DE2910818A1

DE2910818A1 - An einen kuehlkreislauf anschliessbarer zylinderkopf fuer den zylinder eines kolbenkompressors

Info

Publication number: DE2910818A1
Application number: DE19792910818
Authority: DE
Inventors: Werner Maass; Heinrich Noe
Original assignee: Graubremse GmbH
Current assignee: Graubremse GmbH
Priority date: 1979-03-20
Filing date: 1979-03-20
Publication date: 1980-09-25
Also published as: DE2910818C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen an einen Kühlkreis-
lauf anschließbaren Zylinderkopf für den Zylinder eines Kolbenkompressors, insbesondere für Druckluftbeschaffungseinrichtungen von Kraftfahrzeugen, mit einer die Lamelle für ein Einlaßventil und ein Auslaßventil aufnehmenden Ventilsitzplatte und einem Zylinderkopfdeckel sowie ggf.
einem Ventilfänger, wobei zwischen Ventilsitzplatte und Zylinderkopfdeckel der Druckraum für die komprimierte Luft gebildet ist.
Ein derartiger Zylinderkopf ist aus der DE-OS 24 04 124 oder auch der DE-OS 24 10 705 bekannt. Dabei ist sowohl der Zylinderkopfdeckel als auch die Ventilsitzplatte von einem Kühlkanal durchsetzt, der an einen Kühlkreislauf anschließbar ist. Insbesondere die Ventilsitzplatte ist ein Bauteil, welches sehr präzise bearbeitet werden muß, da es die Lamellen für das Einlaßventil und das Aus daß ventil aufnehmen muß und hierbei metallische Dichtungen realisiert werden müssen. Der Kühlkanal in der Ventilsitzplatte und der Kühlkanal in dem Zylinderkopfdeckel, die aneinander anschließen, sind als randgeschlossene Kanäle ausgebildet, die entsprechend aufwendig in ihrer Herstellung sind. Werden diese Teile als Gußteile ausgebildet, so müssen die Kerne für die Erzeugung der Kanäle entfernt werden.
Um die Herstellung der Ventilsitzplatte hinsichtlich der Kanalgestaltung zu vereinfachen, ist es aus der DE-OS 25 45 279 bekannt, die Ventilsitzplatte in zwei Platten zu unterteilen, so daß in einer der beiden Platten radoffene Kanäle eingeformt werden können. Als Nachteil ist damit verbunden, daß auch die Durchtrittsöffnungen für die Luft infolge vergrößerter Bauhöhe der Ventilsitzplatte größer werden, so daß der Schadraum des Kompressors ansteigt.
Aus der DE-OS 26 16 438 ist es bekannt, lediglich einen Zylinderkopfdeckel und eine Ventilsitzplatte zu benutzen und randgeschlossene sowie randoffene Kanäle in dem Zylinderkopfdeckel unterzubringen, wobei eine Rippe des Zylinderkopfdeckels auch als Ventilfänger ausgebildet sein kann. Auch hierbei ist die Herstellung der Kühlkanäle jedoch vergleichsweise aufwendig und die gesamte Kühlung relativ unwirksam, da von dem Kühlsystem nur relativ kleine Bereiche des Zylinderkopfdeckels erfaßt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine wirksame Kühlung des Zylinderkopfes zu erreichten Dies betrifft in erster Linie die Kühlung der komprimierten abzugebenden Luft. Dabei sollen selbstverständlich auch Verkokungen im Bereich der Ventilsitzplatte und der Lamelle des Einlaßventils und des Auslaßventils vermieden werden.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß in dem Druckraum ein Kühlkanäle aufweisender Kühlkörper untergebracht ist, der an den Kühlkreislauf anschließbar ist.
Durch die Verwendung eines gesonderten, speziell ausgeformten Kühlkörpers innerhalb des Druckraumes zwischen der Ventilsitzplatte und dem Zylinderkopfdeckel ist die Möglichkeit gegeben, diesen Kühlkörper einerseits besonders einfach für seine Herstellung auszubilden und andererseits besonders wirksam hinsichtlich der Wärmeübertragung zu gestalten. Außerdem wird die Ventilsitzplatte in ihrer Bauhöhe dadurch nicht vergrößert, so daß der Schadraum des Kompressors unbeeinflußt bleibt.
Als weiterer Vorteil ergibt sich dabei die Möglichkeit, daß der Zylinderkopfdeckel keine nach außen zur Atmosphäre abstehenden Rippen braucht, weil die Wärme nicht mehr nach außen, sondern gleichsam in. Umkehr innen in dem Druckraum zwischen Ventilsitzplatte und Zylinderkopfdeckel abgezogen wird. Dennoch kann auch hier der Kühlkörper örtlich sehr nahe an der Ventilsitzplatte bzw. an die Lamelle des Auslaßventiles angeordnet werden, wo in erster Linie Verkokungen auftreten würden.
Wenn der Kühlkörper in der Ebene der Kühlkanäle geteilt ist, ergibt sich eine besonders einfache Herstellung für diesen Kühlkörper, weil die Kühlkanäle als randoffene Kanäle eingeformt werden können und somit die Entfernung verlorener Kerne entfällt.
Der Kühlkörper kann auf seiner der Ventilsitzplatte zugekehrten Seite als Ventilfänger ausgebildet sein, so daß der weitere Vorteil entsteht, daß die gesonderte Anordnung eines Ventilfängers entbehrlich ist.
Der Kühlkörper kann auf seiner der Ventilsitzplatte abgekehrten Seite in den Druckraum einragende Wärmeübertragungsrippen aufweisen, so daß auf diese Weise eine besonders effektive Kühlung der komprimierten Luft im Druckraum erreicht wird.
Der Kühlkörper ist zweckmäßig über Schrauben und unter Einschaltung einer Dichtung an der Ventilsitzplatte befestigt, wobei die Schrauben hohl ausgebildet sein können und als Ein- und Auslaß für das Kühlmedium dienen können.
Auf diese Weise wird sehr geschickt der Anschluß an den Kühlkreislauf realisiert. Die Abdichtung zwischen Kühlkörper und Ventilplatte erfolgt über zwei separate Dichtringe.
Der Kühlkörper kann einen ersten der Ventilsitzplatte zugekehrten Teilkörper, der auf seiner Unterseite als Ventilfänger ausgebildet ist und auf seiner Oberseite randoffene Kanäle trägt, und einen zweiten Teilkörper aufweisen, der auf seiner Unterseite eben ausgebildet und auf seiner Oberseite mit Wärmeübertragungsrippen versehen ist. Der Kühlkörper kann zusätzlich auch auf seiner Umfangsfläche Wärmeübertragungsrippen aufweisen, die seitlich in den Druckraum vorstehen, so daß auf diese Weise die Wärmeübertragungsfläche noch vergrößert wird.
In der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt und im folgenden beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt gemäß der Linie I-I in Fig. 2 durch den Zylinderkopf und Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie II-II in Fig. 1.
Auf dem Zylinder 1 des Kompressors, welcher nur teilweise dargestellt ist, ist der Zylinderkopf 2 mit Hilfe nicht dargestellter Schrauben befestigt, deren Schraubendurchgangslöcher 3 in Fig. 2 dargestellt sind.
Der Zylinderkopf 2 besteht im einzelnen aus einem Zylinderkopfdeckel 4, einer Ventilsitzplatte 5 und dem Kühlkörper 6, der aus den beiden Teilkörpern 6a und 6b in der dargestellten Weise zusammengesetzt ist. Die Teilkörper 6a und 6b sind über die Schrauben 7 miteinander verbunden. Der untere Teilkörper 6a ist auf seiner Unterseite als Ventilfänger 8 ausgebildet. Auf seiner Oberseite sind randoffene Kanäle 9 eingeformt, die aneinander anschließen bzw. miteinander in Verbindung stehen. Der obere Teilkörper 6b ist auf seiner Unterseite 10 eben ausgebildet und trägt auf seiner Oberseite Wärmeübertragungsrippen 11. Auch seitlich können an den beiden Teilkörpern 6a und 6b Wärmeübertragungsrippen 12 angeordnet sein.
Die Ventilsitzplatte 5 ist an sich in bekannter Weise ausgebildet. Sie besitzt Durchgangslöcher 13, die dem Einlaßventil zugeordnet sind sowie Durchgangslöcher 14, die dem Auslaßventil zugeordnet sind. In bekannter Weise ist unterhalb der Ventilsitzplatte die Lamelle 15 desEinlaßventiles 5, 15 und oberhalb der Ventilsitzplatte 5 die Lamelle 16 des Auslaßventiles 5, 16 angeordnet. Der Ventilfänger 8 an der Unterseite des Teilkörpers 6a des Kühlkörpers 6 ist so ausgebildet, daß sich die Lamelle 16 beim Öffnen am Teilkörper 6a anlegt.
Es sind zwei weitere Schrauben 17 vorgesehen und angeordnet, die einerseits die beiden Teilkörper 6a und 6b des Kühlkörpers 6 mit der Ventilsitzplatte 5 verbinden und der Anpressung der Dichtringe zwischen dem Teilkörper 6a und der Ventilsitzplatte 5 dienen. Zum anderen sind diese Schrauben 17 hohl ausgebildet, so daß sie dem Anschluß an den Kühlkreislauf dienen können. In der dargestellten Ausführungsform sind Anschlußstutzen 18 am Zylinder 1 vorgesehen, die mit den Bohrungen 19 in den Schrauben 17 in Verbindung stehen. Die eine Schraube 17 kann als Einlaß und die andere Schraube 17 als Auslaß dienen. Die Durchflußrichtung kann frei gewählt werden. Selbstverständlich wäre es auch möglich, die Anschlußstutzen 18 nicht in dem Zylinder 1 einzubringen, sondern in anderer Weise etwa im Zylinderkopfdeckel oder auch an der Ventilsitzplatte, falls dort ausreichend Platz zur Verfügung steht.
Wie insbesondere aus Fig. 1 ersichtlich ist, wird auf diese Weise zwischen Ventilsitzplatte 5 und Zylinderkopfdeckel 4 der Druckraum 20 gebildet, durch den die komprimierte Luft vom Kompressor abgegeben wird. Diese komprimierte Luft wird durch den separaten Kühlkörper 6 innerhalb dieses Druckraumes 20 wirksam gekühlt. Gleichzeitig können auch Uberhitzungserscheinungen an der Lamelle 16 des Auslaßventiles nicht auftreten, weil diese Lamelle ihre Wärme ebenfalls durch Anlage an den Ventilfänger 8 bzw. den Teilkörper 6a laufend abgibt. Leerseite

Claims

An einen Kühlkreislauf anschließbarer Zylinderkopf für der Zylinder eines Kolbenkompressors P a t e n t a n s p r ü c h e 1. An einen Kühlkreislauf anschließbarer Zylinderkopf für den Zylinder eines Kolbenkompressors, insbesondere für Druckluftbeschaffungseinr ichtungen von Kraftfahrzeugen, mit einer die Lamellen für ein Einlaßventil und ein Auslaßventil aufnehmenden Ventilsitzplatte und einem Zylinderkopfdeckel sowie ggf. einem Ventilfänger, wobei zwischen Ventilsitzplatte und Zylinderkopfdeckel der Druckraum für die komprimierte Luft gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Druckraum (20) ein Kühlkanäle (9) aufweisender Kühlkörper (6) untergebracht ist, der an den Kühlkreislauf anschließbar ist.
2. Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlkörper (6) in der Ebene der Kühlkanäle (9) geteilt ist.
3. Zylinderkopf nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlkörper (6) auf seiner der Ventilsitzplatte (5) zugekehrten Seite als Ventilfänger (8) ausgebildet ist.
4. Zylinderkopf nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlkörper (6) auf seiner der Ventilsitzplatte (5) abgekehrten Seite in den Druckraum (20) einragende Wärmeübertragungsrippen (11) aufweist.
5. Zylinderkopf nah Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlkörper (6) über Schrauben (17) und unter Einschaltung einer Dichtung an der Ventilsitzplatte (5) befestigt ist.
6. Zylinderkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dve Schrauben (17) hohl ausgebildet sind und als Ein-und Auslaß für das Kühlmedium dienen.
7. Zylinderkopf nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlkörper (6) einen ersten der Ventilsitzplatte (5) zugekehrten Teilkörper (6a), der auf seiner Unterseite als Ventilfänger (8) ausgebildet und auf!seiner Oberseite randoffene Kanäle (9) trägt, und einen zweiten Teilkörper (6b) aufweist, der auf seiner Unterseite (10) eben ausgebildet und auf seiner Oberseite mit Wärmeübertragungsrippen (11) versehen ist.
8. Zylinderkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlkörper (6) auf seiner Umfangsfläche Wärmübertragungsrippen (12) aufweist.