer Temperatur, eines Drucks bzw. einer Luftfeuchtig­ keit, direkt oder über eine Auswerteeinrichtung (57) indirekt erzeugt wird.

16. Gasverdichter nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsventil (15) als ein elastisch verformbarer Teil einer in dem Gasverdichter (1) angeordneten Dichtung (9) ausgebildet ist.