WO2011141225A2 - Cylinder head for brake air compressor - Google Patents

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WO2011141225A2
WO2011141225A2 PCT/EP2011/054970 EP2011054970W WO2011141225A2 WO 2011141225 A2 WO2011141225 A2 WO 2011141225A2 EP 2011054970 W EP2011054970 W EP 2011054970W WO 2011141225 A2 WO2011141225 A2 WO 2011141225A2
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WO
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section
cylinder head
cross
channel
heat
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Olaf Bielmeier
Tino Lindner-Silwester
Andreas Brandl
Original Assignee
Hoerbiger Kompressortechnik Holding 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
    • F04B39/12—Casings; Cylinders; Cylinder heads; Fluid connections
    • F04B39/125—Cylinder heads

Definitions

  • the invention relates to a cylinder head for brake air compressor, with a to the pressure valve (e) subsequent, cooled, elongated, extending in the cylinder head heat collector channel with slot-like cross section, which is substantially smaller in one dimension than transverse thereto.
  • a disadvantage of this known design is in particular the fact that the usual production of such cylinder heads in the aluminum die-casting process, the feasible channel thickness of the heat collector channel (ie its extension in the smaller dimension the slit-like cross-section) is greatly limited downwards, since depending on the channel height a certain lower limit can not be exceeded, otherwise heat problems occur at these points (the mold can not be sufficiently cooled there), resulting in poor cast structure and shortened life of the mold can lead. For this reason, therefore, the heat transfer from the compressed gas into the cylinder head cooling in the known design can not be further optimized.
  • Object of the present invention is to provide a cylinder head of the type mentioned in such a way that the mentioned disadvantages of the known embodiment are avoided and that in particular the cooling effect on the compressed gas can be improved while maintaining a simple production possibility.
  • the cross section of the heat-collecting channel is limited in the smaller dimension of two separately manufactured and only during assembly of the heat-collecting channel-forming components.
  • the channel thickness (that is, the extension of the slit-like cross section of the heat collector channel in the smaller dimension) can be lowered practically arbitrarily, without this having negative effects in the mold during casting, so that with simple production required for optimum cooling low channel thickness can be realized.
  • the cross-section of the heat-collecting channel is smaller than the minimum pressure-valve gap cross-section, wherein between the pressure valve (s) and the inlet of the heat-collecting channel a pressure chamber is provided as a buffer space.
  • the cross section of the heat collector channel is usually relatively small under good conditions for heat transfer, because it should be thin and you can not make it excessively high in the cylinder head for reasons of space.
  • this cross section is now smaller than the minimum pressure-valve gap cross-section (which is the sum of all open pressure valve flow areas at the narrowest point in open valves to understand) - which in itself for the construction of the cylinder head is generally advantageous - so would the resulting back pressure leading to additional pressure losses upstream of the entrance to the heat-collecting channel, which is prevented or largely avoided by the pressure chamber for intercepting pressure peaks and smoothing the mass flow, so that the power loss due to the smaller channel cross-section can be limited.
  • the positive effect by the improved cooling of the compressed gas outweighs a low power loss by far.
  • the heat-collecting channel extends substantially annular in the cylinder head, which is simple and uncomplicated way for the production of a corresponding extension of the heat consumer channel allows.
  • the cross-section of the heat-collecting channel is folded according to a particularly preferred further embodiment of the invention U-shaped, wherein the inner region and the outer region of this U-shaped cross-section are each bounded by one of the separately manufactured components of the cylinder head.
  • the design of the cylinder head with the two separately manufactured and only during assembly the heat consumer channel forming components makes this possible in a very simple manner.
  • the component delimiting the inner region of the U-shaped cross-section in a preferred further embodiment of the invention, has a cooling channel, preferably extending into the region of the bottom of the U-shaped cross section, inside the region adjoining the heat-collecting channel.
  • the component bounding the outer region of the U-shaped cross-section may have cooling channels extending at least in some areas to near the bottom and / or the side walls of the U-shaped cross section.
  • FIG. 1 shows the cylinder head in exploded view in a perspective view from above (ie in the direction of the cylinder to be presented underneath the compressor not shown) and Fig. 2 the same from below
  • Fig. 3 shows a side view of the assembled cylinder head
  • Fig. 4 shows a section along the line IV-IV in FIG. 3
  • FIG. 5 shows a plan view of the cylinder head
  • FIG. 6 shows an enlarged partial section along the line VI-VI in FIG. 5.
  • the cylinder head shown consists essentially of two components 1, 2, which are pushed together during assembly and are closed at the top of the upper component 1 with a cover 3 and on the lower side of the lower component 2 with a lamella plate 4.
  • the cover 3 there is an intake opening 5 via the ambient air into the suction space 6, the suction openings 7 of which are directed downwards (ie not shown). put cylinder space) are covered by the suction plate 8.
  • the suction blade 8 is worked out directly from the slat plate 4 and connected on one side with this in one piece, so that they can open when sucking the suction gas down.
  • the compressed gas pushed out of the cylinder passes to the pressure valve, not shown here, in the pressure chamber 10, which closes the pressure openings 9 at the top in a manner similar to the suction lamella 8 and releases them only to expel the compressed gas into the pressure chamber 10.
  • the pressure space provided between the pressure openings 9 or the pressure valve to be presented there and the inlet of the heat collector channel 11 is designed to be relatively large and serves as a buffer space to compensate for pressure pulsations so that pressurized gas can still escape through the heat-collecting channel 1 during the expansion phase in the cylinder. can be pushed, whereby the pressure loss can be kept limited by the small cross-section of the heat collector channel 1 1. Due to the very thin heat collector channel 1 1 is a large heat transfer area to the cooled components
  • the component 2 delimiting the inner region of the U-shaped cross-section of the heat-collecting channel 11 inside the region adjacent to the heat-collecting channel 11 is a cooling channel 14 extending into the region of the bottom of the U-shaped cross section having.
  • the outer portion of the U-shaped cross-section limiting member 1 has a reaching into the vicinity of the bottom and the inner side wall of the U-shaped cross-section cooling channel 15, so that the heat-collecting channel 1 1 inside the U-shaped cross-section and on the inside of the cylinder head is connected to the compressor or engine cooling - in the partial area of the floor and on the outside, the cooling takes place via the ambient air.
  • the compressor Cooling connected cooling channels are provided. The connections of the illustrated cooling channels to the cooling of the entire compressor or the driving internal combustion engine are not shown here for the sake of simplicity.
  • the temperature level of the exiting compressed gas can be influenced in a very simple manner via the actual dimensions of this cross section and also via the intensity of its cooling, so that, for example, for lower tempera ture critical applications, higher outlet temperatures can be permitted, while for more sensitive connected systems also lower outlet temperatures are easily realizable.

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Abstract

The invention relates to a cooled heat-withdrawing channel (11) which runs elongated in the cylinder head, adjoins the pressure valve, and has a slot-like cross-section. The smaller dimension of the heat-withdrawing channel is delimited by two separately manufactured components (1, 2) that do not form the heat-withdrawing channel (1) until assembled. Therefore, the cross-section of the heat-withdrawing channel (11) can be produced easily and can basically be designed to have any thickness, thus achieving excellent cooling of the pressurized gas.

Description

Zylinderkopf für Bremsluftverdichter  Cylinder head for brake air compressor
Die Erfindung betrifft einen Zylinderkopf für Bremsluftverdichter, mit einem an das/die Druck- ventil(e) anschließenden, gekühlten, langgestreckten, im Zylinderkopf verlaufenden Wärmeabnehmerkanal mit schlitzartigem Querschnitt, der in einer Dimension wesentlich kleiner als quer dazu ist. The invention relates to a cylinder head for brake air compressor, with a to the pressure valve (e) subsequent, cooled, elongated, extending in the cylinder head heat collector channel with slot-like cross section, which is substantially smaller in one dimension than transverse thereto.
Heutzutage weisen Nutzfahrzeuge, wie beispielsweise LKWs, Busse, Baumaschinen oder auch Schienenfahrzeuge, zumeist druckluftunterstützt betätigbare Bremsen auf, zu deren Versorgung mit Druckluft üblicherweise ein von der als Antrieb des Fahrzeuges dienenden Brennkraftmaschine angetriebener Kompressor vorgesehen ist, der oft auch weitere Teilsys- teme des Fahrzeugs, wie etwa die Luftfederung, mitbedient. Der die Saug- und Druckventile samt den zugehörigen Zu- und Ableitkanälen aufweisende Zylinderkopf dieses Kompressors ist heutzutage zumeist in den Kühlkreislauf der Brennkraftmaschine integriert, damit auch bei längere Zeit auf hohem Drehzahlniveau laufendem Kompressor bzw. längere Zeit erforderlicher hoher Kompressionsleistung das Temperaturniveau des Kompressors entsprechend niedrig gehalten werden kann. Temperaturprobleme treten damit hauptsächlich im Druckgas auf, welches vor dem Verlassen des Zylinderkopfes möglichst verlustlos gekühlt werden sollte, damit in allen Betriebszuständen sichergestellt ist, dass nachfolgende Komponenten der dadurch zu betreibenden Teilsysteme des Fahrzeugs nicht Schaden nehmen. Nowadays, commercial vehicles, such as trucks, buses, construction machinery or rail vehicles, mostly supported by compressed air brakes on the supply of compressed air usually provided by the serving as a drive of the vehicle engine compressor is provided, often also further subsystems of the vehicle , such as the air suspension, mitbedient. The suction and pressure valves together with the associated inlet and Ableitkanälen having cylinder head of this compressor is nowadays usually integrated into the cooling circuit of the engine, so even at long time at high speed running compressor or longer time required high compression power, the temperature level of the compressor correspondingly low can be held. Temperature problems thus occur mainly in the pressurized gas, which should be cooled as lossless as possible before leaving the cylinder head, so that it is ensured in all operating conditions that subsequent components of the thereby to be operated subsystems of the vehicle will not be damaged.
Die angesaugte Umgebungsluft (1 bar, ungefähr 40 Grad Celsius) kommt über den Zylinder- köpf in den Zylinder des Kompressors, von wo sie nach dem Arbeitshub des Kolbens als Druckgas (etwa 12 bar, bis zu 400 Grad Celsius) wieder über den Zylinderkopf in die Druckleitung, die zum Druckkessel führt, ausgeschoben wird. Die Auströmleitung im Zylinderkopf kann über dessen beschriebene Kühlung zwar einen gewissen Teil der Wärme des Druckgases aufnehmen, jedoch meist nicht genug, um auch über längere Hochlastperioden eine entsprechende Abkühlung des Druckgases bis zum Austritt aus dem Zylinderkopf zu gewährleisten. The sucked in ambient air (1 bar, approximately 40 degrees Celsius) comes over the cylinder head into the cylinder of the compressor, from where it again after the working stroke of the piston as compressed gas (about 12 bar, up to 400 degrees Celsius) over the cylinder head in the pressure line leading to the pressure vessel is pushed out. Although the Auströmleitung in the cylinder head can absorb a certain part of the heat of the compressed gas on the described cooling, but usually not enough to ensure a corresponding cooling of the compressed gas to the exit from the cylinder head, even over long periods of high load.
Aus der DE 102 42 544 B4 ist ein Zylinderkopf der eingangs genannten Art bekannt, bei dem der Druckluftkanal und der Kühlmittelraum im Zylinderkopf spiralförmig konzentrisch zueinander verlaufend ausgebildet sind, womit sich ein langgestreckter Wärmeabnehmerkanal mit schlitzartigem Querschnitt ergibt, der eine verbesserte Kühlung des Druckgases bis zum Austritt aus dem Zylinderkopf ermöglicht ohne dass die Druckverluste übermäßig ansteigen. Nachteilig bei dieser bekannten Ausführung ist insbesondere der Umstand, dass die übliche Herstellung derartiger Zylinderköpfe im Aluminium-Druckgussverfahren die realisierbare Kanaldicke des Wärmeabnehmerkanals (also dessen Erstreckung in der kleineren Dimension des schlitzartigen Querschnitts) nach unten stark begrenzt, da abhängig von der Kanalhöhe eine gewisse Untergrenze nicht unterschritten werden kann, da sonst Hitzeprobleme an diesen Stellen auftreten (die Form kann dort nicht mehr ausreichend gekühlt werden), was zu schlechtem Gussgefüge und verkürzter Lebensdauer der Form führen kann. Aus diesem Grunde kann also der Wärmeübergang aus dem Druckgas in die Zylinderkopfkühlung bei der bekannten Ausführung nicht weiter optimiert werden. From DE 102 42 544 B4 a cylinder head of the type mentioned is known in which the compressed air channel and the coolant space in the cylinder head are spirally concentric with each other, thus resulting in an elongated heat collector channel with schlitzartigem cross section, the improved cooling of the compressed gas to Exit from the cylinder head allows without the pressure losses increase excessively. A disadvantage of this known design is in particular the fact that the usual production of such cylinder heads in the aluminum die-casting process, the feasible channel thickness of the heat collector channel (ie its extension in the smaller dimension the slit-like cross-section) is greatly limited downwards, since depending on the channel height a certain lower limit can not be exceeded, otherwise heat problems occur at these points (the mold can not be sufficiently cooled there), resulting in poor cast structure and shortened life of the mold can lead. For this reason, therefore, the heat transfer from the compressed gas into the cylinder head cooling in the known design can not be further optimized.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Zylinderkopf der eingangs genannten Art so auszubilden, dass die erwähnten Nachteile der bekannten Ausführung vermieden werden und dass insbesondere die Kühlwirkung auf das Druckgas unter Beibehaltung einer einfa- chen Herstellungsmöglichkeit verbessert werden kann. Object of the present invention is to provide a cylinder head of the type mentioned in such a way that the mentioned disadvantages of the known embodiment are avoided and that in particular the cooling effect on the compressed gas can be improved while maintaining a simple production possibility.
Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, dass der Querschnitt des Wärmeabnehmerkanals in der kleineren Dimension von zwei separat gefertigten und erst bei der Montage den Wärmeabnehmerkanal bildenden Bauteilen begrenzt ist. Auf diese Weise kann die Kanaldicke (also die Erstreckung des schlitzartigen Querschnitts des Wär- meabnehmerkanals in der kleineren Dimension) praktisch beliebig abgesenkt werden, ohne dass dies negative Auswirkungen in der Form beim Gießen hätte, so dass bei einfacher Herstellung die für die optimale Kühlung erforderliche geringe Kanaldicke realisiert werden kann. This object is achieved according to the present invention in that the cross section of the heat-collecting channel is limited in the smaller dimension of two separately manufactured and only during assembly of the heat-collecting channel-forming components. In this way, the channel thickness (that is, the extension of the slit-like cross section of the heat collector channel in the smaller dimension) can be lowered practically arbitrarily, without this having negative effects in the mold during casting, so that with simple production required for optimum cooling low channel thickness can be realized.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist der Querschnitt des Wärmeabnehmerkanals kleiner als der minimale Druckventil-Spaltquerschnitt, wobei zwischen dem/den Druckven- til(en) und dem Eingang des Wärmeabnehmerkanals eine Druckkammer als Pufferraum vorgesehen ist. Der Querschnitt des Wärmeabnehmerkanals wird bei guten Bedingungen für den Wärmeübergang zumeist relativ klein, weil er dünn sein soll und man ihn aus Platzgründen im Zylinderkopf nicht übermäßig hoch machen kann. Wenn dieser Querschnitt nun kleiner als der minimale Druckventil-Spaltquerschnitt (darunter ist die Summe aller offenen Druckventil-Durchströmquerschnitte an der bei offenen Ventilen engsten Stelle zu verstehen) wird - was an sich für die Konstruktion des Zylinderkopfes insgesamt vorteilhaft ist - so würde der auftretende Staudruck vor dem Eingang zum Wärmeabnehmerkanal zu zusätzlichen Druckverlusten führen, was mit der Druckkammer zum Abfangen von Druckspitzen und zum Glätten des Massenstromes verhindert bzw. weitgehend vermieden wird, so dass der Leis- tungsverlust durch den kleineren Kanalquerschnitt in Grenzen gehalten werden kann. Jedenfalls überwiegt auch bei dieser Ausführung der positive Effekt durch die verbesserte Kühlung des Druckgases einen geringen Leistungsverlust bei Weitem. In a preferred embodiment of the invention, the cross-section of the heat-collecting channel is smaller than the minimum pressure-valve gap cross-section, wherein between the pressure valve (s) and the inlet of the heat-collecting channel a pressure chamber is provided as a buffer space. The cross section of the heat collector channel is usually relatively small under good conditions for heat transfer, because it should be thin and you can not make it excessively high in the cylinder head for reasons of space. If this cross section is now smaller than the minimum pressure-valve gap cross-section (which is the sum of all open pressure valve flow areas at the narrowest point in open valves to understand) - which in itself for the construction of the cylinder head is generally advantageous - so would the resulting back pressure leading to additional pressure losses upstream of the entrance to the heat-collecting channel, which is prevented or largely avoided by the pressure chamber for intercepting pressure peaks and smoothing the mass flow, so that the power loss due to the smaller channel cross-section can be limited. In any case, even in this embodiment, the positive effect by the improved cooling of the compressed gas outweighs a low power loss by far.
In besonders bevorzugter weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Wärmeabnehmerkanal im Wesentlichen ringförmig im Zylinderkopf verläuft, was auf einfache und für die Herstellung unkomplizierte Weise eine entsprechende Verlängerung des Wärmeabnehmerkanals ermöglicht. In a particularly preferred further embodiment of the invention it is provided that the heat-collecting channel extends substantially annular in the cylinder head, which is simple and uncomplicated way for the production of a corresponding extension of the heat consumer channel allows.
Der Querschnitt des Wärmeabnehmerkanals ist nach einer besonders bevorzugten weiteren Ausgestaltung der Erfindung U-förmig gefaltet, wobei der Innenbereich und der Außenbe- reich dieses U-förmigen Querschnittes jeweils von einem der separat gefertigten Bauteile des Zylinderkopfes begrenzt sind. Es ergibt sich damit defacto eine Verdoppelung der Höhe (also der Erstreckung des schlitzartigen Querschnittes in seiner größeren Dimension) des Wärmeabnehmerkanals ohne dass der Zylinderkopf damit entsprechend erhöht werden müsste. Die Ausbildung des Zylinderkopfes mit den zwei separat gefertigten und erst bei der Montage den Wärmeabnehmerkanal bildenden Bauteilen ermöglicht dies auf sehr einfache Weise. The cross-section of the heat-collecting channel is folded according to a particularly preferred further embodiment of the invention U-shaped, wherein the inner region and the outer region of this U-shaped cross-section are each bounded by one of the separately manufactured components of the cylinder head. This results in defacto a doubling of the height (ie the extension of the slot-like cross-section in its larger dimension) of the heat consumer channel without the cylinder head would have to be increased accordingly. The design of the cylinder head with the two separately manufactured and only during assembly the heat consumer channel forming components makes this possible in a very simple manner.
Der den Innenbereich des U-förmigen Querschnittes begrenzende Bauteil weist in bevorzugter weiterer Ausgestaltung der Erfindung im Inneren des an den Wärmeabnehmerkanal angrenzenden Bereiches einen vorzugsweise bis in den Bereich des Bodens des U-förmigen Querschnittes reichenden Kühlkanal auf. Ebenso kann in weiters bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung der den Außenbereich des U-förmigen Querschnittes begrenzende Bauteil zumindest bereichsweise bis in die Nähe des Bodens und/oder der Seitenwände des U- förmigen Querschnittes reichende Kühlkanäle aufweisen. Diese Kühlkanäle sind zusammen mit allfälligen weiteren Kühlkanälen im Zylinderkopf und Zylinder des Kompressors auf ein- gangs beschriebene Weise mit dem Kühlsystem der den Kompressor antreibenden Brennkraftmaschine verbunden, so dass damit eine sehr effektive direkte Kühlung der an den Wärmeabnehmerkanal angrenzenden Oberflächen des Zylinderkopfes sichergestellt ist. The component delimiting the inner region of the U-shaped cross-section, in a preferred further embodiment of the invention, has a cooling channel, preferably extending into the region of the bottom of the U-shaped cross section, inside the region adjoining the heat-collecting channel. Likewise, in a further preferred embodiment of the invention, the component bounding the outer region of the U-shaped cross-section may have cooling channels extending at least in some areas to near the bottom and / or the side walls of the U-shaped cross section. These cooling channels, together with possible further cooling channels in the cylinder head and cylinder of the compressor, are connected in a manner described in the introduction to the cooling system of the internal combustion engine driving the compressor, thus ensuring a very effective direct cooling of the surfaces of the cylinder head adjacent to the heat collector channel.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand des in der Zeichnung teilweise schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels eines Zylinderkopfes für einen Bremsluftverdichter näher erläu- tert. Fig. 1 zeigt dabei den Zylinderkopf in Explosionsdarstellung in perspektivischer Ansicht von oben (also in Richtung des sich darunter vorzustellenden Zylinders des nicht weiter dargestellten Kompressors) und Fig. 2 das Gleiche von unten, Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht des zusammengebauten Zylinderkopfes, Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3, Fig. 5 zeigt eine Draufsicht auf den Zylinderkopf und Fig. 6 einen vergrößerten Teilschnitt entlang der Linie Vl-Vl in Fig. 5. The invention will be explained in more detail below with reference to the embodiment of a cylinder head for a brake air compressor, which is shown partially schematically in the drawing. Fig. 1 shows the cylinder head in exploded view in a perspective view from above (ie in the direction of the cylinder to be presented underneath the compressor not shown) and Fig. 2 the same from below, Fig. 3 shows a side view of the assembled cylinder head, Fig. 4 shows a section along the line IV-IV in FIG. 3, FIG. 5 shows a plan view of the cylinder head, and FIG. 6 shows an enlarged partial section along the line VI-VI in FIG. 5.
Der dargestellte Zylinderkopf besteht im Wesentlichen aus zwei Bauteilen 1 , 2, die bei der Montage ineinander geschoben werden und an der Oberseite des oberen Bauteils 1 mit einem Deckel 3 und an der unteren Seite des unteren Bauteils 2 mit einer Lamellenplatte 4 abgeschlossen sind. Im Deckel 3 befindet sich eine Ansaugöffnung 5 über die Umgebungs- luft in den Saugraum 6 gelangt, dessen Saugöffnungen 7 nach unten (also zum nicht darge- stellten Zylinderraum hin) durch die Sauglamelle 8 abgedeckt sind. Die Sauglamelle 8 ist unmittelbar aus der Lamellenplatte 4 herausgearbeitet und einseitig mit dieser einstückig verbunden, so dass sie beim Ansaugen des Sauggases nach unten öffnen kann. The cylinder head shown consists essentially of two components 1, 2, which are pushed together during assembly and are closed at the top of the upper component 1 with a cover 3 and on the lower side of the lower component 2 with a lamella plate 4. In the cover 3 there is an intake opening 5 via the ambient air into the suction space 6, the suction openings 7 of which are directed downwards (ie not shown). put cylinder space) are covered by the suction plate 8. The suction blade 8 is worked out directly from the slat plate 4 and connected on one side with this in one piece, so that they can open when sucking the suction gas down.
Über die Drucköffnungen 9 gelangt das komprimiert aus dem Zylinder ausgeschobene Druckgas an das hier nicht dargestellte Druckventil im Druckraum 10, welches auf ähnliche Weise wie die Sauglamelle 8 unten die Drucköffnungen 9 oben verschließt und nur zum Ausschieben des Druckgases in den Druckraum 10 freigibt. Via the pressure openings 9, the compressed gas pushed out of the cylinder passes to the pressure valve, not shown here, in the pressure chamber 10, which closes the pressure openings 9 at the top in a manner similar to the suction lamella 8 and releases them only to expel the compressed gas into the pressure chamber 10.
Vom Druckraum 10 aus gelangt das Druckgas in einen anschließenden langgestreckten im Wesentlichen ringförmig im Zylinderkopf verlaufenden Wärmeabnehmerkanal 1 1 (siehe ins- besonders Fig. 4 und Fig. 6), der einen schlitzartigen Querschnitt aufweist und (wie insbesondere aus Fig. 6 ersichtlich) U-förmig gefaltet ist, wobei der Innenbereich und der Außenbereich dieses U-förmigen Querschnittes jeweils von den separat gefertigten Bauteilen 1 und 2 des Zylinderkopfes begrenzt ist. Der schlitzartige Querschnitt des Wärmeabnehmerkanals 1 1 ist kleiner als der am Druckventil in geöffnetem Zustand vorliegende minimale Spaltquer- schnitt. From the pressure chamber 10 from the compressed gas passes into a subsequent elongated substantially annularly extending in the cylinder head heat collector channel 1 1 (see in particular Fig. 4 and Fig. 6), which has a slot-like cross-section and (as shown in particular in FIG. 6) U is folded-shaped, wherein the inner region and the outer region of this U-shaped cross section is limited in each case by the separately manufactured components 1 and 2 of the cylinder head. The slit-like cross section of the heat collector channel 1 1 is smaller than the present at the pressure valve in the open state minimum gap cross-section.
Der zwischen den Drucköffnungen 9 bzw. dem dort sich vorzustellenden Druckventil und dem Eingang des Wärmeabnehmerkanals 1 1 vorgesehene Druckraum ist relativ groß ausgeführt und dient als Pufferraum zum Ausgleich von Druckpulsationen, damit auch noch während der Expansionsphase im Zylinder durch den Wärmeabnehmerkanal 1 1 Druckgas aus- geschoben werden kann, wodurch der Druckverlust durch den geringen Querschnitt des Wärmeabnehmerkanals 1 1 in Grenzen gehalten werden kann. Durch den sehr dünnen Wärmeabnehmerkanal 1 1 ist eine große Wärmeübergangsfläche zu den gekühlten BauteilenThe pressure space provided between the pressure openings 9 or the pressure valve to be presented there and the inlet of the heat collector channel 11 is designed to be relatively large and serves as a buffer space to compensate for pressure pulsations so that pressurized gas can still escape through the heat-collecting channel 1 during the expansion phase in the cylinder. can be pushed, whereby the pressure loss can be kept limited by the small cross-section of the heat collector channel 1 1. Due to the very thin heat collector channel 1 1 is a large heat transfer area to the cooled components
I und 2 gegeben, was zusammen mit der relativ großen Länge des WärmeabnehmerkanalsI and 2 given, which together with the relatively large length of the heat collector channel
I I bis zum Austrittsraum 12 bzw. zur Austrittsöffnung 13 im Deckel 3 eine sehr gute Kühlung des Druckgases ermöglicht. I I to the outlet space 12 and the outlet opening 13 in the lid 3 allows a very good cooling of the compressed gas.
Aus Fig. 6 ist auch zu ersehen, dass der den Innenbereich des U-förmigen Querschnitts des Wärmeabnehmerkanals 1 1 begrenzende Bauteil 2 im Inneren des an den Wärmeabnehmerkanal 1 1 angrenzenden Bereiches einen bis in den Bereich des Bodens des U-förmigen Querschnitts reichenden Kühlkanal 14 aufweist. Weiters hat der den Außenbereich des U- förmigen Querschnittes begrenzende Bauteil 1 einen bis in die Nähe des Bodens und der inneren Seitenwand des U-förmigen Querschnitts reichenden Kühlkanal 15, so dass der Wärmeabnehmerkanal 1 1 im Inneren des U-förmigen Querschnitts und an der Innenseite des Zylinderkopfes an die Kompressor- bzw. Brennkraftmaschinenkühlung angeschlossen ist - im Teilbereich des Bodens und an der Außenseite erfolgt die Kühlung über die Umge- bungsluft. Bedarfsweise können aber natürlich auch dort noch weitere an die Kompressor- kühlung angeschlossene Kühlkanäle vorgesehen werden. Die Anschlüsse der dargestellten Kühlkanäle an die Kühlung des gesamten Kompressors bzw. der antreibenden Brennkraftmaschine sind hier der Einfachheit halber nicht dargestellt. It can also be seen from FIG. 6 that the component 2 delimiting the inner region of the U-shaped cross-section of the heat-collecting channel 11 inside the region adjacent to the heat-collecting channel 11 is a cooling channel 14 extending into the region of the bottom of the U-shaped cross section having. Further, the outer portion of the U-shaped cross-section limiting member 1 has a reaching into the vicinity of the bottom and the inner side wall of the U-shaped cross-section cooling channel 15, so that the heat-collecting channel 1 1 inside the U-shaped cross-section and on the inside of the cylinder head is connected to the compressor or engine cooling - in the partial area of the floor and on the outside, the cooling takes place via the ambient air. Of course, if necessary, more can be added to the compressor Cooling connected cooling channels are provided. The connections of the illustrated cooling channels to the cooling of the entire compressor or the driving internal combustion engine are not shown here for the sake of simplicity.
Abgesehen von der dargestellten U-förmigen Faltung des Querschnitts des Wärmeabneh- merkanals 1 1 könnte dieser auch als einfaches dünnes Rechteck ausgeführt sein oder aber ähnliche weitere Faltungen und damit zum Beispiel einen W-Querschnitt oder Ähnliches aufweisen. Über die tatsächlichen Dimensionen dieses Querschnitts sowie auch über die Intensität seiner Kühlung kann auf sehr einfache Weise auch das Temperaturniveau des austretenden Druckgases beeinflusst werden, so dass beispielsweise für weniger tempera- turkritische Anwendungen auch höhere Austrittstemperaturen gestattet werden können während bei sensibleren angeschlossenen Systemen auch niedrigere Austrittstemperaturen einfach realisierbar sind. Apart from the illustrated U-shaped folding of the cross section of the Wärmeabneh- channel 1 1 this could also be designed as a simple thin rectangle or similar further folds and thus, for example, a W-section or the like. The temperature level of the exiting compressed gas can be influenced in a very simple manner via the actual dimensions of this cross section and also via the intensity of its cooling, so that, for example, for lower tempera ture critical applications, higher outlet temperatures can be permitted, while for more sensitive connected systems also lower outlet temperatures are easily realizable.

Claims

Patentansprüche claims
1 . Zylinderkopf für Bremsluftverdichter, mit einem an das/die Druckventil(e) anschließenden, gekühlten, langgestreckten, im Zylinderkopf verlaufenden Wärmeabnehmerkanal (1 1 ) mit schlitzartigem Querschnitt, der in einer Dimension wesentlich kleiner als quer dazu ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Wärmeabnehmerkanals (1 1 ) in der kleineren Dimension von zwei separat gefertigten und erst bei der Montage den Wärmeabnehmerkanal (1 1 ) bildenden Bauteilen (1 , 2) begrenzt ist. 1 . Cylinder head for brake air compressor, with a to the pressure valve (s) subsequent, cooled, elongated, extending in the cylinder head heat collector channel (1 1) with slot-like cross-section, which is substantially smaller in one dimension than transverse thereto, characterized in that the cross section of Heat collector channel (1 1) in the smaller dimension of two separately manufactured and only during assembly the heat consumer channel (1 1) forming components (1, 2) is limited.
2. Zylinderkopf nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Wärmeabnehmerkanals (1 1 ) kleiner als der minimale Druckventil-Spaltquerschnitt ist und dass zwischen dem/den Druckventil(en) und dem Eingang des Wärmeabnehmerkanals (1 1 ) eine Druckkammer (10) als Pufferraum vorgesehen ist. 2. Cylinder head according to claim 1, characterized in that the cross section of the Wärmeknehmerkanals (1 1) is smaller than the minimum pressure-valve gap cross-section and that between the / the pressure valve (s) and the entrance of the Wärmeknehmerkanals (1 1) a pressure chamber (10 ) is provided as a buffer space.
3. Zylinderkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeabnehmerkanal (1 1 ) im Wesentlichen ringförmig im Zylinderkopf verläuft.. 3. Cylinder head according to claim 1 or 2, characterized in that the heat-collecting channel (1 1) is substantially annular in the cylinder head ..
4. Zylinderkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Wärmeabnehmerkanals (1 1 ) U-förmig gefaltet ist, wobei der Innenbereich und der Außenbereich dieses U-förmigen Querschnittes jeweils von den separat gefertigten Bauteilen (1 , 2) des Zylinderkopfes begrenzt sind. 4. Cylinder head according to one of claims 1 to 3, characterized in that the cross section of the heat-collecting channel (1 1) is folded in a U-shape, wherein the inner region and the outer region of this U-shaped cross section of each of the separately manufactured components (1, 2 ) of the cylinder head are limited.
5. Zylinderkopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der den Innenbereich des U-förmigen Querschnittes begrenzende Bauteil (2) im Inneren des an den Wärmeabnehmerkanal (1 1 ) angrenzenden Bereiches einen vorzugsweise bis in den Bereich des Bodens des U-förmigen Querschnitts reichenden Kühlkanal (14) aufweist. 5. Cylinder head according to claim 4, characterized in that the inner region of the U-shaped cross-section limiting component (2) in the interior of the heat consumer channel (1 1) adjacent region preferably extending into the region of the bottom of the U-shaped cross-section Cooling channel (14).
6. Zylinderkopf nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der den Außenbereich des U-förmigen Querschnittes begrenzende Bauteil (1 ) zumindest bereichsweise bis in die Nähe des Bodens und/oder der Seitenwände des U-förmigen Querschnittes reichende Kühlkanäle (15) aufweist. 6. Cylinder head according to one of claims 4 or 5, characterized in that the outer region of the U-shaped cross-section limiting component (1) at least partially to the vicinity of the bottom and / or the side walls of the U-shaped cross-section extending cooling channels (15th ) having.
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