DE60123802T2 - Verdichterkühlungsanlage - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Luftverdichter und insbesondere ein System für Kühlluftverdichter gemäß dem jeweiligen Oberbegriff des Anspruchs 1 und 12. Ein derartiger Verdichter ist beispielsweise aus der US-A-3961869 bekannt.
  • Zahlreiche Arten und Konstruktionen von Luftverdichtern gehören zum Stand der Technik. Während einige zum unter Druck setzen der Luft rotierende Laufräder verwenden, sind Zwangsverdrängungsverdichter am weitesten verbreitet. Zwangsverdrängungsverdichter umfassen einen Kolben, eine Kurbelwelle, eine Verbindungsstange, einen Zylinder und einen Ventilkopf. Typische Verdichter besitzen einen oder zwei Zylinder und eine entsprechende Anzahl von Kolben. Zweizylinderverdichter arbeiten in derselben Weise wie Einzylinderverdichter. Jeder Umlauf der Kurbelwelle ruft jedoch zwei Verdichtungshübe hervor, jeweils einen für jeden Kolben.
  • Die Kurbelwelle wird üblicherweise durch einen Elektromotor oder eine Gasmaschine mit Kraft versorgt. An der Oberseite des Zylinders befindet sich ein Ventilkopf mit Einlass- und Auslassventilen, die den Luftdurchlass in den Zylinder und aus diesem heraus steuern. Wenn die Kurbelwelle in Drehung versetzt wird, bewegt die Verbindungsstange den Kolben innerhalb des Zylinders auf- und abwärts. Wenn sich der Kolben abwärts bewegt, wird ein Vakuum erzeugt, das Außenluft durch das Einlassventil in den Zylinder saugt. Wenn sich der Kolben aufwärts bewegt, wird die Luft in dem Zylinder verdichtet, wodurch das Einlassventil schließt und das Auslassventil öff net. Die Verdichtung von Luft erzeugt außerdem beträchtliche Wärme.
  • Zahlreiche Verdrängungsverdichter sind mit einem Ölbad erstellt, das die Verbindungsstangenlager und die Zylinderwände mit Öl bespritzt. Für derartige Verdichten dichtet ein ringförmiger Kompressionsring oder dichten mehrere derartige Ringe auf dem Kolben den Innendurchmesser des Zylinders derart ab, dass sich Schmieröl nicht mit der verdichteten Luft mischt. Häufig sind die Verdichtungsringe jedoch nicht vollständig wirksam dahingehend, zu verhindern, dass Öl in die verdichtet Luft in Aerosolform gelangt, was in einigen Anwendungen nicht tolerierbar ist. Ölgeschmierte Verdichter erfordern Wartung und Ölwechsel sowie, dass der Verdichter auf einer im Wesentlichen ebenen Fläche betrieben wird.
  • Ölfreie Verdichter stellen eine Lösung für diese Probleme dar. Typischerweise verwenden derartige Verdichter Verbindungsstangenlager und Verdichterringe, die aus selbstschmierendem Material, wie etwa PTFE, hergestellt sind. Da kein Öl benötigt wird, um die bewegten Teile zu schmieren, ist die Temperatur im Kurbelgehäuse und den Zylindern höher. Da sich selbstschmierende Materialien, ähnlich wie die meisten Materialien, im Laufe der Zeit in Hochtemperaturumgebungen verschlechtern, steht die Nutzungszeit für die Verdichtungsringe direkt in Beziehung zum Wirkungsgrad des Kühlsystems des Verdichters.
  • Einige Verdichter besitzen ein offenes Kurbelgehäuse, wodurch Luft hindurchtreten kann, um die Zylinder und Verdichtungsringe zu kühlen. Verdichter mit offenen Kurbelgehäusen sind jedoch häufig laut und können zusätzliche Wartung erfordern auf Grund von Staub und Schmutz, die in das Kurbelgehäuse eindringen und die Verbindungsstangenlager, die Verdichtungsringe und/oder die Zylinderwände beschädigen. Es ist deshalb erwünscht, das Kurbelgehäuse vollständig zu verschließen. Verdichter mit geschlossenen Kurbelgehäusen nutzen Gebläseräder, die durch. den Antriebsmotor betätigt sind, um Luft außen am Kurbelgehäuse und den Zylindern vorbei zu leiten.
  • Eine derartige Konstruktion kühlt jedoch häufig die Zylinder und Verdichtungsringe nicht in angemessener Weise. Dies ist deshalb der Fall, weil die Zylinder gewöhnlich aus Gusseisen hergestellt sind. Gusseisen führt zu einer harten, gleichmäßigen Innenbohrung, die eine Reibungsfläche niedriger Reibung für die Verdichtungsringe erzeugt. Der Gussprozess stellt ein kosteneffektives Mittel zur Ausbildung von Kühlrippen um den Zylinder bereit. Gusseisen besitzt jedoch eine relativ niedrige Wärmeleitfähigkeit, die etwa halb so groß ist wie diejenige von Aluminium.
  • Eine Lösung (für die beschriebenen Probleme) ist in dem auf Tsuge am 8. Januar 1985 erteilten US-Patent Nr. 4492533 offenbart. Der Luftverdichter besitzt demnach eine Antriebseinheit, ein Kurbelgehäuse und Zylinder, die in einem schalldichten Kasten eingeschlossen sind. Der Verdichter umfasst einen Lüfter und der Kasten besitzt Lufteinlass- und -auslassöffnungen. Die Kurbelwelle besitzt außerdem mehrere Bohrungen, die Durchlässe für Luft festlegen, damit diese hindurchtritt, um die Verbindungsstangenlager und Kolbenringe zu kühlen. Während diese Konstruktion einige der vorstehend genannten Probleme überwindet, erfordert sie einen schalldichten Kasten, der nicht vollständig verschlossen ist, so dass Schmutz eindringen und die Reibung zwischen bewegten Teilen erhöhen kann.
  • Die GB-A-2175653 offenbart einen Verdichter mit einem offenen Kurbelgehäuse, in das Luft eingelassen wird, und mit einem Zylinder mit einer Gusseisenauskleidung im Inneren.
  • Es besteht deshalb ein Bedarf für ein verbessertes Kühlsystem für einen ölfreien Verdichter mit vollständig verschlossenem Kurbelgehäuse.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung stellt einen ölfreien Luftverdichter und ein Kühlsystem in Übereinstimmung mit den Ansprüchen 12 und 1 bereit.
  • Der Zylindereinsatz ist bevorzugt aus einer Aluminiumlegierung mit geringem Siliziumgehalt und hohem Schmelzpunkt hergestellt, bevorzugt mit einem Siliziumgehalt geringer als ein Prozent und einem Schmelzpunkt höher als 600 Grad Celsius.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die vorliegende Erfindung einen ölfreien Luftverdichter mit einer Zwangsverdrängungsverdichtereinheit mit einem Paar von hin und her laufenden Kolben, die innerhalb eines Paars von versetzten Verdichtungszylindern beweglich sind, die eine V-Konfiguration bilden. Jeder Verdichtungszylinder umfasst einen Wärme leitenden Aluminiumlegierungszylindereinsatz mit geringem Siliziumgehalt und eine wärmeleitfähige Aluminiumlegierungswärmesenkenstruktur, die integral an den Außendurchmesser des Zylindereinsatzes gegossen ist. Die Wärmesenke umfasst mehrere ringförmige Kühlrippen. Eine Antriebseinheit betätigt eine Kurbelwelle innerhalb eines vollständig verschlossenen Kur belgehäuses für einen Hin- und Herlauf der Kolben innerhalb der Verdichtungszylinder. Ein Gebläserad außerhalb des Kurbelgehäuses wird durch die Antriebseinheit in Drehung versetzt, um Luft. an der Wärmesenke zur Kühlung der inneren Bestandteile des Verdichters vorbei zu leiten.
  • Die vorliegende Erfindung stellt demnach einen Luftverdichter bereit, in dem das Kurbelgehäuse vollständig verschlossen werden kann, ohne dass Kühlluft erforderlich wäre, die dort hindurch strömt. Dies erlaubt es, dass der Luftverdichter ruhiger arbeitet als Verdichter mit offenem Kurbelgehäuse und ein vorzeitiger Verschleiß der Kolbendichtungen, Zylinder und Kolbenwellenlager wird verhindert. Obwohl das Kurbelgehäuse vollständig verschlossen ist, wird es ausreichend gekühlt durch Blasen externer Luft an der Außenseite der einstückig konstruierten Verdichtungszylinder, die einen Zylindereinsatz und eine Wärmesenke aufweisen, die beide aus einer Aluminiumlegierung hergestellt sind, die hohe Wärmeleitfähigkeit besitzt. Die Aluminiumlegierung besitzt darüber hinaus einen hohen Schmelzpunkt derart, dass die Wärmesenke um den Zylindereinsatz gegossen werden kann, ohne während des Gießprozesses strukturelle Integrität zu verlieren. Die Aluminiumlegierung besitzt außerdem einen geringen Siliziumgehalt, so dass der Innendurchmesser des Zylindereinsatzes auf einen glatten Endzustand spanabhebend bearbeitet werden kann, folgend auf den Gussprozess, und daraufhin auf geeignete Härte anodisiert werden kann, ohne das Oberflächenfinish zu beeinträchtigen. Dadurch ist lediglich ein (einziger) spanabhebender Bearbeitungsvorgang erforderlich, was zur Kostensenkung führt.
  • Die vorstehend genannten sowie weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung erschließen sich aus der nachfolgenden Beschreibung. In dieser Beschreibung wird auf die anliegenden Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil von ihr bilden, und die beispielhaft eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigen. Diese Ausführungsform repräsentiert nicht notwendigerweise den vollen Schutzumfang der Erfindung; diesbezüglich muss vielmehr auf die Ansprüche zurückgegriffen werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Luftverdichters mit verkapseltem Kurbelgehäuse und einem Kühlsystem gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 2 zeigt eine ähnliche perspektivische Ansicht wie 1, wobei jedoch ein Teil der Hülle aufgeschnitten ist und Pfeile den Kühlluftströmungspfad am Kurbelgehäuse und der Wärmesenke vorbei zeigen;
  • 3 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie 3-3 von 1 unter Darstellung eines Zylinders in dem verkapselten Kurbelgehäuse des Verdichters; und
  • 4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Zylinders mit einer mit Rippen versehener Wärmesenke, die an einem buchsenartigen Zylindereinsatz gegossen ist.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • In 1 bis 3 ist der erfindungsgemäße Luftverdichter allgemein mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet. Der Luftverdichter 10 umfasst als Hauptbestandteile eine Antriebseinheit 12, eine Verdichtereinheit 14, ein Gebläserad 16 und eine Schutzhülle 18. Die Antriebseinheit 12 besteht aus einem Elektromo tor 20 und einer exzentrischen Kurbelwelle 22. Bei der Verdichtereinheit. 14 handelt es sich um eine solche vom Zwangsverdrängungstyp mit einem Paar von Verbindungsstangen 24, die an der Kurbelwelle 22 über Lager 26 schwenkbar angebracht sind. Jede Verbindungsstange 24 ist schwenkbar mit einem zylindrischen Kolben 28 verbunden. Ein Kurbelgehäuse 30 ist an der Stirnseite des Elektromotors 20 angebracht und schließt die Kurbelwelle 22 und die Verbindungsstangen 24 ein. In Gegenüberlage zur der Antriebseinheit 12 besitzt das Kurbelgehäuse 30 ein offenes Ende, das durch eine Kappenplatte 25 abgedeckt ist, die am Kurbelgehäuse durch eine geeignete Dichtung und geeignete Befestigungselemente (nicht gezeigt) abgedichtet ist. Die Kappenplatte 25 umfasst eine zentrale Bohrung, durch die sich ein gerades Ende der Kurbelwelle 22 erstreckt, die das Gebläserad 16 trägt. Eine (nicht gezeigte) geeignete Ringdichtung kann verwendet werden, um die zentrale Bohrung um die Kurbelwelle 22 abzudichten. Das Gebläserad 16 kann beliebiger geeigneter Konfiguration sein, wie etwa einer Doppelkäfigkonfiguration, die an sich bekannt ist, und es weist mehrere sich axial erstreckende hohle Flügel 24 auf. Das Kurbelgehäuse 30 besitzt ebenfalls ein Paar gewinkelter zylindrischer Öffnungen 36 an seiner Oberseite, durch die sich die Kolben 28 erstrecken. Verdichtungszylinder 38 (nachfolgend näher erläutert) sind über den Zylinderöffnungen 36 derart angebracht, dass sie relativ zueinander in der standardgemäßen V-Konfiguration versetzt sind. Jeder Verdichtungszylinder 38 ist mit einem Ventilkopf 40 abgedeckt, der ein Umgebungslufteinlassventil in Verbindung mit einer stromaufwärtigen Luftfilter-/Schalldämpfereinheit 42 in Verbindung bringt, und mit einem Auslassventil für verdichtete Luft in Verbindung mit einem stromabwärtigen Anschluss 44 zum Anbringen eines Schlauchs von einer (nicht gezeigten) Luftkraftzufuhreinrichtung. Die Hülle 18 deckt das Gebläserad 16, das Kurbelgehäuse 30 und die Verdichtungszylinder 38 ab und besitzt ein Gitter 32, durch das Luft durch das Gebläserad 16 angesaugt werden kann.
  • Wie in 4 gezeigt, ist in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung jeder Verdichtungszylinder 38 aus einem Zylindereinsatz 46, einer Halterungsplatte 48 und einer Wärmesenke 50 gebildet. Der Zylindereinsatz 46 ist als getrennter Bestandteil gebildet, während die Halterungsplatte bzw. Montageplatte 48 und die Wärmesenke 50 integral gegossen sind. Der Zylindereinsatz 46 ist ein hohler, offenendiger Zylinder mit einem Innendurchmesser, der entsprechend dem Außendurchmesser von Verdichtungsringen 52 bemessen ist, die um den Umfang der Kolben 28 passen (siehe 3). Die Verdichtungsringen 52 sind bevorzugt aus selbstschmierendem Polytetrafluorethylen-(PTFE)material hergestellt.
  • Bevorzugt sind die Halterungsplatte 48 und die Wärmesenke 50 integral miteinander in einem Gussformprozess gebildet worden, in dem der Zylindereinsatz 46 innerhalb der Gussform enthalten ist. Auf diese Weise können mehrere ringförmige Rippen 54 integral um den Zylindereinsatz 46 gegossen werden. Die integrale Verbindung zwischen dem Zylindereinsatz 46 und den Rippen 54 stellt einen ununterbrochenen Pfad zu Gunsten einer Wärmeleitungsübertragung bereit. Obwohl der Einsatz 46 nicht mit der Wärmesenke 50 verschmolzen ist, resultiert der enge Oberflächenkontakt zwischen den beiden Bestandteilen und die hohe Wärmeleitfähigkeit der beiden Materialien in einer hohen Wärmeleitfähigkeit der Verbundstruktur. Es wird bemerkt, dass es auch möglich ist, Materialien zu wählen und den Wärmesenkengussprozess mit einem bestimmten Ausmaß an Verschmelzung zwischen der Außenseite des Einsatzes 46 und der Wärmesenke 50 durchzuführen, während die strukturelle Integrität der Innenseite des Einsatzes 46 beibehalten ist.
  • Nachdem die Rippen 54 an den Zylindereinsatz 46 druckgegossen worden sind, wird der Innendurchmesser des Zylindereinsatzes 46 spanabhebend auf die endgültige Größe und eine hochqualitative Oberfläche bearbeitet, um eine glatte Lagerfläche bereitzustellen, an der die Verdichtungsringe 52 gleiten können. Bevorzugt besitzt der Innendurchmesser eine Oberflächenglattheit von 5-15 rms. Der Innendurchmesser des Zylindereinsatzes 46 wird daraufhin anodisiert, um eine geeignete Härte und Lagerfläche zu erzielen. Das Oberflächenfinish des Innendurchmessers wird im Wesentlichen beibehalten ausgehend von dem ursprünglichen, spanabhebenden Vorgang, bevorzugt innerhalb 10-30 rms der ursprünglichen Feinbearbeitung, wodurch die Notwendigkeit entfällt, eine sekundäre Bohrungsfertigbearbeitung durchzuführen, und wodurch die Kosten verringert sind.
  • Jede Halterungsplatte 48 und Wärmesenke 50 ist bevorzugt hergestellt aus einer Standardaluminiumlegierung, die gussgeeignet ist, wie etwa aus 380-Druckgussaluminium. Bevorzugt chemische Zusammensetzungsgrenzen für das 380-Druckgussaluminium sind folgende: 3,5% Kupfer, 8,5% Silizium, 1,3% Eisen, 0,5 Mangan, 0,5% Nickel, 0,1% Magnesium, 3,0% Zink, 0,35 Zinn, 0,5% Spurenelemente und mit dem Rest in Gestalt von Aluminium. Dem gegenüber ist jeder Zylindereinsatz 46 bevorzugt aus einer Aluminiumlegierung mit einem Schmelzpunkt hergestellt, der höher ist als derjenige der Halterungsplatte 48 und der Wärmesenke 50, bevorzugt beträgt der Schmelzpunkt 600 Grad Celsius oder höher, und mit einem geringen Siliziumgehalt, wie etwa 6063-T6-Aluminium. Die chemischen Zusammensetzungsgrenzen für das 6063-T6-Aluminium sind 0,2-0,6% Sili zium, 0,35% Eisen, 0,1% Kupfer, 0,1% Mangan, 0,45-0,9 Magnesium, 0,1% Chrom, 0,1% Zink, 0,1% Titan, 0,15% Spurenelemente und mit dem Rest in Gestalt von Aluminium.
  • Ein geringer Siliziumgehalt (geringer als 1% im Vergleich zu mehr als 8% in standardmäßigem Druckgussaluminium) ist erwünscht, weil Silizium in dem Anodisierungsprozess schlechter wird und den Fertigzustand der maschinell bearbeiteten Oberfläche beeinträchtigt und aufraut. Da der Zylindereinsatz 46 einen geringen Siliziumgehalt besitzt, wird das Oberflächenfinish des Innendurchmessers nicht in dem Ausmaß schlechter wie im Fall von standardgemäßem Druckgussaluminium. Wie angesprochen, ist deshalb kein spanabhebendes Bearbeiten nach der Anodisierung erforderlich, um ein hochqualitatives Oberflächenfinish erneut am Innendurchmesser des Einsatzes 46 bereitzustellen.
  • Die Halterungsplatte 48 umfasst Bohrungen zum Anbringen der Verdichtungszylinder 38 über den Zylinderöffnungen des Kurbelgehäuses 30 mit geeigneten Befestigungselementen. Wenn die Kurbelwelle 22 im Einsatz durch den Elektromotor 20 in Drehung versetzt wird, wird Wärme aus der Verdichtungswärme und durch Gleitreibung zwischen den Kolbenverdichtungsringen 52 und dem Innendurchmesser des Zylindereinsatzes 46 erzeugt, wenn die Kolben 28 innerhalb der Verdichtungszylinder 38 hin und her laufen. Diese Wärme wird über Wärmeleitfähigkeit durch den Zylindereinsatz 46 und zu der Wärmesenke 50 von jedem Verdichtungszylinder 38 übertragen. Das Gebläserad 16 leitet Luft am Äußeren des Kurbelgehäuses 30 vorbei (wie in 2 durch die Pfeile gezeigt) und an den Verdichtungszylindern 38 vorbei, einschließlich den Wärmesenken 50, wodurch die Wärme in Übereinstimmung mit den Prinzipien der Konvektionswärmeübertragung abgeführt wird, um eine wirksame Kühlung des Luftverdichters 10 bereitzustellen. Das Kurbelgehäuse 30 benötigt deshalb keine Öffnungen, damit die Luft durch das Innere des Kurbelgehäuses 30 hindurchtreten kann. Das Kurbelgehäuse 30 kann stattdessen verschlossen sein, um Geräusch zu verringern und zu verhindern, dass Staub und Schmutz bewegte Innenteile beschädigen, wie etwa die Lager 26, die Verdichtungsringen 52 und die Zylinderinnenwände.
  • Eine illustrative Ausführungsform der Erfindung ist als Offenbarung einer praktischen, betriebsgerechten Struktur vorstehend erläutert, in Gestalt welcher die Erfindung vorteilhafterweise in die Praxis umgesetzt sein kann. Die Wärmesenke und die Halterungsplatte der vorstehend erläuterten Ausführungsform besitzen einen höheren Siliziumgehalt als der Zylindereinsatz zur Verringerung von Kosten und zur Bereitstellung eines besser geeigneten Gussmaterials; sie können jedoch auch aus einer Aluminiumlegierung mit geringem Siliziumgehalt hergestellt werden. Der Schmelzpunkt des Zylindereinsatzes muss außerdem nicht höher sein als derjenige der Wärmesenke und der Halterungsplatte, vorausgesetzt, der Einsatz wird während des Gussprozesses geeignet gekühlt. Im Hinblick auf den vollen Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird auf die nachfolgenden Ansprüche Bezug genommen.

Claims (14)

  1. Kühlsystem für einen ölfreien Luftverdichter, aufweisend eine Antriebseinheit (12), welche eine Kurbelwelle (22) betätigt, die in einem Kurbelgehäuse (30) angeordnet ist, und an welcher ein Kolben (28) angebracht ist, welcher innerhalb eines Kompressionszylinders (38) beweglich ist, wobei das Kühlsystem aufweist: einen wärmeleitenden Aluminiumlegierungszylindereinsatz (46), eine wärmeleitende Aluminiumlegierungswärmesenke (50), die mit dem Kurbelgehäuse (30) verbunden ist, und ein Kurbelgehäuse (30), dadurch gekennzeichnet, dass der wärmeleitende Aluminiumlegierungszylindereinsatz (46) eine Bohrung eines Gusskompressionszylinders (38) festlegt, in welchem der Kolben (28) reitet, wobei die wärmeleitende Aluminiumlegierungswärmesenke (50) integral mit dem Außendurchmesser des Zylindereinsatzes (46) und dem Kurbelgehäuse (30) gegossen ist, das frei von externen Öffnungen zum Hindurchlassen von Außenluft in das Kurbelgehäuse (3) eingeschlossen ist, so dass Luft zum Kühlen des Kompressors über die Wärmesenke (50) hinaus gerichtet werden kann.
  2. Kühlsystem nach Anspruch 1, wobei der Zylindereinsatz (46) und die Wärmesenke (50) aus unterschiedlichen Aluminiumlegierungen hergestellt sind.
  3. Kühlsystem nach Anspruch 2, wobei der Siliziumgehalt des Zylindereinsatzes (46) geringer ist als derjenige der Wärmesenke.
  4. Kühlsystem nach Anspruch 3, wobei der Siliziumgehalt des Zylindereinsatzes (46) geringer als 1% ist.
  5. Kühlsystem nach Anspruch 3, wobei der Zylindereinsatz (46) stranggepresst ist, und wobei die Innenbohrung anododisiert ist.
  6. Kühlsystem nach Anspruch 5, wobei die Wärmesenke (50) um den Zylindereinsatz (46) druckgegossen ist.
  7. Kühlsystem nach Anspruch 6, wobei der Zylindereinsatz (46) einen höheren Schmelzpunkt als die Wärmesenke (50) aufweist.
  8. Kühlsystem nach Anspruch 1, wobei der Siliziumgehalt des Zylindereinsatzes (46) geringer als 1% ist.
  9. Kühlsystem nach Anspruch 8, außerdem aufweisend ein Gebläserad (16), welches konzentrisch an der Kurbelwelle (22) benachbart zur Außenseite des Kurbelgehäuses (30) angebracht ist.
  10. Kühlsystem nach Anspruch 9, wobei der Luftverdichter mehrere Verdichtungszylinder (38) enthält, in jeden von welchen ein entsprechender Kolben (28) läuft.
  11. Kühlsystem nach Anspruch 10, wobei die Wärmesenke mehrere ringförmige Rippen (54) enthält.
  12. Luftverdichter, aufweisend eine Verdichtungskammer, welche durch einen Zylindereinsatz (46) festgelegt ist, in welchem ein Kolben (28) hin und her läuft, und aufweisend eine Wärmesenke (50) mit mehreren Rippen (54), dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmesenke (50) mit dem Zylindereinsatz (46) integral gegossen ist, und das die Innenbohrung des Zylindereinsatzes (46) aus ausreichend siliziumarmer Aluminiumlegierung derart hergestellt ist, dass die Innenbohrung des Zylindereinsatzes (46) nach der Maschinenfertigstellung, ohne Bedarf an einer maschinellen Neubearbeitung der Innenbohrung maschinell fertig gestellt und anodisiert werden kann zur Erzeugung einer ausreichend glatten Innenbohrung, um eine geeignete Oberfläche bereitzustellen, an welcher die Ringe des Kolbens (28) reiten.
  13. Luftverdichter nach Anspruch 12, wobei der Zylindereinsatz (46) aus einer Aluminiumlegierung mit geringerem Siliziumgehalt und höheren Schmelzpunkt als die Wärmesenke (50) hergestellt ist.
  14. Ölfreier Luftverdichter, aufweisend das Kühlsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, zusätzlich aufweisend: eine Zwangsverdrängungsverdichtereinheit mit einem hin- und herlaufenden Kolben (28), der in einem Verdichtungszylinder (38) beweglich ist, wobei der Verdichtungszylinder (38) aus einem Zylindereinsatz (46) besteht, eine Antriebseinheit, welche eine Kurbelwelle (22) in einem Kurbelgehäuse (30) antreibt, um den Kolben (28) innerhalb des Verdichtungszylinders (38) hin- und herlaufend zu bewegen, und ein Gebläserad (16) außerhalb des Kurbelgehäuses (30) und durch die Antriebseinheit in Drehung versetzt, um Luft über die Kühlrippen (54) hinaus zu richten.
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