Die Erfindung betrifft einen Verdichter nach den Merkmalen des Oberbegriffes von Anspruch 1 .

In Nutzfahrzeugen werden Verdichter eingesetzt, um die für den Betrieb der Bremsanlage und von Nebenaggregaten notwendige Druckluft bereitzustellen. Diese Verdichter sind in der Regel direkt an den Verbrennungsmotor gekoppelt.

Verdichter oder Kompressoren der vorstehenden Art können unterschiedlich gestaltet sein. Beispielsweise können als Verdichtungsmittel sogenannte Kolbenverdichter verwendet werden, die im Prinzip aus einem Gehäuse mit Kurbelwelle, Pleuelstangen, Kolben sowie Saug-und Druckventilen bestehen. Durch die rotierende Bewegung der Kurbelwelle und die dadurch erzeugte Hin-und Herbewegung des Kolbens wird Gas, insbesondere Luft, aus dem Ansaugsystem über ein geöffnetes Saugventil in den Zylinderraum angesaugt. Drückt der Kolben bei der aufwärtsgerichteten Bewegung die angesaugte Luft in dem Zylinderraum zusammen, schließt das Ansaugventil und die Luft wird in dem Zylinder verdichtet. Die Luft wird dabei auf einen Teil ihres ursprünglichen Volumens zusammengedrückt bei gleichzeitiger Erhöhung des Druckes im Zylinder. Der erhöhte Druck im Zylinder wirkt auf ein federbelastetes Druckventil. Übersteigt die auf das Druckventil wirkende Druckkraft die Federkraft des Druckventils, öffnet dieses Ventil und die Druckluft wird aus dem Zylinder ausgestoßen. Entweder wird die verdichtete Luft sofort in das nachgeschaltete Druckluftnetz gefördert, dann handelt es sich um ein einstufiges Verfahren oder aber weitere Stufen (der Verdichtung) schließen an die jeweils stromaufwärts liegende Stufe an. Ein zweistufiger Verdichter besteht im Prinzip aus zwei in Reihe geschalteten Verdichtern. Im ersten wird die Luft vom Umgebungsdruck durch eine erste Saugkamnner angesaugt und auf einen höheren Druck in eine erste Druckkammer verdichtet. Nach Zwischenkühlung wird die Luft in der zweiten Verdichterstufe weiter verdichtet. Bei der zwei-oder mehrstufigen Verdichtung wird die mechanische Beanspruchung der druckbelasteten Bauteile reduziert und dadurch eine längere Lebenszeit der Verdichter erreicht.

Zwischen der ersten und der zweiten Stufe des Verdichters ist in der Regel eine Zwischenkühlung vorgesehen. Die Abkühlung in dem Zwischenkühler erlaubt die Verdichtung auf einen Enddruck bei verkleinerter Leistungsaufnahme und geringerer Druckgastemperatur.

In Fahrzeugkompressoren werden zur Verringerung der Leistungsaufnahme Entlastungssysteme eingesetzt, die im Leerlauffall die Leistungsaufnahme des Kompressors verringern. So ist aus der EP 1650434 A1 ein mehrstufiger Kolbenverdichter mit reduzierter Leistungsaufnahme bei fehlendem Gegendruck (Leerlauf) bekannt. Der mehrstufige Kolbenverdichter zur Verdichtung kompressibler Medien umfasst mindestens eine stromaufwärts und mindestens eine stromabwärts angeordnete Verdichterstufe, wobei jede Verdichterstufe mindestens einen in einem Zylinderraum geführten Kolben sowie je eine mit dem Zylinderraum durch ein Einlassventil verbundene Einlassventilkammer und eine mit dem Zylinderraum durch ein Auslassventil verbundene Auslassventilkammer aufweist, und ist dadurch gekennzeichnet, dass bei mindestens einer stromaufwärts angeordneten Verdichterstufe die Einlassventilkammer durch mindestens ein Zusatzventil mit dem Zylinderraum verbunden ist, das sich im Ruhezustand in einer Öffnungsstellung befindet und das sich in eine Schließstellung bewegt, wenn der Differenzdruck in der Auslassventilkammer der am weitesten stromabwärts angeordneten Verdichterstufe einen vorgebbaren Wert überschreitet.

Dieses Entlastungssystem wird durch die Druckdifferenz zwischen der Druckkammer und dem Zylinderraum der ersten Stufe gesteuert und stellt beim Unterschreiten eines bestimmten Druckes in der Druckkammer eine Verbindung zwischen dem Zylinderraum der ersten Stufe und der Saugkammer her, die vor der ersten Stufe angeordnet ist. Dadurch wird die erste Stufe unwirksam und nur die zweite Stufe des Verdichters fördert weiterhin Luft aus dem Ansaugraum in die nachgeschaltete Druckleitung. Das sogenannte selbsttätige Entlastungssystem ist sehr robust aufgebaut, da keine externen Ansteuerungen notwendig sind.

Der Nachteil ist jedoch -vor allem im Fahrzeugeinsatz - das verzögerte Erreichen der vollen Förderleistung (der Start des Verdichters im Leerlauf) bei einem weitgehend entleerten Druckbehälter. Dies führt (im Verhältnis zum eigentlichen Fördervolumen des Verdichters zunächst nur zu einer geringen Förderleistung zum Befüllen) zu einer verlängerten Füllzeit des Druckbehälters.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung bereitzustellen, mittels der die Erhöhung der Fördermenge der zuvor beschriebenen Verdichter im unteren Druckbereich möglich ist, ohne auf die Vorteile der Mehrstufigkeit, wie beispielsweise höherer Wirkungsgrad oder geringere Verdichtungsendtemperaturen, zu verzichten. Eine Weiterbildung soll vorsehen, dass eine verringerte Ansprechzeit auf das Signal „Leerlauf „oder" fördern" gegeben ist, was insbesondere bei Nutzfahrzeugen benötigt wird.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch eine Umschaltvorrichtung innerhalb des Luftverdichters gemäß dem unabhängigen Anspruch gelöst. In den abhängigen Ansprüchen ist vorteilhaft eine besondere zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung angegeben.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, dass das Umschalt- und Entlastungssystem als Signal den Druck der Druckkammer und oder ein Steuersignal einer externen Ansteuerung, beispielsweise eines Drucksignals einer Steuerleitung, nutzt. Beim Unterschreiten eines voreingestellten Druckes in der Druckkammer wirkt eine Umschaltung des Verdichters derart, dass die zweite Stufe direkt aus der Saugkammer ansaugt und die erste Stufe direkt in die Druckkammer fördert. Somit wird der Grundgedanke verfolgt, dass durch die Ausführung beispielsweise ein zweistufiger Luftverdichter zu einem einstufigen Luftverdichter mit zwei Arbeitsräumen/Zylinder (mit um das Ansaugvolumen der zweiten Stufe erhöhten Ansaugvolumen) ausgebildet wird, bei dem das Gesamtansaugvolumen im Vergleich zur zweistufigen Betriebsweise um das Ansaugvolumen des zweiten Zylinders erhöht wird. Die Funktion ist auch auf mehr als zweistufige Verdichter anwendbar. Dies bedeutet, dass der Grundgedanke je nach Anwendungsfall skalierbar ist. Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht nun darin, dass die Fördermenge der Verdichter im unteren Druckbereich erhöht ist, ohne den durch das mehrstufige Prinzip vorgesehenen höheren Wirkungsgrad bzw. die geringere Verdichtungsendtemperaturen nachteilig zu verändern. Die Füllzeiten bzw. Ansprechzeiten werden dadurch erheblich kürzer und führen dazu, dass insbesondere im unteren Druckbereich ausreichend Luftmenge vorhanden ist.

Somit ist der Vorteil gegeben, dass bei Unterschreiten eines zuvor definierten Druckes, der in der ersten Druckkammer gemessen wird, die zweite Stufe direkt aus der Saugkammer die Luft ansaugt. Der erste Kolben hingegen verdichtet unmittelbar in diese Druckkammer. Dadurch wird bewirkt, dass ein einstufiger Verdichter vorliegt, der jedoch ein erheblich höheres Ansaugvolumen aufweist und somit auch die entsprechende Luftmenge bereitstellt. Ist der Grenzwert des Druckes in der Druckkammer wieder überschritten, so wird der ursprüngliche Zustand wiederhergestellt. Die Umschaltung kann durch einfache Ventiltechnik erfolgen.

Vorteilhafterweise lässt der erfindungsgemäße Verdichter drei Betriebsmodi zu:

• Zwei- oder mehrstufiges Fördern (mit Zwischenkühlung in der Zwischenkammer) gegen hohen Gegendruck;

· einstufiges Fördern mit vergrößertem Ansaugvolumen Strom gegen geringen Gegendruck; • Leerlauf mit Entlastung beider Stufen bzw. beider Zylinder oder in anderer Ausbildung nur eine Stufe (einstufigen Betrieb).

Somit besteht der erfindungswesentliche Gedanke darin, einen Luftkompressor in einem bestehenden Zylinderkopf von einem zweistufigen auf einen einstufigen (und umgekehrt) umzusetzen. Die Umsteuerung erfolgt vorteilhafterweise in dem Zylinderkopf des Luftkompressors, wobei zusätzlich die Option besteht, gleichzeitig mit einem Entlastungssystem zu kombinieren. Das Entlastungssystem kann selbsttätig oder extern angesteuert werden.

Die Erfindung ist nicht auf einen zweistufigen Verdichter beschränkt. Vielmehr kann ein mehrstufiger Betrieb von Verdichtern vorgesehen sein, die durch Zusammenschalten zu einer gemeinsamen Saugkammer und einer gemeinsamen Druckkammer in den einstufigen Betrieb überführbar ist. Ferner sind beliebige Kombinationen durch Zusammenschalten denkbar. So kann beispielsweise ein Verdichter bestehend aus drei Zylindern in einen zweistufigen Betrieb überführt werden.

Die Erfindung findet vorteilhafterweise Anwendung für Luftverdichter, insbesondere für Kraftfahrzeuge. Sie ist jedoch nicht darauf beschränkt. Daher wird nachfolgend nur von Verdichtern gesprochen, wobei jegliche Art von Verdichtern, auch Luft- oder Gasverdichter, verstanden werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus den nachfolgenden Beschreibung, den Ansprüchen sowie den Zeichnungen hervor.

Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Verdichter in der Ebene der

Zylinderachsen, wobei das Entlastungssystem inaktiv ist; einen horizontalen Schnitt durch den Zylinderkopf des Verdichters in der Höhe des oberen Überströmkanals entlang einer Linie III-III gemäß Fig. 1 im Modus zweistufiges Fördern; einen horizontalen Schnitt durch den Zylinderkopf in der Höhe des unteren Überströmkanals entlang einer Linie IV-IV gemäß Fig. 1 im zweistufigen Betrieb; einen Schnitt durch den Verdichter gemäß Fig.1 entlang einer Linie II- II (Steuerebene) gemäß Fig. 1 ; einen vertikalen Schnitt durch die Steuerventile bei geöffnetem ersten Überströmkanal und geschlossenen zweiten und dritten Überströmkanal; einen horizontalen Schnitt durch den Zylinderkopf in Höhe der oberen Überströmkanäle entlang der Linie III-III gemäß Fig. 1 im einstufigen Betrieb; einen horizontalen Schnitt durch den Zylinderkopf entlang einer Linie IV-IV gemäß Fig. 1 , im einstufigen Betrieb; einen vertikalen Schnitt durch die Steuerventile bei geöffnetem zweiten und dritten Überström kanal bzw. bei geschlossenem ersten Überströmkanal; einen Längsschnitt durch den Verdichter im Modus des Leerlaufs; Fig. 10 [A-C] eine schematische Darstellung von Schaltmöglichkeiten eines zweistufigen Verdichters; Fig. 1 1 [A-E] eine schematische Darstellung von Schaltmöglichkeiten eines dreistufigen Verdichters; Fig. 12 [A-E] eine schematische Darstellung von Schaltmöglichkeiten eines n- stufigen Verdichters.

In den Figuren 1 und 2 ist eine schematische Darstellung eines selbsttätigen oder extern ansteuerbaren Entlastungssystems eines Verdichters 1 gezeigt. Das Entlastungssystem 1 ist ausgebildet für ein Verdichtersystem, welches auf einem zweistufigen Prozess bzw. auf zwei Stufen Z1 und Z2 beruht, wobei Z1 für die erste Stufe und Z2 für die zweite Stufe steht. Der Zylinderkopf des Verdichters 1 ist in zwei Überströmkanalebenen 2, 3 und in eine Steuerebene 4 aufgeteilt. Der Zylinderkopf weist zwei Entlastungsventile 5, 6 und zwei Steuerventile 7, 8 (ausgebildet als Wegeventile) auf.

Der Verdichter 1 besteht ferner aus zwei jeweils in einem Zylinderraum 9, 10 bewegbaren Kolben 9a, 10a wobei der erste Zylinderraum 9 eine erste Saugkammer 1 1 und eine erste Druckkammer 12 sowie der zweite Zylinderraum 10 eine zweite Saugkammer 13 und eine zweite Druckkammer 14 umfasst.

In den Figuren sind insbesondere innerhalb der Saugkammern 1 1 , 13 sowie Druckkammern 12, 14 Druckangaben vorgenommen worden. Diese sind mit p1 , p2 und p3 gekennzeichnet. p1 steht für den Eingangsdruck, wohingegen p3 für den Ausgangsdruck angegeben wird und es gilt: p1 <p2<p3.

Fig.1 zeigt einen Längsschnitt durch den Verdichter 1 in der Ebene der Achsen der Zylinder. Dargestellt sind die Entlastungsventile 5, 6 im geschlossenen Zustand. Der Verdichter 1 ist derart ausgelegt, dass alle Betriebsmodi, nämlich „zweistufiges Fördern" oder„einstufiges Fördern" oder„Leerlauf" ausführbar sind. Fig. 2 zeigt einen horizontalen Schnitt durch den Zylinderkopf in der Höhe der oberen Überströmkanalebene 2 und stellt einen zweistufigen Prozess dar. Der erste Überströmkanal 15 verbindet die erste Druckkammer 12 mit der zweiten Saugkammer 13 (Strömungsrichtung durch Pfeile in Fig. 2 angedeutet). Im zweistufigen Betrieb stellt die erste Druckkammer 12 der ersten Stufe Z1 eine Zwischenkammer dar, die gleichzeitig Saugkammer 13 der zweiten Stufe Z2 ist (aufgrund der fluidmäßigen Verbindung, hervorgerufen durch die dargestellte Stellung des Steuerungsventils 7), ohne die regelgerechte Aufteilung in zwei Teilkammern (mit den entsprechenden Stufen Z1 und Z2) zu verlassen.

In der ersten Stufe Z1 fördert der Verdichter 1 von der ersten Saugkammer 1 1 mit dem Druck p1 auf den Druck p2 in die Zwischenkammer (= erste Druckkammer 12 der ersten Stufe Z1 ) und in der zweiten Stufe Z2 von dem Druck p2 der Zwischenkammer (=zweite Saugkammer 13) auf den Druck p3 der zweiten Druckkammer 14. Der Überströmkanal 15 wird von dem Kolben des Steuerventils 7 freigegeben. Dieser wird mit entsprechendem Druck beaufschlagt.

Fig. 3 zeigt einen horizontalen Schnitt durch den Zylinderkopf in der Höhe der weiteren Überströmkanalebene 3. Der weitere Überströmkanal 16 verbindet die erste Saugkammer 1 1 mit der weiteren Saugkammer 13. Der dritte Überströmkanal 17, der die erste Druckkammer 12 mit der zweiten Druckkammer 14 verbindet, ist ebenfalls geschlossen. Diese sind im zweistufigen Betrieb durch die Kolben der Steuerventile 7, 8 geschlossen, so dass der Prozess gemäß Fig. 2 ausführbar ist.

Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch die Steuerebene 4 des Verdichters 1 gemäß Fig. 1 . Diese Steuerebene 4 umfasst Steuerkanäle 18, 19, die die Steuerräume der beiden Steuerventile 7, 8 und die der beiden Entlastungsventile 5, 6 mit dem Druck p3 der zweiten Druckkammer 14 beaufschlagt. Bei Unterschreiten eines unteren Grenzwertes des besagten Drucks, der zuvor definiert und eingestellt worden ist, erfolgt ein Umschalten von dem zweistufen in den einstufigen Betrieb. Wird ein oberer Grenzwert überschritten, so erfolgt ein Umschalten in den Modus des Leerlaufs.

Fig. 5 zeigt einen vertikalen Schnitt durch den Zylinderkopf des Verdichters 1 im zweistufigen Betrieb. Die Steuerventile 7, 8 sind mit dem Druck p3 beaufschlagt und geben so den ersten Uberstromkanal 15 frei. Die weiteren Überströmkanäle 16, 17 sind geschlossen.

Erfindungsgemäß ist ein Verdichter 1 vorgesehen, um insbesondere die Fördermenge bei kleinem Gegendruck (im unteren Drehzahlbereich) zu erhöhen. Dieser Verdichter 1 bewirkt, dass vorzugsweise selbststätig eine Umschaltung von dem zweistufen in den einstufigen Betriebsmodus erfolgt.

Im Gegenzug zu Fig. 2 zeigt Fig. 6 den Betriebsmodus„einstufiger Betrieb". In einem Schnitt entlang der ersten Überströmkanalebene 2 gemäß Fig. 2 ist dargestellt, dass der Kolben des ersten Steuerventils 7 derart positioniert ist, dass der erste Überströmkanal 15 verschlossen ist. Insbesondere der Schnitt durch die weitere Überströmkanalebene 3, dargestellt in Fig. 7 und 8, zeigt, dass die beiden Saugkammern 1 1 , 13 über den weiteren Überstromkanal 16 und die beiden Druckkammern 12, 14 über den dritten Überstromkanal 17 miteinander durch die entsprechende Stellung der Steuerventile 7, 8 fluidmäßig verbunden sind. Dadurch wird der hier dargestellte zweistufige Verdichter 1 zu einem einstufigen Verdichter 1 mit einem um das Ansaugvolumen der zweiten Stufe Z2 erhöhten Gesamtansaugvolumen umgesteuert. Wird ein Grenzwert erreicht, so schaltet der Verdichter 1 wieder in den Modus des zweistufigen Prozesses.

Wird ein oberer Grenzwert überschritten, so erfolgt ein Umschalten in den Modus des Leerlaufs. Der Grenzwert ist durch die Wahl der Federgröße der Entlastungsventile 5, 6 einstellbar. Dieser Modus ist in Fig. 9 dargestellt. Auf die Entlastungsventile 5, 6 wirkt der Druck p3 (oberer Grenzwert), so dass diese öffnen und die Zylinderräume 9,10 entlasten.

Neben der selbsttätigen Betriebsweise der federbelasteten Steuer- und Entlastungsventile können diese auch extern pneumatisch, hydraulisch oder elektromagnetisch angesteuert werden.

In den Fig. 10 bis 12 sind unterschiedliche Ausführungsformen von Verdichtern und deren Schaltmöglichkeiten schematisch dargestellt. Dabei zeigen die Figuren zunächst einen Verdichter mit zwei Stufen Z1 , Z2 (Fig. 10), mit drei Stufen Z1 , Z2, Z3 (Fig. 1 1 ) und in einer weiteren Ausbildung ein Beispiel mit n Stufen Z1 , Z2, Z3, Zn (Fig. 12). n entspricht dabei einer Zahl aus der Zahlenmenge der natürlichen Zahlen. Die entsprechenden Saugkammern und Druckkammern sind in den Zeichnungen jeweils mit S für Saugkammer und D für Druckkammer gekennzeichnet. Die identische Nummerierung bedeutet, dass auch innerhalb der jeweiligen Kammer der identische Druck herrscht, weil die Kammern (Saugkammern S und Druckkammern D) miteinander über bereits beschriebene Überströmkanäle fluidmässig miteinander verbunden sind. Der in Fig. 10 schematisch dargestellte Verdichter entspricht der Ausführung, wie sie in den vorherigen Darstellungen zu entnehmen ist. Der Verdichter 1 umfasst eine erste Saugkammer 1 1 , eine erste Druckkammer 12, die die erste Stufe Z1 bilden, sowie eine zweite Saugkammer 13 und eine zweite Druckkammer 14, die die zweite Stufe Z2 bilden. In Fig. 10 [A] ist eine Normalbetriebssituation eines Verdichters 1 bestehend aus einer ersten Stufe Z1 und einer zweiten Stufe Z2 dargestellt. Die erste Saugkammer 1 1 saugt von außen an (Darstellung durch einen Pfeil, der auf die erste Saugkammer zeigt) und verdichtet in die erste Druckkammer 12. Diese wiederum expandiert in die zweite Saugkammer 13, die wiederum in die zweite Druckkammer 14 verdichtet. Von hieraus erfolgt die Ausgabe (dies bedeutet, dass die verdichtete Luft nur aus der zweiten Druckkammer 14 ausgegeben wird; in der Fig. 10 [A] durch einen Pfeil angedeutet)). Fällt nun der Druck in der ersten Druckkannnner 14, so schaltet der Verdichter 1 in einen der in den Fig. 10 [B] oder [C] dargestellten Modi. In Fig. 10 [B] sind die erste Saugkannnner 1 1 und die zweite Saugkannnner 13 über nicht in den Fig. näher dargestellte Überströmkanäle verbunden. In der ersten Saugkannnner 1 1 herrscht der gleiche Druck wie in der zweiten Saugkannnner 13. Auch die erste Druckkannnner 12 ist mit der weiteren Druckkammer 14 fluidmässig verbunden. Die Saugkammer, gebildet aus der ersten und zweiten Saugkammer 1 1 , 13 saugt über die erste Saugkammer 1 1 an und verdichtet nun in die Druckkammer, gebildet aus der ersten Druckkammer 12 und der zweiten Druckkammer 14, wobei über die zweite Druckkammer 14 dann ausgegeben wird.

Eine alternative Schaltmöglichkeit (Fig. 10 [C]) sieht vor, dass die erste Saugkammer 1 1 und die weitere Saugkammer 13 voneinander unabhängig ansaugen und beide in die zweite Druckkammer 14 verdichten, über die dann ausgegeben wird.

Der in Fig. 1 1 schematisch dargestellte Verdichter unterscheidet sich zu den vorherigen Ausführungen dadurch, dass eine weitere Stufe Z3 vorhanden ist. Somit weist der hier dargestellte Verdichter 1 eine erste Stufe Z1 , eine zweite Stufe Z2 und eine dritte Stufe Z3 auf, wobei jede Stufe eine Saugkammer und eine Druckkammer aufweist.

Der Verdichter 1 umfasst eine erste Saugkammer 1 1 , eine erste Druckkammer 12, eine zweite Saugkammer 13 und eine zweite Druckkammer 14, sowie eine dritte Saugkammer 20 und eine vierte Druckkammer 21 .

Eine erste Schaltungsvariante ist in Fig. 1 1 [A] gezeigt. Sie besteht darin, dass über die erste Saugkammer 1 1 angesaugt wird und alle weiteren Saugkammern 13, 20 mit der ersten Saugkammer fluidmässig verbunden sind. Die Querlinie in Fig. 1 1 [A] soll dies anzeigen. In allen drei Saugkammern 1 1 , 13, 20 herrscht der gleiche Druck. Diese Saugkannnnern 1 1 , 13, 20 verdichten in die weitere Druckkannnner, die durch eine fluidmässige Zusammenschaltung der ersten Druckkannnner 12, der zweiten Druckkannnner 14 sowie der dritten Druckkannnner 21 gebildet ist. Die Ausgabe erfolgt über die dritte Druckkannnner 21 .

Eine weitere Schaltungsvariante ist in Fig. 1 1 [B] gezeigt. Sie besteht darin, dass unabhängig über die erste Saugkannnner 1 1 , die zweite Saugkannnner 13 und die dritte Saugkannnner 20 angesaugt wird und jede der Saugkannnnern 13, 20 in die weitere Druckkannnner verdichten, die durch eine fluidmässige Zusammenschaltung der ersten Druckkammer 12, der zweiten Druckkammer 14 sowie der dritten Druckkammer 21 gebildet ist. Die Ausgabe erfolgt über die dritte Druckkammer 21 .

Eine andere Schaltungsvariante ist in Fig. 1 1 [C] gezeigt. Sie besteht darin, dass unabhängig über die erste Saugkammer 1 1 , die zweite Saugkammer 13 und die dritte Saugkammer 20 angesaugt wird und jede der Saugkammern 13, 20 in die weitere Druckkammer verdichten, die durch eine fluidmässige Zusammenschaltung der ersten Druckkammer 12, der zweiten Druckkammer 14 sowie der dritten Druckkammer 21 gebildet ist. Die Ausgabe erfolgt über jede der Druckkammer 12, 14 und 21 .

Eine in Fig. 1 1 [D] dargestellte Schaltungsvariante ist in Fig. 1 1 [A] zeigt eine Ausführung, die darin besteht, dass über die erste Saugkammer 1 1 angesaugt wird und die zweite Saugkammern 13 mit der ersten Saugkammer 1 1 fluidmässig verbunden ist. Die Querlinie in Fig. 1 1 [D] soll dies anzeigen. In beiden Saugkammern 1 1 , 13 herrscht der gleiche Druck. Diese Saugkammern 1 1 , 13 verdichten in die weitere Druckkammer, die durch eine fluidmässige Zusammenschaltung der ersten Druckkammer 12 und der zweiten Druckkammer 14 gebildet ist. Diese Druckkammer entlastet in die dritte Saugkammer 20, die wiederum in die weitere dritte Druckkammer 21 verdichtet. Die Ausgabe erfolgt über die dritte Druckkammer 21 . Eine in Fig. 1 1 [E] dargestellte Schaltungsvariante ist in Fig. 1 1 [A] zeigt eine Ausführung, die darin besteht, dass sowohl über die erste Saugkammer 1 1 als auch über die zweite Saugkammer 13 angesaugt wird, wobei die zweite Saugkammern 13 mit der ersten Saugkammer 1 1 nicht fluidmässig verbunden sind. Diese Saugkammern 1 1 , 13 verdichten in die weitere Druckkammer, die durch eine fluidmassige Zusammenschaltung der ersten Druckkammer 12 und der zweiten Druckkammer 14 gebildet ist. Diese Druckkammer entlastet in die dritte Saugkammer 20, die wiederum in die weitere dritte Druckkammer 21 verdichtet. Die Ausgabe erfolgt über die dritte Druckkammer 21 .

Diese Schaltungsmöglichkeiten lassen sich nun auf beliebige Verdichter mit einer definierten Anzahl von Stufen Zn übertragen.

So zeigt beispielsweise Fig. 12 [A] einen Verdichter 1 , der darin besteht, dass über die erste Saugkammer 1 1 angesaugt wird und alle weiteren Saugkammern 13, 20, Sn mit der ersten Saugkammer fluidmässig verbunden sind. Die Querlinie in Fig. 12 [A] soll dies anzeigen. In allen Saugkammern 1 1 , 13, 20, Sn herrscht der gleiche Druck.

Diese Saugkammern 1 1 , 13, 20, Sn verdichten in die weitere Druckkammer, die durch eine fluidmassige Zusammenschaltung der ersten Druckkammer 12, der zweiten Druckkammer 14 sowie der dritten Druckkammer 21 und den weiteren

Druckkammern Dn gebildet ist. Die Ausgabe erfolgt über die in der Reihe letzteDruckkammer Dn.

Fig. 12 [B] stellt gegenüber der Fig. 12 [A] die Variante dar, dass jeder der Saugkammern 1 1 , 13, 20, Sn für sich ansaugen und diese Saugkammern 1 1 , 13, 20, Sn verdichten in die weitere Druckkammer, die durch eine fluidmassige Zusammenschaltung der ersten Druckkammer 12, der zweiten Druckkammer 14 sowie der dritten Druckkammer 21 und den weiteren Druckkammern Dn gebildet ist. Die Ausgabe erfolgt über jeder der Druckkammern 12, 14, 21 und Dn. lm Gegensatz zu Fig. 12 [B] erfolgt bei der Ausführungsform gemäss der Fig. 12 [C] die Ausgabe über die in der Reihe letzten Druckkannnner Dn.

Eine in Fig. 12 [D] dargestellte Schaltungsvariante zeigt eine Ausführung, die darin besteht, dass über die erste Saugkammer 1 1 angesaugt wird und die zweite Saugkannnnern 13 mit der ersten Saugkammer 1 1 fluidmässig verbunden ist. Die Querlinie in Fig. 12 [D] soll dies anzeigen. In beiden Saugkammern 1 1 , 13 herrscht der gleiche Druck. Diese Saugkammern 1 1 , 13 verdichten in die weitere Druckkammer, die durch eine fluidmässige Zusammenschaltung der ersten Druckkammer 12 und der zweiten Druckkammer 14 gebildet ist. Diese Druckkammer entlastet in die dritte Saugkammer 20, die wiederum in die weitere dritte Druckkammer 21 verdichtet. Die dritte Druckkammer 21 kann je nach Ausführung der Schaltungsmöglichkeiten, in eine oder mehrere weitere Saugkammern Sn entlasten, wobei die letzte Saugkammer Sn in die letzte Druckkammer Sn verdichtet. Die Ausgabe erfolgt über die letzte Druckkammer Sn.

Im Unterschied zu Fig. 12 [D] saugen bei dieser Variante alle Saugkammern 1 1 , 13, 20, Sn unabhängig voneinander einzeln und nicht fluidmässig verbunden an. Je nach der Anzahl von Stufen Zn sind unterschiedliche Kombinationen vorgesehen und denkbar. In den Ausführungsbeispielen sind einige dargestellt, um das Prinzip der Skalierbarkeit auf eine Anzahl von Stufen Zn zu zeigen. Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt.

Bezugszeichenliste

1 Verdichter

2, 3 Überströmkanal

4 Steuerebene

5, 6 Entlastungsventil 7,8 Steuerventil

9 erster Zylinderraum 10 zweiter Zylinderraum

9a, 10a Kolben

1 1 erste Saugkammer

12 erste Druckkammer

13 zweite Saugkammer

14 zweite Druckkammer

15 Überströmkanal

16 weiterer Überströmkanal

17 dritter Überströmkanal

18, 19 Steuerkanal

20 dritte Saugkammer

21 vierte Druckkammer

Sn Saugkammer

Dn Druckkammer