WO2025149281A1

WO2025149281A1 - Kühlvorrichtung für einen strömungskanal

Info

Publication number: WO2025149281A1
Application number: PCT/EP2024/085724
Authority: WO
Inventors: Hauke KRAUS; Oliver Brandt; Steffen Jordan; Lars SOMMER
Original assignee: ZF CV Systems Global GmbH
Current assignee: ZF CV Systems Global GmbH
Priority date: 2024-01-11
Filing date: 2024-12-11
Publication date: 2025-07-17
Anticipated expiration: 2026-07-11
Also published as: DE102024100708A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung (8) für einen Strömungskanal (6), durch den ein gasförmiges Fluid durchströmbar ist, wobei der Strömungskanal (6) an einer Buchse (10) radial innen ausgebildet ist, welche eine weitgehend hohlzylindrische Wand (11) mit einer radialen Innenseite (13), einer radialen Außenseite (12) sowie zwei axial offene Stirnseiten (14, 15) aufweist, und welche in eine Öffnung (4) eines Bauteils (3) oder einer Hülse formschlüssig und druckdicht einbaubar ist. Um eine effektive Abkühlung eines durch den Strömungskanal (6) hindurch strömbaren Fluids zu erreichen, ist gemäß der Erfindung vorgesehen, dass die radiale Innenseite (13) der Buchse (10) über deren Längserstreckung eine doppelkegelförmige Geometrie (30) aufweist, deren geringster Innendurchmesser innerhalb der maximalen Längserstreckung der Buchse (10) ausgebildet ist.

Description

Kühlvorrichtung für einen Strömungskanal

Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung für einen Strömungskanal, durch den ein gasförmiges Fluid hindurch strömbar ist, wobei der Strömungskanal an einer Buchse radial innen ausgebildet ist, welche eine weitgehend hohlzylindrische Wand mit einer radialen Innenseite, einer radialen Außenseite sowie zwei axial offene Stirnseiten aufweist, und welche in eine Aufnahmeöffnung eines Bauteils oder einer Hülse formschlüssig und druckdicht einbaubar ist.

Aus der DE 10 2017 002 499 A1 ist eine pneumatische Lamellenventilanordnung mit einem Lamellenventil bekannt, welches zwischen zwei Druckkammern angeordnet ist. Das Lamellenventil weist eine Ventilplatte auf, die auf einer Stirnseite eines die beiden Druckkammern verbindenden Strömungskanals aufliegt. In der Ventilplatte ist eine Ventilöffnung für ein strömendes gasförmiges Fluid ausgebildet. An der Ventilplatte ist eine elastische Ventillamelle befestigt, welche zwischen einer die Ventilöffnung abdeckenden Schließstellung und einer die Ventilöffnung freigebenden Öffnungsstellung verstellbar ist. Das Lamellenventil wirkt als ein Einwegventil oder Sperrventil, welches bei einem Überdruck in der ersten Druckkammer von der Ventilplatte abhebt und einen Fluidstrom durch den Strömungskanal ermöglicht sowie einen Fluidstrom in der entgegengesetzten Richtung aus der zweiten Druckkammer sperrt.

Problematisch ist an dieser bekannten Lamellenventilanordnung sowie an anderen im Aufbau vergleichbaren Lamellenventilanordnungen, welche zwei Druckkammern miteinander verbinden beziehungsweise voneinander trennen, dass sich ein gasförmiges Fluid bei dessen Verdichtung und anschließend in einer Druckkammer unter Druck stehend stark aufheizen kann. Durch das heiße Fluid, welches durch den die beiden Druckkammern verbindenden Strömungskanal strömt oder an einem Auslass abgeblasen wird, kann sich der Strömungskanal beziehungsweise der Auslass und dessen unmittelbare Umgebung sowie das Ventil selbst derart stark aufheizen, dass sich die ma- ximale Gebrauchsdauer des Ventils verkürzt und Schäden an angrenzenden Bauteilen entstehen.

Außerdem verringert sich durch eine Temperaturerhöhung eines gasförmigen Fluids dessen Dichte, wodurch weniger Fluid durch einen Strömungskanal fließen kann. Im Fall eines Luftverdichters kann sich daher durch eine hohe Temperatur am Auslass die Fördermenge des Verdichters ungünstig verringern.

Außerdem sind Luftverdichter mit Kühlsystemen bekannt. Die DE 10 2021 121 424 A1 zeigt beispielsweise ein solches System. Allerdings ist dabei keine direkte Kühlung eines Druckluftauslasses oder eines Druckluftströmungskanals vorgesehen.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kühlvorrichtung für einen Strömungskanal vorzustellen, welche eine effektive Abkühlung eines strömenden gasförmigen Fluids ermöglicht. Außerdem soll die Kühlvorrichtung an oder im Bereich einer hohlzylindrischen Buchse ausgebildet sein, welche in eine Druckluftversorgungsanlage mit einem Luftverdichter oder in letzteren selbst einbaubar ist, sowie radial innen den Strömungskanal umgrenzt.

Die Lösung dieser Aufgabe wird mit einer Kühlvorrichtung erreicht, welche die Merkmale des unabhängigen Anspruchs aufweist. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen dieser Kühlvorrichtung sind in den davon abhängigen Ansprüchen definiert.

Außerdem wird eine hohlzylindrische Buchse vorgestellt, an welcher diese Kühlvorrichtung ausgebildet oder angeordnet ist.

Die Erfindung betrifft demnach eine Kühlvorrichtung für einen Strömungskanal, durch den ein gasförmiges Fluid hindurch strömbar ist, wobei der Strömungskanal an einer Buchse radial innen ausgebildet ist, welche eine weitgehend hohlzylindrische Wand mit einer radialen Innenseite, einer radialen Außenseite sowie zwei axial offene Stirnseiten aufweist, und welche in eine Öffnung eines Bauteils oder einer Hülse formschlüssig und druckdicht einbaubar ist. Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist vorgesehen, dass die radiale Innenseite der Buchse über deren Längserstreckung eine doppelkegelförmige Geometrie aufweist, deren geringster Innendurchmesser innerhalb der maximalen Längserstreckung der Buchse ausgebildet ist. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass ein verdichtetes, heißes, gasförmiges Fluid, welches aus einer Druckkammer kommend durch einen Strömungskanal zu einem Auslass oder einer zweiten Druckkammer strömt, sich ohne weitere Maßnahmen vor dem Austritt aus dem Auslass oder dem Eintritt in die zweite Druckkammer kaum abkühlt. In der Folge kann sich ein Fluidverdichter, also ein Kompressor, mit der zeit auch unerwünscht aufheizen. Die Erfindung löst dieses Problem hinter dem Auslass der ersten Druckkammer auf überraschend einfache Weise mittels der nachfolgend beschriebenen, eine Buchse aufweisenden Kühlvorrichtung.

Die Buchse kann beispielsweise ein Gussteil sein, oder auf einer Drehbank oder mittels eines an sich bekannten 3D-Druckers hergestellt sein. Für die beabsichtigte Kühlwirkung ist es jedenfalls vorteilhaft, wenn die Buchse aus einem Material mit einer vergleichsweise hohen Wärmeleitfähigkeit gefertigt ist.

Eine derartige Buchse kann in eine Öffnung eines Bauteils, wie einen bereits vorhandenen Strömungskanal, einen Auslasskanal oder eine Auslassöffnung eines Luftverdichters eingebaut sein. Die Buchse kann alternativ dazu auch zunächst in einer Hülse montiert werden, welche dann zusammen mit der Buchse in den Strömungskanal beziehungsweise in den Auslasskanal oder in die Auslassöffnung eines Luftverdichters eingebaut wird. Für eine formschlüssige und druckdichte Montage der Buchse in dem erwähnten Bauteil stehen bekannte Verfahren zur Verfügung, wie beispielsweise Kleben, Pressen, Reibschweißen oder Rührreibschweißen.

Gemäß der Erfindung ist wie erwähnt vorgesehen, dass die Buchse radial innen, den dort ausgebildeten Strömungskanal radial begrenzend, eine doppelkegelförmige Geometrie aufweist, deren geringster Innendurchmesser innerhalb der maximalen Längser- streckung der Buchse ausgebildet ist. Demnach kann die Buchse in ihrer Innenseite als ein hohler Doppelkegel mit zwei kegelförmigen Innenwandabschnitten ausgebildet sein, welche gegeneinander gerichtet sind. Geometrisch betrachtet bilden die beiden Innenwandabschnitte zwei Kegelstümpfe, deren im Durchmesser jeweils kleineren Enden zueinander weisen. Der engste Innendurchmesser der Buchse, geometrisch betrachtet also diejenige Stelle, an der die beiden Deckflächen der Kegelstümpfe zusammenso- ßen, befindet sich vorzugsweise etwa mittig der Buchse am Übergang vom ersten Innenwandabschnitt zum zweiten Innenwandabschnitt. Zu den beiden axialen Stirnseiten der Buchse hin erweitert sich deren Innendurchmesser stetig. Diese Geometrie der Buchse hat sich überraschenderweise als besonders wirksam hinsichtlich der beabsichtigten Temperaturreduzierung eines durch diese Buchse hindurchströmenden verdichteten gasförmigen Fluids herausgestellt.

In einer prinzipiellen strömungsmechanischen Betrachtung der geometrischen Form des Strömungskanals einer solchen Buchse kann der in Strömungsrichtung gesehen erste Hohlkegelabschnitt des Doppelkegels in seiner Wirkung mit einer Unterschalldüse verglichen werden. Der zweite Hohlkegelabschnitt kann als ein Unterschalldiffusor gesehen werden. In der sich stromabwärts im Durchmesser verjüngenden Unterschalldüse erhöht sich die Strömungsgeschwindigkeit und der Druck des gasförmigen Fluids verringert sich. In dem sich weiter stromabwärts erweiternden Unterschalldiffusor, also im Bereich des zweiten Hohlkegelabschnitts, verringert sich die Geschwindigkeit wieder und der Druck des Fluids vergrößert sich.

Wichtig dabei ist der Anströmwinkel a, unter dem das Fluid in die Buchse, beziehungsweise deren Unterschalldüse eintritt. Der Anströmwinkel ist hier definiert als der Winkel zwischen der geometrischen Längsachse der Buchse und der Schräge der Innenwand des für das strömende Fluid eingangsseitigen Hohlkegels. Ist der Anströmwinkel größer als ein kritischer Winkel, reißt die Strömung an der Innenwand ab und wird turbulent. Im Ergebnis entsteht im Inneren der Buchse, also in dessen doppelkegelförmigen Strömungskanal, bei vorteilhaft gewähltem Anströmwinkel a eingangsseitig eine stark turbulente Strömung. Aufgrund dieser Turbulenzen erhöht sich der Wärmeaustausch des gasförmigen Fluids während seiner Wechselwirkung mit der Innenoberfläche der doppelkegelförmigen Innenwand der Buchse. Hinzu kommt vorteilhaft, dass die radial innere Doppelkegelform der Buchse eine größere Innenoberfläche zum Wärmeaustausch aufweist als im Vergleich zu einem geraden, also einer rein zylindrischen Innenoberfläche.

Gemäß einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Buchse ist vorgesehen, dass diese und/oder das Bauteil und/oder die Hülse, in welches/welche die Buchse eingebaut ist, zumindest einen helixförmigen Kühlmittelkanal aufweist, welcher zwischen seinen beiden offenen Enden radial offen oder radial geschlossen ausgebildet ist. Dies ermöglicht recht unterschiedliche Varianten, welche jede für sich besondere Vorteile aufweisen. Die Buchse ist gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung mittels eines Kühlmittels kühlbar, welches durch den erwähnten Kühlmittelkanal fließt. Durch den Wärmeaustausch des durch die Buchse hindurchströmenden gasförmigen Fluids mit der Wand der Buchse, welche mithilfe des Kühlmittels eine niedrigere Temperatur aufweist als das Fluid, wird dem Fluid Wärme entzogen. Das Fluid tritt dadurch mit einer reduzierten Temperatur aus der Buchse aus.

Bereits stromaufwärts, also im Bereich der Unterschalldüse der Buchse, konnte insbesondere bei überkritischen Anströmwinkeln eine Temperaturreduzierung des in der Buchse verwirbelten Fluids allein aufgrund der erwähnten geometrischen Form der Innenoberfläche der Buchse festgestellt werden. Die Wärmeableitung mittels des Kühlmittelkanals erweist sich als Ergänzung jedoch als besonders vorteilhaft.

Sofern gemäß einer anderen Ausführungsform auf die beschriebene doppelkegelförmige Innengeometrie der Buchse zugunsten einer geraden, rein hohlzylindrischen radialen Innenseite der Buchse verzichtet werden soll, kann allein mittels der Ausbildung eines von einem Kühlmittel durchflossenen Kühlmittelkanals an der Buchse eine Verringerung der Gastemperatur am Auslass der Buchse erreicht werden.

Gemäß einer Weiterentwicklung der doppelkegelförmigen Geometrie der radialen Innenseite der Buchse kann vorgesehen sein, dass zumindest einer der beiden kegelförmigen Innenwandabschnitte der Buchse eine radiale Stufung aufweist, also radial gestuft ausgebildet ist. Es hat sich gezeigt, dass insbesondere durch eine gestufte Ausbildung des in Strömungsrichtung gesehen ersten kegelförmigen Innenwandabschnitts eine nochmalige Verbesserung des Wärmeaustausches des Fluids mit der Innenwand der Buchse erreicht werden kann.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der zumindest eine Kühlmittelkanal radial zweigeteilt ausgebildet ist, wobei die Buchse an ihrer radialen Außenseite eine erste Fläche mit einem darin ausgebildeten ersten, im Querschnitt halbkreisförmigen und radial offenen ersten Kanalabschnitt aufweist, und eine der radialen Außenseite der Buchse zugewandte Bauteilfläche mit einem darin ausgebildeten, im Querschnitt halbkreisförmigen und radial offenen zweiten Kanalabschnitt aufweist. Hierbei sind der erste Kanalabschnitt an der Buchse und der zweite Kanalabschnitt an der Bauteilfläche oder an der Hülse im eingebauten Zustand der Buchse der- artig angeordnet, dass diese zusammen den im Querschnitt kreisförmigen und radial geschlossenen Kühlmittelkanal bilden.

Durch wie erwähnt zwei zueinander komplementäre, sich also geometrisch ergänzende Kühlkanalabschnitte, nämlich ein erster Kühlkanalabschnitt ausgebildet an der radialen Außenseite der Buchse sowie ein zweiter Kühlkanalabschnitt ausgebildet an der radialen Innenseite einer Wand eines Bauteil, beispielsweise an der Innenwand einer Aufnahmebohrung eines Luftverdichters, in welche die Buchse eingebaut werden soll, ist eine einfache Herstellbarkeit eines radial geschlossenen Kühlmittelkanals geschaffen. An der radial äußeren Mantelfläche der Buchse kann dazu ein helixförmiger radial offener erster Kanalabschnitt ausgebildet sein. Ein dazu geometrisch passender zweiter helixförmiger Kanalabschnitt kann an der dazu im Einbauzustand direkt benachbarten, radial nach innen weisenden Wand des Bauteils ausgebildet sein. Die Anzahl der Windungen der Helix kann an die geometrischen Abmessungen der Buchse beziehungsweise des Bauteils vorteilhaft angepasst sein.

Die Buchse kann mittels an sich bekannten Fügetechniken, wie Reibschweißen, Presspassen oder Kleben, fest in das betreffende Bauteil eingebaut sein, sodass ein druckdichter radial geschlossener sowie endseitig offener Kühlmittekanal herstellt ist. Die erwähnten Fügetechniken haben den Vorteil, dass damit zwei Bauteile aus dem gleichen Material oder aus unterschiedlichen Materialien sicher und dauerhaft miteinander verbunden werden.

An diese Stelle sei erwähnt, dass ein kreisförmiger Querschnitt des Kühlmittelkanals zwar fertigungstechnisch vorteilhaft jedoch nicht zwingend notwendig ist. Alternativ dazu können auch andere Querschnittsformen genutzt sein, beispielsweise eine rechteckiger oder eine V-förmige Querschnittsgeometrie.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Kühlvorrichtung mit den Merkmalen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der zumindest eine Kühlmittelkanal radial einteilig ausgebildet ist, wobei die Buchse an ihrer radialen Außenseite eine Fläche mit einem darin ausgebildeten, im Querschnitt halbkreisförmigen und radial offenen Kanalabschnitt aufweist, und wobei eine der radialen Außenseite der Buchse zugewandte plan ausgebildete Fläche des Bauteils oder der Hülse den halbkreisförmigen Kanalabschnitt nach radial außen abdeckt. Hierdurch bilden der Kanalabschnitt an der Buchse und die plane Fläche des Bauteils oder der Hülse im eingebauten Zustand der Buchse zusammen den im Querschnitt halbkreisförmigen und radial geschlossenen Kühlmittelkanal.

Der an der Buchse ausgebildete Kühlmittelkanal mit dem halbkreisförmigen Querschnitt erfordert an einem vorhandenem Bauteil, an dem die Buchse angebaut werden soll, beispielsweise beim Einbau in die Auslassöffnung eines Luftverdichters, keine zusätzliche Bearbeitung dieses Bauteils. Die Montage der Buchse ist einfach, da nicht zwei Kanalabschnitte vorhanden sind, welche exakt zueinander ausgerichtet werden müssen. Dies wirkt sich kostensparend bei der Herstellung des erwähnten Bauteils sowie bei der Montage der Buchse aus.

Gemäß einer weiteren Variante kann vorgesehen sein, dass der zumindest eine Kühlmittelkanal als ein radial geschlossener Kanal, also als ein rohrartiger oder schlauchartiger Kanal ausgebildet ist, welcher an der radialen Innenseite der Buchse angeordnet ist. Demnach kann der Kühlmittelkanal direkt auf der radialen Innenseite der Buchse ausgebildet oder befestigt sein. Dadurch findet der Wärmeübergang vom gasförmigen Fluid zum Kühlmittel vorteilhaft direkt über den Kühlmittelkanal statt. Außerdem kann mittels der offen liegenden Windungen des Kühlmittelkanals die Turbulenzerzeugung in im Strömungskanal der Buchse vorteilhaft verstärkt werden.

Eine andere Ausführungsform der Buchse sieht vor, dass der zumindest eine, zwischen seinen axialen Enden radial geschlossene Kühlmittelkanal hinsichtlich seines axialen und radialen Verlaufs im Material der Buchse einen geringstmöglichen Abstand zu der radialen Innenseite der Buchse aufweist. Der derart angeordnete Kühlmittelkanal kann das Kühlmittel demnach so nah wie möglich an das strömende gasförmige Fluid heran bringen. Dadurch, dass der Kühlmittelkanal möglichst dicht an der radialen Innenseite der Buchse angeordnet ist, wird eine beinahe unmittelbare und besonders effektive Wärmeübertragung des Fluids im Bereich der Innenseite der Buchse erreicht. Insbesondere kann bei einer Ausführung der Buchse mit einer doppelkegelförmigen inneren Geometrie, die Anordnung des Kühlmittelkanals axial und radial dran angepasst sein, also ebenfalls doppelkegelförmig verlaufen.

Gemäß einer weiteren technisch sehr einfach zu realisierenden Ausführungsform der Kühlvorrichtung gemäß der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der zumindest eine Kühlmittelkanal radial einteilig ausgebildet ist, dass die Buchse an ihrer radialen Außen- seite eine plan ausgebildete Fläche aufweist, dass eine der radialen Außenseite der Buchse zugewandte Bauteilfläche einen darin ausgebildeten, im Querschnitt halbkreisförmigen und nach radial innen offenen Kanalabschnitt aufweist. Hierdurch bilden der Kanalabschnitt des Bauteils oder der Hülse sowie die plane Fläche der Buchse im eingebauten Zustand der Buchse zusammen den im Querschnitt halbkreisförmigen und radial geschlossenen Kühlmittelkanal. Der nur an dem Bauteil ausgebildete Kühlmittelkanal mit dem halbkreisförmigen Querschnitt erspart eine entsprechende komplementäre Bearbeitung der Buchse. Die Montage der Buchse in eine Aufnahmeöffnung des Bauteils ist demnach einfach, weil nicht zwei Kanalabschnitte vorhanden sind, welche exakt aufeinander ausgerichtet werden müssen. Dies wirkt sich ebenfalls kostensparend bei der Herstellung des Bauteils und bei der Montage der Buchse aus.

Weiter kann vorgesehen sein, dass die Buchse ein Lamellenventil aufweist, welches an einer der beiden axialen Stirnseiten der Buchse angeordnet ist. Das Lamellenventil weist eine Ventilöffnung auf, an welcher eine Lamelle angeordnet ist, die in Schließrichtung des Lamellenventils federnd vorgespannt ist. Hierdurch wird erreicht, dass die Lamelle durch eine entgegen der Schließrichtung auf die Lamelle wirkende Druckkraft eines gasförmigen Fluids, welche zumindest die Federkraft der Lamelle übersteigt, von der Ventilöffnung aufschwenkbar ist, um die Ventilöffnung für ein hindurchströmendes gasförmiges Fluid zu öffnen, und ansonsten an der Ventilöffnung anliegt und diese geschlossen hält.

Demnach kann die Buchse mit der Kühlvorrichtung vorteilhaft zwischen zwei Druckkammern oder in einer Auslassöffnung einer Druckkammer angeordnet und mit einer Ventilanordnung, wie beispielsweise einem Lamellenventil, versehen sein. Die Buchse mit der Kühlvorrichtung kann beispielsweise in einen Luftverdichter mit einem ausgangsseitigen, druckgesteuerten Einwegventil eingebaut sein, um die Temperatur des darin verdichteten Gases am Ausgang zu reduzieren. Dabei kann der zuvor beschriebene Turbulenzeffekt auf die Wärmeübertragung vorteilhaft noch dadurch verstärkt werden, dass aufgrund einer an der Ventilöffnung vorgespannt anliegenden Lamelle eines Lamellenventils zunächst eine der Druckkraft des Fluids entgegengerichtete Federkraft und gegebenenfalls zusätzlich ein Gegendruck in der zweiten Druckkammer überwunden werden muss, bevor die Lamelle von der Ventilöffnung abheben kann. In diesem Zusammenhang kann vorgesehen sein, dass das Lamellenventil einen Ventilsitz in Form einer ringförmigen, axialen und radialen Vergrößerung der Buchse aufweist, wie ein Flansch und/oder in Form eines an der Buchse oder an einem Bauteil, in welches die Buchse einbaubar ist, angeordneten elastischen Dichtelements.

Grundsätzlich kann bei dem Lamellenventil auf einen besonderen Ventilsitz verzichtet werden. Die Lamelle kann jedoch im vorgespannten Zustand an einer Wand, welche die Ventilöffnung begrenzt, anliegen. Dennoch ist es vorteilhaft, wenn das Lamellenventil einen eigenen, integrierten Ventilsitz aufweist, um eine möglichst geringe Leckrate des Ventils zu erreichen sowie um die Geräuschentwicklung und die Reibung der Lamelle im Betrieb zu minimieren. Dazu kann beispielweise an der Stirnseite der Buchse ein Flansch mit einer Dichtfläche ausgebildet sein, an welcher die Lamelle in ihrer Schließstellung dicht anliegt. Die Dichtfläche kann aus einem geräuschdämmenden Material bestehen. Alternativ dazu kann ein Dichtelement aus einem vulkanisierten Elastomer oder aus einem Polymer vorgesehen sein. Ein solches Dichtelement kann beispielsweise ein O-Ring sein, welcher in eine stirnseitig angeordnete, die Ventilöffnung begrenzende Nut eingelegt werden kann.

Beansprucht wird in Alleinstellung auch eine für die beschriebene Kühlvorrichtung vorteilhaft ausgebildete Buchse. Diese Buchse weist eine weitgehend hohlzylindrische Wand mit einer radialen Innenseite, einer radialen Außenseite sowie mit zwei axial offenen Stirnseiten auf, welche in eine Aufnahmeöffnung eines Bauteils oder einer Hülse formschlüssig und druckdicht einbaubar ist. Gemäß der Erfindung ist diese Buchse dadurch gekennzeichnet, dass diese radial innen eine doppelkegelförmige Geometrie aufweist, deren geringster Innendurchmesser innerhalb der maximalen Längserstre- ckung der Buchse ausgebildet ist. Die Vorteile dieser doppelkegelförmigen Geometrie der Innenfläche der Buchse hinsichtlich der Wärmeübertragung von dem gasförmigen Fluid hin zu dem Material der Buchse wurden weiter vorne umfangreich beschrieben.

Ebenfalls wird in Alleinstellung beansprucht eine weitere für die beschriebene Kühlvorrichtung vorteilhaft ausgebildete Buchse, welche eine weitgehend hohlzylindrische Wand mit einer radialen Innenseite, einer radialen Außenseite sowie mit zwei axial offenen Stirnseiten aufweist, die in eine Aufnahmeöffnung eines Bauteils oder einer Hülse formschlüssig und druckdicht einbaubar ist. Diese Buchse ist dadurch gekennzeichnet, dass sie zumindest einen helixförmigen Kühlmittelkanal aufweist, welcher zwischen sei- nen beiden offenen Enden radial offen oder radial geschlossen ausgebildet ist. Auch deren Vorteile wurden weiter vorne vielfach beschrieben.

Schließlich betrifft die Erfindung auch einen Luftverdichter für eine Druckluftversorgungsanlage eines Fahrzeugs, mit einem Druckluftauslass zum Auslassen der in dem Luftverdichter verdichteten Luft, wobei der Druckluftauslass eine Kühlvorrichtung an oder im Bereich der Buchse gemäß zumindest einem der Vorrichtungsansprüche aufweist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von einigen in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen weiter erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch einen Bereich eines Luftverdichters mit einer Kühlvorrichtung für einen Strömungskanal, welcher in einer Buchse ausgebildet ist, gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 2 eine vergrößerte perspektivische Ansicht der Buchse gemäß Fig. 1 , Fig. 3 den Luftverdichter gemäß Fig. 1 mit einer Kühlvorrichtung und Buchse gemäß einer zweiten Ausführungsform, Fig. 4 den Luftverdichter gemäß Fig. 1 mit einer Kühlvorrichtung und Buchse gemäß einer dritten Ausführungsform, Fig. 5 den Luftverdichter gemäß Fig. 1 mit einer Kühlvorrichtung und Buchse gemäß einer vierten Ausführungsform, Fig. 6 den Luftverdichter gemäß Fig. 1 mit einer Kühlvorrichtung und Buchse gemäß einer fünften Ausführungsform, Fig. 7 den Luftverdichter gemäß Fig. 1 mit einer Kühlvorrichtung und Buchse gemäß einer sechsten Ausführungsform, und Fig. 8 den Luftverdichter gemäß Fig. 1 mit einer Kühlvorrichtung und Buchse gemäß einer siebten Ausführungsform.

Einige Bauelemente in den Figuren stimmen überein, so dass diese mit denselben Bezugszeichen versehen sind.

Demnach zeigt die Fig. 1 einen Bereich eines Luftverdichters 1 , bei dem in einer Wand seines Bauteils 3 eine bohrungsartige Aufnahmeöffnung 4 ausgebildet ist. Der lediglich in einem Ausschnitt und schematisch vereinfacht dargestellte Luftverdichter 1 kann bei- spielsweise ein Scrollverdichter zur Erzeugung von Druckluft in einer Druckluftversorgungsanlage eines Nutzfahrzeugs sein. Eine solche Druckversorgungsanlage dient beispielsweise zur Druckluftversorgung für eine pneumatische Bremsanlage und/oder für eine Luftfederungsvorrichtung.

Die Funktionsweise von Luftverdichtern der Bauart Scrollverdichter ist an sich bekannt. In einer gängigen Bauweise sind zwei Spiralen axial und radial ineinander angeordnet, von denen eine Spirale auf einer Umlaufbahn um die andere bewegbar ist. Die bewegliche und um die feststehende Spirale orbitierbare Spirale wird dazu von einem Exzenterantrieb in einer Ebene quer zu einer Mittenachse ausgelenkt. Die beiden Spiralen kämmen dabei miteinander, wobei sich zwischen den Spiralen ausgebildete Spiralgänge in Richtung nach radial innen zunehmend verengen, sodass bei einer Drehbewegung des Antriebs von außen angesaugtes Gas in den Spiralgängen immer weiter verdichtet wird, und das verdichtete Gas schließlich durch einem zentralen Auslass zur weiteren Verwendung abgeführt wird.

Der Luftverdichter 1 weist gemäß Fig. 1 eine erste Druckkammer 2 auf, beispielsweise in Form eines ausschnittsweise dargestellten Spiralgangs, in der von außen angesaugte Luft im Betrieb des Luftverdichters 1 permanent verdichtet wird und sich dabei zwangsläufig erwärmt. Die erste Druckkammer 2 ist durch ein nicht näher beschriebenes Bauteil 3 des Luftverdichters 1 begrenzt. In diesem Bauteil 3 ist die schon erwähnte Aufnahmeöffnung 4 ausgebildet, durch die bei bekannten Luftverdichtern die komprimierte Luft abströmen kann. Stromabwärts außerhalb des Luftverdichters 1 ist in diesem Beispiel eine zweite Druckkammer 5 vorhanden. Die beiden Druckkammern 2, 5 sind über die erwähnte Aufnahmeöffnung 4 und ein noch zu beschreibendes Lamellenventil 16 miteinander pneumatisch verbindbar. In die Aufnahmeöffnung 4 ist eine erfindungsgemäß ausgebildete Buchse 10 fest und druckdicht, beispielsweise mittels eines Reibschweißverfahrens, eingebaut.

Wie in Fig. 2 deutlicher erkennbar ist, weist die Buchse 10 eine weitgehend hohlzylindrische Wand 11 mit einer radialen Außenseite 12, einer radialen Innenseite 13, eine der ersten Druckkammer 2 zugewandte axial offene erste Stirnseite 14 sowie eine der zweiten Druckkammer 5 zugewandte axial offene zweite Stirnseite 15 auf. Der von der radialen Innenseite 13 der Buchse 10 umgrenzte Hohlraum der Buchse 10 bildet einen in der Fig. 1 besser erkennbaren Strömungskanal 6 für aus dem Luftverdichter 1 ausströmende Druckluft. Die Buchse 10 wird weiter unten noch genauer beschrieben.

Das Lamellenventil 16 ist an der zweiten Stirnseite 15 der Buchse 10 auf der Seite der zweiten Druckkammer 5 angeordnet. Die zweite Stirnseite 15 der Buchse 10 bildet dabei eine Ventilöffnung 17 für das Lamellenventil 16. Die Buchse 10 weist in dem in der Fig. 1 gezeigten Beispiel an der Ventilöffnung 17 einen diese begrenzende ringförmige und sich nach radial außen erstreckende Vergrößerung 18 in Form eines Flansches auf. Das stirnseitige freie Ende der ringförmigen Vergrößerung 18 ist als ein Ventilsitz 19 für eine Lamelle 20 des Lamellenventils 16 ausgebildet.

Die Lamelle 20 ist als ein dünnes elastisches Plättchen ausgebildet, welches mit deren radialen Randabschnitt 21 radial außerhalb der Ventilöffnung 17 an der ringförmigen Vergrößerung 18 der Buchse 10 einseitig befestigt ist. Außerdem ist an dem Bauteil 3 ein starrer Lamellenrückhalter 22 befestigt, welcher einen Aufschwenkweg der Lamelle 20 in Öffnungsrichtung begrenzt. Die Lamelle 20 liegt in der in Fig. 1 dargestellten Schließstellung mit Vorspannung an dem Ventilsitz 19 dicht an und verschließt dadurch die Ventilöffnung 17. Mit gestrichelter Line gezeichnet ist außerdem eine Öffnungsstel- lung des Lamellenventils 16 dargestellt, in welcher die Lamelle 20 an dem Lamellenrückhalter 22 anliegt. Ein dort eingezeichneter kleiner Pfeil veranschaulicht einen Öff- nungsweg der Lamelle 20.

Nicht dargestellt ist ein optionales elastomeres Dichtelement, wie ein O-Ring, das in einer in der ringförmigen Vergrößerung 18 ausgebildeten Nut eingelegt sein kann. Die Lamelle 20 kann in deren Schließstellung an einem solchen elastomeren Dichtelement mit Vorspannung anliegen. Dadurch kann die Dichtheit des Lamellenventils 16 in der Schließstellung erhöht und die Geräuschentwicklung beim Zurückschnellen der Lamelle 20 von der Öffnungsstellung in die Schließstellung minimiert sein.

Die Funktionsweise des Lamellenventils 16 ist wie folgt: Bei einem Überdruck in der ersten Druckkammer 2 hebt die in der Fig. 1 von links nach rechts strömende, in dem Luftverdichter 1 erzeugte Druckluft die Lamelle 20 von dem Ventilsitz 19 ab und gibt die Ventilöffnung 17 frei, sodass die Druckluft ungehindert strömen kann. Bei ausgeschaltetem Luftverdichter 1 oder bei einem Überdruck in der zweiten Druckkammer 5 wird die Lamelle 20 durch ihre Vorspannung und gegebenenfalls durch den Druck in der zweiten Druckkammer 5 an den Ventilsitz 19 angedrückt, sodass die Ventilöffnung 17 verschlossen ist und eine Luftströmung von rechts nach links in der Fig. 1 gesperrt würde.

Ohne weitere Maßnahmen könnte die in dem Luftverdichter 1 erzeugte und durch die Verdichtung stark erwärmte Druckluft einen Druckluftauslass des Luftverdichters 1 sowie dessen angrenzende Umgebung mit der Zeit stark aufheizen. Zudem kann eine stark erwärmte Druckluft ungünstig für damit in Berührung kommende Vorrichtungen sein. Die Erfindung setzt hier an und bewirkt mittels einer speziellen Kühlvorrichtung eine Abkühlung der strömenden Druckluft.

Gemäß der in der Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsform der Kühlvorrichtung 8.1 weist die radiale Innenseite 13 der Buchse 10 eine doppelkegelförmige Geometrie 30 mit einem ersten kegelförmigen Innenwandabschnitt 31 auf einem der ersten Druckkammer 2 zugewandten Bereich sowie einem zweiten kegelförmigen Innenwandabschnitt 32 auf einer der zweiten Druckkammer 5 zugewandten Bereich auf. Der geringste Innendurchmesser dieser doppelkegelförmigen Geometrie 30 befindet sich vorzugsweise etwa mittig innerhalb der Längserstreckung der Buchse 10. Die beiden Innenwandabschnitte 31 , 32 weisen jeweils einen Öffnungswinkel a in Bezug zur geometrischen Längsachse 33 der Buchse 10 auf. Der Öffnungswinkel a ist insbesondere auf der Verdichterseite von Bedeutung und so gewählt, dass innerhalb der doppelkegelförmigen Geometrie 30 eine turbulente Strömung des Fluids erzeugt oder zumindest verstärkt wird.

Die Kühlfunktion der gezeigten Buchse 10 ist demnach wie folgt: Die in dem Luftverdichter 1 erzeugte Druckluft durchströmt die Buchse 10 in der Fig. 1 von links nach rechts, wobei die Lamelle 20 des Lamellenventils 16 durch die pneumatische Druckkraft von der Ventilöffnung 17 abgehoben hat. Durch die doppelkegelförmige Geometrie 30 an der radialen Innenseite 13 der Buchse 10 wird die Strömung turbulent, oder zumindest werden vorhandene Turbulenzen weiter verstärkt. Durch die Turbulenzen sowie durch die im Vergleich zu einer rein zylindrischen Innenseite 13 einer Buchse 10 vergrößerte Innenwandfläche wird die Wärmeübertragung des Fluids in das Material der Buchse 10 und von dort aus in die Wand 3 des Luftverdichters 1 erhöht, wodurch das Fluid stärker als bisher möglich abgekühlt wird. Zur weiteren Verbesserung der Kühlwirkung weist die Kühlvorrichtung 8.1 gemäß Fig. 1 neben der besonderen Geometrie der radialen Innenseite 13 der Buchse 10 einen Kühlmittelkanal 25 auf, welcher zwischen seinen beiden offenen Enden radial geschlossen ausgebildet ist. Die offenen Enden des Kühlmittelkanals 25 sind beispielsweise an ein Kühlsystem eines Nutzfahrzeugs anschließbar und von dessen Kühlmittel kontinuierlich durchströmbar. Der Kühlmittelkanal 25 hat vorzugsweise eine helixförmige oder schraubenförmige Geometrie.

In dem in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Kühlmittelkanal 25 radial zweiteilig ausgebildet. Die Buchse 10 weist an ihrer radialen Außenseite 12 einen ersten, im Querschnitt halbkreisförmigen und nach radial außen offenen Kanalabschnitt 26 auf. Zudem ist an der nach radial innen weisenden Bauteilfläche 28 der Aufnahmeöffnung 4 des Bauteils 3 ein zu dem ersten Kanalabschnitt 26 kompatibler zweiter, im Querschnitt halbkreisförmiger und nach radial innen offener Kanalabschnitt 27 ausgebildet. Im eingebauten Zustand der Buchse 10 bilden der erste Kanalabschnitt 26 an der Buchse 10 und der zweite Kanalabschnitt 27 an der Aufnahmeöffnung 4 des Bauteils 3 zusammen den im Querschnitt kreisförmigen und radial geschlossenen Kühlmittelkanal 25. Das durch den Kühlmittelkanal 25 strömende Kühlmittel nimmt im Betrieb Wärme von der Buchse sowie dem Bauteil 3 auf und leitet diese zu einem Kühler weiter, wo die Wärme an die Umgebungsluft abgegeben wird.

Die Fig. 3 zeigt den Luftverdichter 1 gemäß Fig. 1 mit einer im Wesentlichen baugleichen zweiten Buchse 40 und Kühlvorrichtung 8.2. Die Buchse 40 ist ohne die ringförmige radiale Vergrößerung 18 mit dem Ventilsitz 19 ausgebildet ist. Die Lamelle 20 des Lamellenventils 16 liegt hier stattdessen einfach an einer planen Randfläche 41 an einem stirnseitigen Ende des Bauteils 3 radial außerhalb der Buchse 40 an.

Die Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Kühlvorrichtung 8.3 mit einer Buchse 45. Diese Kühlvorrichtung 8.3 weist den beschriebenen zweiteiligen Kühlkanal 25, die doppelkegelförmige Geometrie der radialen Innenseite 13 der Buchse 45 sowie zusätzlich eine radiale Abstufung 48 der beiden kegelförmigen Innenwandabschnitte 46, 47 auf. Nicht dargestellt ist eine dazu alternative Ausführungsform, bei der lediglich der erste, eingangsseitige kegelförmige Innenwandabschnitt 46 gestuft ausgebildet ist. Das gasförmige Fluid strömt wie schon beschrieben von links nach rechts über diese Abstu- fung 48. An der radialen Abstufung 48 wird die Strömung den Wärmeaustausch weiter verbessernd zusätzlich stark verwirbelt.

Die Fig. 5 zeigt eine andere Ausführungsform des Luftverdichters 1 mit einer Kühlvorrichtung 8.4, welche eine Buchse 50 mit einer doppelkegelförmigen radialen Innenseite 13 und einem speziellen Kühlkanal 51 aufweist. Dieser Kühlkanal 51 erstreckt sich an der radialen Außenseite 12 der Buchse 50 ebenfalls helixförmig, jedoch hat dieser eine im Querschnitt halbkreisförmige Querschnittsgeometrie. Diese Kühlvorrichtung 8.4 weist demnach lediglich an der radialen Außenseite 12 der Buchse 50 den bereits beschriebenen ersten, im Querschnitt halbkreisförmigen sowie radial offenen Kanalabschnitt 26 auf. Ein zweiter radialer Kanalabschnitt ist hier also nicht vorhanden. Beim Einbau dieser Buchse 50 in das Bauteil 3 des Luftverdichters 1 wird der nach radial außen offene Kanalabschnitt 26 der Buchse 50 durch eine radiale plane Fläche 52 der Aufnahmeöffnung 4 des Bauteils 3 abgedeckt, sodass der buchsenseitige, im Querschnitt halbkreisförmige Kühlmittelkanal 51 radial druckdicht geschlossen ist.

Die Fig. 6 zeigt weitere Ausführungsform des Luftverdichters 1 mit einer Kühlvorrichtung 8.5, welche eine Buchse 70 mit einer doppelkegelförmigen radialen Innenseite 13 und einem separaten sowie im Querschnitt kreisförmigen fünften Kühlmittelkanal 71 aufweist. Dieser Kühlmittelkanal 71 ist an der radialen Innenseite 13 der Buchse 70 angeordnet, wo er im direkten Kontakt mit dem aus dem Luftverdichter 1 beziehungsweise der ersten Druckkammer 2 herausströmenden gasförmigen Fluid steht. Außerdem ist bei diesem Ausführungsbeispiel die Buchse 70 in der Aufnahmeöffnung 4 des Bauteils 3 mit einem ersten O-Ring 72 gegen die erste Druckkammer 2 sowie mit einem zweiten O-Ring 73 gegen die zweite Druckkammer 5 abgedichtet.

In der Fig. 7 ist ein Luftverdichter 1 mit einer Kühlvorrichtung 8.6 dargestellt, bei welcher eine Buchse 60 wie schon beschrieben eine doppelkegelförmige radiale Innenseite 13 aufweist. Der Kühlmittelkanal 61 der Kühlvorrichtung 8.6 ist bei dieser Ausführungsvan- ante vollständig in der Wand 11 der Buchse 60 integriert ausgebildet und dabei ohne die Wand 11 der Buchse 60 durchstoßend soweit wie möglich radial innen angeordnet. Die radial äußere Seite 12 der Buchse 60 sowie die radial innere Fläche 52 der Aufnahmeöffnung 4 sind als plan ausgebildet. Die Fig. 8 zeigt eine letzte Ausführungsform des Luftverdichters 1 mit einer Kühlvorrichtung 8.7, welche eine Buchse 80 mit einer doppelkegelförmigen radialen Innenseite 13 aufweist. Die Buchse 80 hat an ihrer radialen zylindrischen Außenseite 12 eine plane Fläche 57. Jedoch ist an der nach radial innen weisenden Bauteilfläche 29 des Bauteils 3 ein im Querschnitt halbkreisförmiger und nach radial innen offener, helixförmiger Kühlmittelkanal 56 ausgebildet. Beim Einbau dieser Buchse 80 in die Aufnahmeöffnung 4 des Bauteil 3 des Luftverdichters 1 wird der nach radial innen offene Kanalabschnitt 56 in der Aufnahmeöffnung 4 des Bauteils 3 demnach durch die radial äußere plane Fläche 57 der Buchse 80 radial abgedeckt, sodass der bauteilseitige, im Querschnitt halbkreisförmige Kühlmittelkanal 56 radial druckdicht geschlossen ist.

Bezugszeichenliste (Bestandteil der Beschreibung)

1 Luftverdichter

2 Erste Druckkammer

3 Bauteil des Luftverdichters

4 Aufnahmeöffnung im Bauteil 3

5 Zweite Druckkammer

6 Strömungskanal

8.1 Kühlvorrichtung (erste Ausführungsform)

8.2 Kühlvorrichtung (zweite Ausführungsform)

8.3 Kühlvorrichtung (dritte Ausführungsform)

8.4 Kühlvorrichtung (vierte Ausführungsform)

8.5 Kühlvorrichtung (fünfte Ausführungsform)

8.6 Kühlvorrichtung (sechste Ausführungsform)

8.7 Kühlvorrichtung (siebte Ausführungsform)

10 Buchse (erste Ausführungsform)

11 Wand der Buchse

12 Radiale Außenseite der Buchse

13 Radiale Innenseite der Buchse

14 Erste Stirnseite der Buchse

15 Zweite Stirnseite der Buchse

16 Lamellenventil

17 Ventilöffnung

18 Ringförmige Vergrößerung der Buchse 10

19 Ventilsitz der Buchse 10

20 Lamelle

21 Randabschnitt der Lamelle

22 Lamellenrückhalter

25 Kühlmittelkanal der Buchse 10

26 Erster radialer Kanalabschnitt des Kühlmittelkanals 25

27 Zweiter radialer Kanalabschnitt des Kühlmittelkanals 25

28 Bauteilfläche mit radial Kanalabschnitt 26 des Kühlmittelkanals 25

29 Bauteilfläche mit Kühlmittelkanal 56

30 Doppelkegelförmige Geometrie der Buchse

31 Erster kegelförmiger Innenwandabschnitt der Buchse 10 32 Zweiter Kegelförmigen Innenwandabschnitt der Buchse 10

33 Geometrische Längsachse der Buchse

40 Buchse (zweite Ausführungsform)

41 Plane stirnseitige Randfläche am Bauteil 3

45 Buchse (dritte Ausführungsform)

46 Erster kegelförmiger Innenwandabschnitt der Buchse 45

47 Zweiter kegelförmigen Innenwandabschnitt der Buchse 45

48 Abstufung der Innenwandabschnitte 46, 47 der Buchse 45

50 Buchse (vierte Ausführungsform)

51 Kühlmittelkanal der Buchse 50

52 Plane Fläche an der Aufnahmeöffnung 4

56 Kühlmittelkanal der Buchse 80

57 Plane Fläche an der Buchse 80

60 Buchse (sechste Ausführungsform)

61 Kühlmittelkanal der Buchse 60

70 Buchse (fünfte Ausführungsform)

71 Kühlmittelkanal der Buchse 70

72 Erster O-Ring

73 Zweiter O-Ring

80 Buchse (siebte Ausführungsform) a Anströmwinkel, Öffnungswinkel

Claims

Patentansprüche

1. Kühlvorrichtung (8.1 , 8.2, 8.3, 8.4, 8.5, 8.6, 8.7) für einen Strömungskanal (6), durch den ein gasförmiges Fluid durchströmbar ist, wobei der Strömungskanal (6) an einer Buchse (10, 40, 45, 50, 60, 70, 80) radial innen ausgebildet ist, welche eine weitgehend hohlzylindrische Wand (11 ) mit einer radialen Innenseite (13), einer radialen Außenseite (12) sowie zwei axial offene Stirnseiten (14, 15) aufweist, und welche in eine Aufnahmeöffnung (4) eines Bauteils (3) oder einer Hülse formschlüssig und druckdicht einbaubar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Innenseite (13) der Buchse

(10, 40, 45, 50, 60, 70, 80) über deren Längserstreckung eine doppelkegelförmige Geometrie (30) aufweist, deren geringster Innendurchmesser innerhalb der maximalen Längserstreckung der Buchse (10, 40, 45, 50, 60, 70, 80) ausgebildet ist.

2. Kühlvorrichtung (8.1 , 8.2, 8.3, 8.4, 8.5, 8.6, 8.7) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (10, 40, 45, 50, 60, 70, 80) und/oder das Bauteil (3) und/oder die Hülse zumindest einen helixförmigen Kühlmittelkanal (25, 51 , 56, 61 , 71 ) aufweist, welcher zwischen seinen beiden offenen Enden radial offen oder radial geschlossen ausgebildet ist.

3. Kühlvorrichtung (8.3) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der beiden kegelförmigen Innenwandabschnitte (46, 47) der Buchse (45) eine radiale Abstufung (48) aufweist.

4. Kühlvorrichtung (8.1 , 8.2, 8.3) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Kühlmittelkanal (25) radial zweigeteilt ausgebildet ist, wobei die Buchse (10, 40, 45) an ihrer radialen Außenseite (12) eine erste Fläche mit einem darin ausgebildeten ersten, im Querschnitt halbkreisförmigen und radial offenen ersten Kanalabschnitt (26) aufweist, und eine der radialen Außenseite (12) der Buchse (10, 40, 45) zugewandte Bauteilfläche (28) mit einem darin ausgebildeten, im Querschnitt halbkreisförmigen und radial offenen zweiten Kanalabschnitt (27) aufweist, wobei der erste Kanalabschnitt (26) an der Buchse (10, 40, 45) und der zweite Kanalabschnitt (27) an der Bauteilfläche (28) oder an der Hülse im eingebauten Zustand der Buchse (10, 40, 45) derartig angeordnet sind, dass diese zusammen den im Querschnitt kreisförmigen und radial geschlossenen Kühlmittelkanal (25) bilden.

5. Kühlvorrichtung (8.4) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Kühlmittelkanal (51 ) radial einteilig ausgebildet ist, wobei die Buchse (50) an ihrer radialen Außenseite (12) eine Fläche mit einem darin ausgebildeten, im Querschnitt halbkreisförmigen und radial offenen Kanalabschnitt (26) aufweist, und wobei eine der radialen Außenseite (12) der Buchse (50) zugewandte plan ausgebildete Fläche (52) des Bauteils (3) oder der Hülse den halbkreisförmigen Kanalabschnitt (26) nach radial außen abdeckt, sodass der Kanalabschnitt (26) an der Buchse (50) und die plane Fläche (52) des Bauteils (3) oder der Hülse im eingebauten Zustand der Buchse (50) zusammen den im Querschnitt halbkreisförmigen und radial geschlossenen Kühlmittelkanal (51 ) bilden.

6. Kühlvorrichtung (8.5) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Kühlmittelkanal (71 ) als ein rohrartiger Kanal ausgebildet ist, welcher an der radialen Innenseite (13) der Buchse (70) angeordnet ist.

7. Kühlvorrichtung (8.6) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine, zwischen seinen axialen Enden radial geschlossene Kühlmittelkanal (61 ) hinsichtlich seines axialen und radialen Verlaufs im Material der Buchse (60) einen geringstmöglichen Abstand zu der radialen Innenseite (13) der Buchse (60) aufweist.

8. Kühlvorrichtung (8.7) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Kühlmittelkanal (56) radial einteilig ausgebildet ist, dass die Buchse (80) an ihrer radialen Außenseite (12) eine plan ausgebildete Fläche (57) aufweist, dass eine der radialen Außenseite (12) der Buchse (80) zugewandte Bauteilfläche (29) einen darin ausgebildeten, im Querschnitt halbkreisförmigen und nach radial innen offenen Kanalabschnitt (27) aufweist, sodass der Kanalabschnitt (27) des Bauteils (3) oder der Hülse sowie die plane Fläche (57) der Buchse (80) im eingebauten Zustand der Buchse (80) zusammen den im Querschnitt halbkreisförmigen und radial Kühlmittelkanal (56) bilden.

9. Kühlvorrichtung (8.1 , 8.2, 8.3, 8.4, 8.5, 8.6, 8.7) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (10, 40, 45, 50, 60, 70, 80) ein Lamellenventil (16) aufweist, welches an einer der beiden axialen Stirnseiten (14, 15) der Buchse (10, 40, 45, 50, 60, 70, 80) angeordnet ist, wobei das Lamellenventil (16) eine Ventilöff- nung (17) aufweist, an welcher eine Lamelle (20) angeordnet ist, welche in der Schließrichtung des Lamellenventils (16) federnd vorgespannt ist, sodass die Lamelle (20) durch eine entgegen der Schließrichtung auf die Lamelle (20) wirkende Druckkraft eines gasförmigen Fluids, welche zumindest die Federkraft der Lamelle (20) übersteigt, von der Ventilöffnung (17) aufschwenkbar ist, um die Ventilöffnung (17) für ein hindurchströmendes gasförmiges Fluid zu öffnen, und ansonsten an der Ventilöffnung (17) anliegt und diese geschlossen hält.

10. Kühlvorrichtung (8.1 , 8.2, 8.3, 8.4, 8.5, 8.6, 8.7) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Lamellenventil (16) einen Ventilsitz (19) in Form einer ringförmigen axialen und radialen Vergrößerung (18) der Buchse (10, 45, 50, 60, 70, 80) oder an einem Bauteil 3, in welches die Buchse (10, 45, 50, 60, 70, 80) einbaubar ist, aufweist.

11. Buchse (10, 40, 45, 50, 60, 70, 80), aufweisend eine weitgehend hohlzylindrische Wand (11 ) mit einer radialen Innenseite (13), einer radialen Außenseite (12) sowie mit zwei axial offenen Stirnseiten (14, 15), welche in eine Aufnahmeöffnung (4) eines Bauteils (3) oder einer Hülse formschlüssig und druckdicht einbaubar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (10, 40, 45, 50, 60, 70, 80) radial innen eine doppelkegelförmige Geometrie (30) aufweist, deren geringster Innendurchmesser innerhalb der maximalen Längserstreckung der Buchse (10, 40, 45, 50, 80, 60, 70) ausgebildet ist.

12. Buchse (10, 40, 45, 50, 60, 70, 80), aufweisend eine weitgehend hohlzylindrische Wand (11 ) mit einer radialen Innenseite (13), einer radialen Außenseite (12) sowie mit zwei axial offenen Stirnseiten (14, 15), welche in eine Aufnahmeöffnung (4) eines Bauteils (3) oder einer Hülse formschlüssig und druckdicht einbaubar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (10, 40, 45, 50, 60, 70) zumindest einen helixförmigen Kühlmittelkanal (25, 51 , 56, 61 , 71 ) aufweist, welcher zwischen seinen beiden offenen Enden radial offen oder radial geschlossen ausgebildet ist.

13. Luftverdichter (1) für eine Druckluftversorgungsanlage eines Fahrzeugs, mit einem Druckluftauslass zum Auslassen der in dem Luftverdichter (1 ) verdichteten Luft, wobei der Druckluftauslass eine Kühlvorrichtung (8.1 , 8.2, 8.3, 8.4, 8.5, 8.6, 8.7) gemäß einem der Vorrichtungsansprüche aufweist.