EP1963674B1 - Wassergekühlter kolbenverdichter - Google Patents

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EP1963674B1
EP1963674B1 EP06829571A EP06829571A EP1963674B1 EP 1963674 B1 EP1963674 B1 EP 1963674B1 EP 06829571 A EP06829571 A EP 06829571A EP 06829571 A EP06829571 A EP 06829571A EP 1963674 B1 EP1963674 B1 EP 1963674B1
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cylinder head
water
cylinder
coolant
cooling
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Michael Hartl
Gerhard Pröll
Dieter Weisse
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Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
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Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/06—Cooling; Heating; Prevention of freezing
    • F04B39/064—Cooling by a cooling jacket in the pump casing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/06—Cooling; Heating; Prevention of freezing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/08—Cooling; Heating; Preventing freezing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B31/00—Compressor arrangements

Definitions

  • the present invention relates to a water-cooled piston compressor with at least one piston for compressing air, which is drivable with means for generating a linearly oscillating driving force, and which is axially movably housed in a cylindrical housing which is closed over a cylinder head, which is provided with means for water cooling ,
  • Piston compressors of the type of interest here are primarily used in automotive engineering. Piston compressors are used in particular as a compressed air generation unit in rail vehicle construction. The compressed air thus generated is used in rail vehicles for the operation of the brake system, the active suspension and the like. The compression of air within the piston-cylinder pairings of reciprocating compressors also generates heat which is to be dissipated to the outside. Otherwise, a piston compressor in continuous operation would heat up so much that its components - in particular seals - can take damage. If it is not possible to use an air-cooled reciprocating compressor due to structural constraints, a water-cooled reciprocating compressor of interest here is required. In a water-cooled piston compressor, the area of the piston-cylinder pairings is cooled by a coolant circuit known per se. Water-cooled reciprocating compressors of the type of interest here can be driven via a crank drive, a swash plate drive or the like.
  • a water-cooled reciprocating compressor with swashplate drive emerges.
  • Two piston-cylinder pairs are driven by a swashplate engine.
  • the swashplate engine converts an input rotary motion into an oscillating linear motion for the pistons within the cylinders such that air from the environment is compressible into compressed air via interaction with intake and exhaust valves.
  • a chamber is provided in the cylinder region in this known reciprocating compressor, which is flowed through by the coolant.
  • the chamber is formed by cylinder liners and a cylinder housing surrounding these cylinder liners.
  • the cylinder liners are each cup-shaped, so that the coolant acts in the region of the shell and end face of the cylinder.
  • the disadvantage here is that an end-face cooling can only be achieved by the inner cylinder liners are transformed accordingly.
  • seals are required both in the region of the end face and in the region of the lower lateral surface in order to seal the inner cylinder liners with respect to the cylinder housing surrounding them and the valve plate coming into contact with the cylinder liners on the front side. Leakage of any of these seals would result in the ingress of cooling water into the air area of the reciprocating compressor.
  • a water-cooled piston compressor with the features according to the preamble of claim 1 is known from DE 10 47 367 known.
  • the invention includes the technical teaching that the means for water cooling comprise a double-walled urgeformtes cylinder housing in which the cylinder head facing end face a plurality of cooling holes are arranged, via which the double-walled cylinder housing through which cooling water comes into contact with the region of the cylinder head.
  • At least one coolant connection is arranged as an inlet for the coolant.
  • the required as an outlet for the heated coolant coolant connection can be arranged either also in the cylinder housing or on the cylinder head.
  • the latter arrangement is appropriate when coolant in addition to the cooling of the cylinder housing also perceives a cooling valve plate and / or cylinder head.
  • the coolant flow around the cylinder housing on both sides, starting from the coolant connection forming the inlet, in order to achieve a uniform cooling effect.
  • the coolant to flow around the cylinder housing from one direction only.
  • Corresponding channels and barrier walls can be produced by casting in the double-walled cylinder housing. With this it is also possible, for example, to allow the coolant flow in the axial extension of the cylinder housing to flow in a meandering manner in the cylinder housing.
  • the advantage of the solution according to the invention is, in particular, that it is possible to produce the end surface side cooling openings without great manufacturing effort, because these are anyway to proceed at a suitable location when casting the double-walled cylinder housing. Because the cooling holes remove the sand cores, which produce the double wall. These casting-related openings are now arranged according to the invention at locations where they can be used after the manufacturing process of the cylinder housing for cooling purposes. It is only necessary for this to place the casting-related openings on the end face of the cylinder housing in size or distance from each other, that it sets the further use of the desired cooling effect.
  • the valve plate comes to bear against the end face of the cylinder, to which in turn the cylinder head is arranged.
  • the valve plate is sandwiched between the cylinder housing and the cylinder head.
  • the valve plate comes into direct contact with the coolant. Since the valve plate is a highly temperature-stressed component because of the inlet and outlet valves introduced therein, the solution according to the invention enables direct cooling via the adjacent cooling openings of the cylinder housing.
  • the valve plate to have at least one inlet, corresponding to one of the cooling openings of the cylinder housing, for passing the cooling water into the region of the cylinder head.
  • the valve plate may have a secondary outlet for passing cooling water into the cylinder head.
  • the cylinder head arranged adjacent to the valve plate may be traversed by coolant channels for conducting the cooling water.
  • a guide of the coolant channels around the region of the compressed air outlet of the reciprocating compressor whereby the compressed air heated by the compression process is cooled directly before leaving the cylinder head.
  • the cylinder housing more than four substantially ring segmentformige cooling holes, wherein between at least four symmetrically arranged threaded holes for mounting the cylinder head are arranged.
  • a water-cooled piston compressor consists essentially of a cylinder housing 1, which is screwed onto a crankcase 2 containing a crank mechanism. At the opposite side of the crankcase 2 of the cylinder housing 1, a cylinder head 3 is arranged.
  • the cylinder head 3 includes a valve plate 4 which is sandwiched between the cylinder housing 1 and the cylinder head 3.
  • a piston 5 here indicated by dashed lines, for compressing air.
  • the cylinder housing 1 is a double-walled urgeformtes component, here consisting of an aluminum alloy.
  • the cylinder housing 1 has a plurality of cooling openings 7 on the end face 6 facing the cylinder head 3 (not shown here).
  • the cooling holes 7 are designed ring segment-shaped. Via the cooling openings 7, the coolant flowing through the double-walled cylinder housing 1 comes into contact with the area of the cylinder head 3.
  • a plurality of threaded bores 8 arranged symmetrically to one another for attachment of the cylinder head 3 are arranged on the end face 6 of the cylinder housing 1.
  • the coolant enters the intermediate region of the double-walled cylinder housing 1 through a coolant connection 9 designed as an inlet.
  • FIG. 4 is the compressed air flow of the reciprocating compressor via - not shown here - intake valves and exhaust valves generated, which are known per se.
  • the intake and exhaust valves are disposed in an intake and exhaust valve region 13 of the valve plate 4.
  • Coolant channels 14 extend around this inlet and outlet area 13 of the valve plate 4.
  • the coolant channels 14 are connected to an inlet 15 of the valve plate 4 on the inlet side.
  • the inlet 15 of the valve plate 4 corresponds to one of the cooling openings 7 of the cylinder housing 1 described above
  • the valve plate 4 also has an outlet 16, via which the coolant in the cylinder head 3 is passed on.
  • the coolant passages 17 of the cylinder head 3 are arranged in particular around the region of the compressed air outlet 12 in order to cool the compressed air heated by the compression process before it leaves the cylinder head 3. Further, located on the cylinder head 3, a further coolant port 18, which serves as an outlet for the coolant in this embodiment.
  • the water-cooled piston compressor can also be designed as a multi-cylinder piston compressor.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen wassergekühlten Kolbenverdichter mit mindestens einem Kolben zum Komprimieren von Luft, der mit Mitteln zur Erzeugung einer linear oszillierenden Antriebskraft antreibbar ist, und der axial bewegbar in einem über einen Zylinderkopf stirnseitig verschlossenen Zylindergehäuse untergebracht ist, das mit Mitteln zur Wasserkühlung versehen ist.
  • Kolbenverdichter der hier interessierenden Art werden vornehmlich eingesetzt in der Kraftfahrzeugtechnik. Insbesondere im Schienenfahrzeugbau kommen Kolbenverdichter als Drucklufterzeugungsaggregat zum Einsatz. Die so erzeugte Druckluft wird bei Schienenfahrzeugen verwendet zum Betrieb der Bremsanlage, zur aktiven Federung und dergleichen. Das Komprimieren von Luft innerhalb der Kolben-Zylinder-Paarungen von Kolbenverdichtern erzeugt auch Wärme, welche nach außen abzuführen ist. Ansonsten würde sich ein Kolbenverdichter im Dauerbetrieb so stark aufheizen, dass seine Bauteile - insbesondere Dichtungen - Schaden nehmen können. Falls es wegen baulicher Randbedingungen nicht möglich ist, einen luftgekühlten Kolbenverdichter zu verwenden, ist ein hier interessierender wassergekühlter Kolbenverdichter erforderlich. Bei einem wassergekühlten Kolbenverdichter wird der Bereich der Kolben-Zylinder-Paarungen über einen an sich bekannten Kühlmittelkreislauf gekühlt. Wassergekühlte Kolbenverdichter der hier interessierenden Art können über einen Kurbeltrieb, einen Taumelscheibentrieb oder dergleichen angetrieben werden.
  • Aus der DE 103 08 430 A1 geht ein wassergekühlter Kolbenverdichter mit Taumelscheibentrieb hervor. Es werden zwei Kolben-Zylinder-Paarungen über ein Taumelscheibentriebwerk angetrieben. Das Taumelscheibentriebwerk wandelt eine eingangsseitige Drehbewegung in eine oszilierende Linearbewegung für die Kolben innerhalb der Zylinder um, so dass über ein Zusammenwirken mit Einlass- und Auslassventilen Luft aus der Umgebung zu Druckluft komprimierbar ist.
  • Zur Wasserkühlung ist bei diesem bekannten Kolbenverdichter im Zylinderbereich eine Kammer vorgesehen, welche vom Kühlmittel durchströmt ist. Die Kammer ist gebildet von Zylinderlaufbüchsen und einem diese Zylinderlaufbüchsen umgebenden Zylindergehäuse. Die Zylinderlaufbüchsen sind jeweils topfförmig geformt, so dass das Kühlmittel im Bereich von Mantel- und Stirnfläche des Zylinders wirkt. Nachteilig hierbei ist, dass eine stirnflächige Kühlung nur dadurch erzielbar ist, indem die innenliegenden Zylinderbüchsen entsprechend umgeformt werden. Des Weiteren sind sowohl im Bereich der Stirnfläche als auch im Bereich der unteren Mantelfläche Dichtungen erforderlich, um die innenliegenden Zylinderbüchsen gegenüber dem diese umgebenden Zylindergehäuse sowie der stirnseitig an den Zylinderbüchsen zur Anlage kommenden Ventilplatte abzudichten. Eine Leckage eine dieser Dichtungen würde das Eindringen von Kühlwasser in den Luftbereich des Kolbenverdichters zur Folge haben.
  • Ein wassergekühlter Kolbenverdichter mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist aus der DE 10 47 367 bekannt.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen wassergekühlten Kolbenverdichter zu schaffen, welcher in fertigungstechnisch einfach auszuführender Weise eine effiziente Kühlung des Zylinderbereichs inklusive Zylinderkopf sicherstellt.
  • Die Aufgabe wird ausgehend von einem wassergekühlten Kolbenverdichter gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die nachfolgenden abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.
  • Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die Mittel zur Wasserkühlung ein doppelwandig urgeformtes Zylindergehäuse umfassen, in dessen dem Zylinderkopf zugewandten Stirnfläche mehrere Kühlöffnungen angeordnet sind, über welche das das doppelwandige Zylindergehäuse durchströmende Kühlwasser in Kontakt mit dem Bereich des Zylinderkopfes kommt.
  • Außen am Zylindergehäuse ist mindestens ein Kühlmittelanschluss als Einlass für das Kühlmittel angeordnet. Der als Auslass für das aufgeheizte Kühlmittel erforderliche Kühlmittelanschluss kann entweder ebenfalls im Zylindergehäuse oder am Zylinderkopf angeordnet sein. Die letztgenannte Anordnung bietet sich dann an, wenn Kühlmittel neben der Kühlung des Zylindergehäuses auch eine Kühlung von Ventilplatte und/oder Zylinderkopf wahrnimmt. Gemäß der Erfindung wird im Hinblick auf eine maximale Kühleffizienz vorgeschlagen, dass das Kühlmittel ausgehend von dem den Einlass bildenden Kühlmittelanschluss das Zylindergehäuse beidseitig umströmt, um eine gleichmäßige Kühlwirkung zu erzielen. Daneben ist es auch möglich, dass Kühlmittel auch nur von einer Richtung her das Zylindergehäuse umströmen zu lassen. Entsprechende Kanäle und Sperrwände können im doppelwandigen Zylindergehäuse gießtechnisch hergestellt werden. Hiermit ist es beispielsweise auch möglich, den Kühlmittelstrom in Axialerstreckung des Zylindergehäuses gesehen meanderförmig im Zylindergehäuse fließen zu lassen.
  • Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht insbesondere darin, dass sich die stirnflächenseitigen Kühlöffnungen ohne großen fertigungstechnischen Aufwand herstellen lassen, weil diese beim Gießen des doppelwandigen Zylindergehäuses sowieso an geeigneter Stelle vorzugehen sind. Denn über die Kühlöffnungen erfolgt das Entfernen der Sandkerne, welche die Doppelwandung erzeugen. Diese gießtechnisch bedingten Öffnungen werden nun erfindungsgemäß an Stellen angeordnet, wo sie nach dem Herstellungsprozess des Zylindergehäuses zu Kühlzwecken genutzt werden können. Es ist hierfür lediglich erforderlich, die gießtechnisch bedingten Öffnungen derart an der Stirnfläche des Zylindergehäuses in Größe oder Abstand zueinander zu platzieren, dass es sich der weiteren Verwendung auch der gewünschte Kühleffekt einstellt.
  • Vorzugsweise besteht der im Bereich des Zylinderkopfes aus einer an der Stirnfläche des Zylinders zur Anlage kommenden Ventilplatte, an welche wiederum der Zylinderkopf angeordnet ist. Damit befindet sich die Ventilplatte sandwichartig zwischen dem Zylindergehäuse und dem Zylinderkopf. Bei dieser Anordnung tritt die Ventilplatte in einen direkten Kontakt mit dem Kühlmittel. Da die Ventilplatte wegen der hierin eingebrachten Einlass- und Auslassventile ein hoch temperaturbeanspruchtes Bauteil darstellt, ermöglicht die erfindungsgemäße Lösung eine direkte Kühlung über die angrenzenden Kühlöffnungen des Zylindergehäuses.
  • Gemäß einer weiteren, die Erfindung verbessernden Maßnahme ist vorgesehen, dass die Ventilplatte mindestens einen mit einem der Kühlöffnungen des Zylindergehäuses korrespondierenden Einlass zum Weiterleiten des Kühlwassers in den Bereich des Zylinderkopfes hinein aufweist. Hiermit besteht dann die Möglichkeit, Kühlmittel über den Einlass und mit diesem in Verbindung stehende Kühlmittelkanäle der Ventilplatte zur örtlich nahen Kühlung des Einlass- und Auslassventilbereichs der Ventilplatte zu verwenden. Des Weiteren kann die Ventilplatte einen weiterführenden Auslass zum Weiterleiten von Kühlwasser in den Zylinderkopf hinein aufweisen. In diesem Falle kann der benachbart zur Ventilplatte angeordnete Zylinderkopf mit Kühlmittelkanälen zur Leitung des Kühlwassers durchzogen sein. Besonders vorteilhaft ist eine Führung der Kühlmittelkanäle um den Bereich des Druckluftauslasses des Kolbenverdichters herum, womit die durch den Verdichtungsvorgang aufgeheizte Druckluft vor Verlassen des Zylinderkopfes direkt abgekühlt wird.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Zylindergehäuse mehr als vier im Wesentlichen ringsegmentformige Kühlöffnungen auf, wobei dazwischen mindestens vier symmetrisch zueinander angeordnete Gewindebohrungen zur Befestigung des Zylinderkopfes angeordnet sind. Durch diese Maßnahme wird sowohl eine gleichmäßige Befestigung des Zylinderkopfes an der Stirnseite des Zylindergehäuses sichergestellt, als auch die durch die Kühlöffnungen erzeugte Kühlfläche maximiert.
  • Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
    • Fig.1
    eine perspektivische Außenansicht eines einzylindrigen wassergekühlten Kolbenverdichters,
    Fig.2
    eine perspektivische Außenansicht des Zylindergehäuses vom Kolbenverdichter nach Fig.1,
    Fig.3
    eine perspektivische Außenansicht des Zylinderkopfes mit Ventilplatte vom Kolbenverdichter nach Fig.1,
    Fig.4
    eine perspektivische Schnittansicht der Ventilplatte, und
    Fig.5
    eine perspektivische Innenansicht des Zylinderkopfes.
  • Gemäß Fig.1 besteht ein wassergekühlter Kolbenverdichter im Wesentlichen aus einem Zylindergehäuse 1, das auf einem einen Kurbeltrieb enthaltenen Kurbelgehäuse 2 aufgeschraubt ist. An der dem Kurbelgehäuse 2 gegenüberliegenden Seite des Zylindergehäuses 1 ist ein Zylinderkopf 3 angeordnet. Der Zylinderkopf 3 umfasst eine Ventilplatte 4, welche sandwichartig zwischen dem Zylindergehäuse 1 und dem Zylinderkopf 3 platziert ist. Innerhalb des Zylindergehäuses 1 befindet sich ein - hier durch Strichlinien angedeuteter - Kolben 5 zum Komprimieren von Luft.
  • Nach Fig.2 ist das Zylindergehäuse 1 ein doppelwandig urgeformtes Bauteil, hier bestehend aus einer Aluminiumlegierung. Das Zylindergehäuse 1 weist an der dem - hier nicht weiter dargestellten - Zylinderkopf 3 zugewandten Stirnfläche 6 mehrere Kühlöffnungen 7 auf. Die Kühlöffnungen 7 sind ringsegmentförmig gestaltet. Über die Kühlöffnungen 7 kommt das das doppelwandige Zylindergehäuse 1 durchströmende Kühlmittel in Kontakt mit dem Bereich des Zylinderkopfes 3. Des Weiteren sind an der Stirnfläche 6 des Zylindergehäuses 1 mehrere symmetrisch zueinander angeordnete Gewindebohrungen 8 zur Befestigung des Zylinderkopfes 3 angeordnet. Das Kühlmittel gelangt in den Zwischenbereich des doppelwandigen Zylindergehäuses 1 durch einen als Einlass ausgebildeten Kühlmittelanschluss 9.
  • Nach Fig.3 weist der hier dargestellte Zylinderkopf 3 mit Ventilplatte 4 mehrere Durchgangsbohrungen 10 auf, welche zur Aufnahme - nicht weiter dargestellter - Schrauben dienen, welche sich in die vorstehend genannten Gewindebohrungen 8 einschrauben lassen. Am Zylinderkopf 3 ist weiterhin ein Lufteinlass 11 vorhanden, durch welchen die aus der Atmosphäre angesaugte, und zuvor gefilterte Luft in den Kolbenverdichter gelangt. Die durch den Kolbenverdichter erzeugte Druckluft verlässt diesen wieder über einen Druckluftauslass 12.
  • Nach Fig.4 wird der Druckluftfluss des Kolbenverdichters über - hier nicht weiter dargestellte - Einlassventile und Auslassventile erzeugt, welche an sich bekannt sind. Die Einlass- und Auslassventile sind in einem Einlass- und Auslassventilbereich 13 der Ventilplatte 4 angeordnet. Um diesen Einlass- und Auslassbereich 13 der Ventilplatte 4 herum erstrecken sich Kühlmittelkanäle 14. Die Kühlmittelkanäle 14 stehen eingangsseitig in Verbindung mit einem Einlass 15 der Ventilplatte 4. Der Einlass 15 der Ventilplatte 4 korrespondiert mit einem der vorstehend beschriebenen Kühlöffnungen 7 des Zylindergehäuses 1. Des Weiteren weist die Ventilplatte 4 auch einen Auslass 16 auf, über welchen das Kühlmittel in den Zylinderkopf 3 weitergleitet wird.
  • Gemäß Fig.5 gelangt das so weitergeleitete Kühlmittel innerhalb des Zylinderkopfes 3 in ebenfalls hierin ausgebildete Kühlmittelkanäle 17. Die Kühlmittelkanäle 17 des Zylinderkopfes 3 sind insbesondere um den Bereich des Druckluftauslasses 12 angeordnet, um die durch den Verdichtungsvorgang aufgeheizte Druckluft vor Verlassen des Zylinderkopfes 3 abzukühlen. Ferner befindet sich am Zylinderkopf 3 ein weiterer Kühlmittelanschluss 18, der in diesem Ausführungsbeispiel als Auslass für das Kühlmittel dient.
  • Die Erfindung ist nicht beschränkt auf das vorstehend beschriebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Es sind vielmehr auch Abwandlungen hiervon denkbar, welche vom Schutzbereich der nachfolgenden Ansprüche umfasst sind. So kann der wassergekühlte Kolbenverdichter im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch als mehrzylindriger Kolbenverdichter ausgebildet sein. Des Weiteren ist es auch denkbar, den Kühlmitteldurchfluss allein auf das doppelwandige Zylindergehäuse zu beschränken. In diesem Falle wäre am Zylindergehäuse ein weiterer Kühlmittelanschluss als Auslass für verbrauchtes Kühlmittel anzuordnen.
  • Ferner sei auch darauf hingewiesen, dass sich die erfindungsgemäße Lösung besonders eignet für ölfrei laufende Kolbenverdichter, da hier ganz besonders das Problem einer ausreichenden Kühlung im Bereich des Zylinders im Vordergrund steht.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Zylindergehäuse
    2
    Kurbelgehäuse
    3
    Zylindergehäuse
    4
    Ventilplatte
    5
    Kolben
    6
    Stirnseite
    7
    Kühlöffnung
    8
    Gewindebohrung
    9
    Kühlmittelanschluss (Einlass)
    10
    Durchgangsbohrung
    11
    Lufteinlass
    12
    Drückluftauslass
    13
    Einlass- und Auslassventilbereich
    14
    Kühlmittelkanal
    15
    Einlass
    16
    Auslass
    17
    Kühlmittelkanal
    18
    Kühlmittelanschluss (Auslass)

Claims (6)

  1. Wassergekühlter Kolbenverdichter mit mindestens einem Kolben (5) zum Komprimieren von Luft, der mit Mitteln zur Erzeugung einer linear oszillierenden Antriebskraft antreibbar ist, und der axial bewegbar in einem über einen Zylinderkopf (3) stirnseitig verschlossenen Zylindergehäuse (1) untergebracht ist, das mit Mitteln zur Wasserkühlung versehen ist, welche ein doppelwandig urgeformtes Zylindergehäuse (1) umfassen, an dessen dem Zylinderkopf (3) zugewanden Stirnfläche (6) mehrere Kühlöffnungen (7) angeordnet sind, über welche das doppelwandige Zylindergehäuse (1) durchströmende Kühlmittel in Kontakt mit dem Bereich des Zylinderkopfes (3) kommt, der aus einer an der Stirnfläche (6) des Zylindergehäuses (1) zur Anlage kommenden Ventilplatte (4) besteht, an welcher der Zylinderkopf (3) angeordnet ist, mindestens einen mit einem der Kühlöffnungen (7) des Zylindergehäuses (1) konespondierenden Einlass (15) zum Weiterleiten des Kühlwassers in den Bereich des Zylinderkopfes (3) hinein aufweist, und dadurch gekennzeichnet, dass außen am Zylindergehäuse (1) mindestens ein Kühlmittelanschluss (9) als Einlass für das Kühlmittel angeordnet ist, wobei ein weiterer Kühlmittelanschluss (18) als Auslass für das Kühlmittel entweder am Zylinderkopf (3) oder ebenfalls am Zylindergehäuse (1) angeordnet ist, so dass das Kühlmittel ausgehend von dem den Einlass bildenden Kühlmittelanschluss (9) das Zylindergehäuse (1) beidseitig umströmt, um eine gleichmäßige Kühlwirkung zu erzielen.
  2. Wassergekühlter Kolbenverdichter nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilplatte (4) mit dem Einlass (15) in Verbindung stehende Kühlmittelkanäle (14) zur Kühlung eines Einlass- und Auslassventilbereichs (13) aufweist.
  3. Wassergekühlter Kolbenverdichter nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilplatte (4) mindestens einen Auslass (16) zum Weiterleiten von Kühlwasser in den Zylinderkopf (3) aufweist.
  4. Wassergekühlter Kolbenverdichter nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderkopf (3) von Kühlmittelkanälen (17) zur Leitung des Kühlwassers durch den Zylinderkopf (3) durchzogen ist.
  5. Wassergekühlter Kolbenverdichter nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Kuhlmittetkanäle (17) auch um den Bereich des Druckluftauslasses (12) angeordnet sind, um die durch den Verdichtungsvorgang aufgeheizte Druckluft vor Verlassen des Zylinderkopfes (3) abzukühlen.
  6. Wassergekühlter Kolbenverdichter nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Zylindergehäuse (1) mit mehr als vier im wesentlichen ringsegmentförmigen Kühlöffnungen (7) ausgestattet ist, wobei dazwischen mindestens vier symmetrisch zueinander angeordnete Gewindebohrungen (8) zur Befestigung des Zylinderkopfes (3) angeordnet sind.
EP06829571A 2005-12-13 2006-12-13 Wassergekühlter kolbenverdichter Not-in-force EP1963674B1 (de)

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DE102005059491A DE102005059491A1 (de) 2005-12-13 2005-12-13 Wassergekühlter Kolbenverdichter
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EP1963674A1 EP1963674A1 (de) 2008-09-03
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EP06829571A Not-in-force EP1963674B1 (de) 2005-12-13 2006-12-13 Wassergekühlter kolbenverdichter

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EP (1) EP1963674B1 (de)
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KR (1) KR101290016B1 (de)
CN (1) CN101331319B (de)
AT (1) ATE479842T1 (de)
DE (2) DE102005059491A1 (de)
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