DE10255680B4 - Axial piston compressors, in particular CO 2 compressors for vehicle air conditioning systems with split cylinder head - Google Patents

Axial piston compressors, in particular CO 2 compressors for vehicle air conditioning systems with split cylinder head Download PDF

Info

Publication number
DE10255680B4
DE10255680B4 DE10255680A DE10255680A DE10255680B4 DE 10255680 B4 DE10255680 B4 DE 10255680B4 DE 10255680 A DE10255680 A DE 10255680A DE 10255680 A DE10255680 A DE 10255680A DE 10255680 B4 DE10255680 B4 DE 10255680B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cylinder head
steel
compressor
cylinder block
cylinder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE10255680A
Other languages
German (de)
Other versions
DE10255680A1 (en
Inventor
Otfried Schwarzkopf
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Compressor Europe GmbH
Original Assignee
Valeo Compressor Europe GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Compressor Europe GmbH filed Critical Valeo Compressor Europe GmbH
Priority to DE10255680A priority Critical patent/DE10255680B4/en
Priority to FR0313872A priority patent/FR2847953B1/en
Publication of DE10255680A1 publication Critical patent/DE10255680A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE10255680B4 publication Critical patent/DE10255680B4/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • F04B27/00—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/10—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
    • F04B27/1036—Component parts, details, e.g. sealings, lubrication
    • F04B27/1081—Casings, housings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Compressor (AREA)

Abstract

Axialkolbenverdichter, insbesondere CO2-Verdichter für Fahrzeug-Klimaanlagen, bestehend aus
– einem einen Triebwerksraum begrenzenden Gehäuse (38a),
– einem Zylinderblock (38b),
– einem Kavitäten (40, 41) für Saug- und Druckgas aufweisenden Zylinderkopf (39), und
– einer zwischen Zylinderkopf und Zylinderblock angeordneten Ventilplatte,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Zylinderkopf (39) wenigstens zweiteilig ausgebildet ist, wobei der eine, dem Zylinderblock zugewandte Teil (21) die Kavitäten (40, 41) für Saug- und Druckgas umfasst und aus einem hochfesten Material, insbesondere Stahl bzw. einer Stahllegierung hergestellt ist, während der andere, dem Zylinderblock abgewandte Teil (22) aus einem leichteren und insbesondere leicht bearbeitbaren Material, wie Aluminium, Leichtmetall oder temperaturfestem Kunststoff besteht.Axial piston compressor, in particular CO 2 compressor for vehicle air conditioning systems, consisting of
A housing (38a) delimiting an engine compartment,
A cylinder block (38b),
- A cavities (40, 41) for suction and compressed gas cylinder head (39), and
A valve plate arranged between cylinder head and cylinder block,
characterized in that
the cylinder head (39) is formed at least in two parts, wherein the one, the cylinder block facing part (21) comprises the cavities (40, 41) for suction and compressed gas and is made of a high-strength material, in particular steel or a steel alloy during the other part facing away from the cylinder block (22) consists of a lighter and in particular easily workable material, such as aluminum, light metal or heat-resistant plastic.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft einen Axialkolbenverdichter, insbesondere CO2-Verdichter, für Fahrzeug-Klimaanlagen, bestehend aus

  • – einem einen Triebwerksraum begrenzenden Gehäuse,
  • – einem Zylinderblock, und
  • – einem Kavitäten für Saug- und Druckgas aufweisenden Zylinderkopf.
The invention relates to an axial piston compressor, in particular CO 2 compressor, for vehicle air conditioning systems, consisting of
  • A housing bounding an engine room,
  • - a cylinder block, and
  • - A cavities for suction and compressed gas cylinder head.

Derartige Axialkolbenverdichter sind allgemein bekannt. Sie bestehen entweder aus Leichtmetall, insbesondere Aluminium, oder aus Stahl. Ein Beispiel für die letztgenannte Ausführungsform zeigt die DE 198 33 604 A1 , von der in 5 ein Längsschnitt dargestellt ist. Dementsprechend besteht der bekannte Axialkolbenverdichter aus einem Zylinderkopf 4 mit Sauggas- und Druckgasanschlüssen, einem Zylinderblock 14 mit mehreren gleichmäßig über den Umfang einer Verdichterlängsachse 8 angeordneten Zylindern 16, in denen Kolben 9 axial hin- und herverschiebbar gelagert sind, und einem Gehäuse 3, welches – da aus Stahl hergestellt – relativ dünnwandig ausgebildet ist. An der dem Zylinderkopf 4 abgewandten Stirnseite des Gehäuses 3 ist dieses durch einen Deckel 17 verschlossen, durch den sich eine Antriebswelle 7 hindurcherstreckt. Die Antriebswelle 7 ist über eine elektromagnetische Kupplung mit einer Antriebsscheibe 6 koppelbar. Des weiteren ist die Antriebswelle 7 innerhalb des Gehäuses 3 mit einem Taumelscheibenmechanismus verbunden. Dieser besteht aus einer mit der Antriebswelle 7 drehverbundenen Schrägscheibe 10. Relativ zur Schrägscheibe 10 ist eine Taumelscheibe 12 drehbar gelagert, und zwar über Axiallager 11 einerseits und Radiallager 18 andererseits. Die Taumelscheibe 12 ist über Kolbenstangen 13 mit den Kolben 9 verbunden. Das Gehäuse 3 begrenzt einen Triebwerksraum 5, innerhalb dem der vorgenannte Taumelscheibenmechanismus angeordnet ist. Abhängig vom Betrieb des Kompressors ist die Schrägscheibe 10 mehr oder weniger stark gegenüber der Antriebswelle 7 geneigt.Such axial piston compressors are well known. They consist of either light metal, especially aluminum, or steel. An example of the latter embodiment is shown in FIG DE 198 33 604 A1 from the in 5 a longitudinal section is shown. Accordingly, the known axial piston compressor consists of a cylinder head 4 with suction gas and compressed gas connections, a cylinder block 14 with several evenly over the circumference of a compressor longitudinal axis 8th arranged cylinders 16 in which pistons 9 are mounted axially displaceable back and forth, and a housing 3 , which - since made of steel - is relatively thin-walled. At the cylinder head 4 facing away from the front side of the housing 3 this is through a lid 17 closed, through which a drive shaft 7 extends. The drive shaft 7 is via an electromagnetic clutch with a drive pulley 6 coupled. Furthermore, the drive shaft 7 inside the case 3 connected to a swashplate mechanism. This consists of one with the drive shaft 7 revolving swash plate 10 , Relative to the swash plate 10 is a swash plate 12 rotatably mounted, via thrust bearing 11 on the one hand and radial bearings 18 on the other hand. The swash plate 12 is about piston rods 13 with the pistons 9 connected. The housing 3 limits an engine room 5 within which the aforementioned swash plate mechanism is arranged. Depending on the operation of the compressor is the swash plate 10 more or less strong against the drive shaft 7 inclined.

Da es sich hierbei um einen an sich bekannten Mechanismus handelt, bedarf es hier keiner näheren Erläuterung. Zwischen Zylinderkopf 4 und Zylinderblock 14 ist noch eine Ventilplatte 15 angeordnet. Zylinderblock 14 und Ventilplatte 15 befinden sich innerhalb des Gehäuses 3. Deckel 17, Gehäuse 3 und Zylinderkopf 4 werden durch mehrere gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnete Verbindungsschrauben 19 zusammengehalten. Der Zusammenhalt von Zylinderblock 14, Ventilplatte 15 und Zylinderkopf 4 erfolgt durch gesonderte Verbindungsschrauben 20.Since this is a known mechanism, it needs no further explanation. Between cylinder head 4 and cylinder block 14 is still a valve plate 15 arranged. cylinder block 14 and valve plate 15 are inside the case 3 , cover 17 , Casing 3 and cylinder head 4 are arranged by several evenly distributed over the circumference connecting screws 19 held together. The cohesion of cylinder block 14 , Valve plate 15 and cylinder head 4 done by separate connecting screws 20 ,

Dadurch, dass Gehäuse und Zylinderkopf aus Stahl gefertigt sind, eignet sich der beschriebene Verdichter besonders gut für die CO2-Kältemittelanwendung. CO2-Dichter zeichnen sich durch hohe Betriebstemperaturen und Betriebsdrücke aus. Diesem CO2-spezifischen Parametern kann der aus Stahl gefertigte Kompressor langfristig widerstehen. Vor allem treten bei solchen CO2-Verdichtern hohe Differenzdrücke zwischen der Saug- und der Druckseite einerseits und auch dem Triebwerksraum andererseits auf. Diesen hohen Differenzdrücken kann der aus Stahl gefertigte Verdichter gut standhalten.The fact that the housing and cylinder head are made of steel, the described compressor is particularly well suited for the CO 2 -Kältemittelanwendung. CO 2 gasifiers are characterized by high operating temperatures and operating pressures. These CO 2 -specific parameters, the steel-made compressor can withstand long term. Above all, in such CO 2 compressors high differential pressures between the suction and the pressure side on the one hand and also the engine room on the other hand. These high differential pressures, the steel-made compressor can withstand well.

R134a-Verdichter bestehen vorzugsweise aus Aluminiumwerkstoffen, die eine geringere Festigkeit besitzen und auch nur niedrigeren Temperaturen standhalten können. Für R134a als Kältemittel ist die Standfestigkeit von Aluminium ausreichend. Dabei ist jedoch zu bedenken, dass bereits ab 100°C von einer deutlich verringerten Festigkeit von Aluminium ausgegangen werden muß. Dementsprechend sollten Verdichter aus Aluminium nicht über 100°C hinaus belastet werden. Die Festigkeit von Aluminium bei Temperaturen ab 150°C erreicht nur noch Werte von etwa 20 bis maximal 60% der Festigkeit bei Raumtemperatur. Da es bei Verdichtern für Fahrzeug-Klimaanlagen sehr häufig zu relativ hohen Druck- und Temperaturschwankungen kommt, muß selbst bei R134a-Verdichtern hochwertiges Aluminium verwendet werden, um den vorgenannten Schwankungen standhalten zu können. Aus diesem Grunde wird zunehmend Stahl als Werkstoff für Axialkolbenverdichter der hier fraglichen Art verwendet.R134a compressor are preferably made of aluminum materials, the lower Possess strength and withstand even lower temperatures can. For R134a as a refrigerant the stability of aluminum is sufficient. It is, however to consider that already from 100 ° C assumed a significantly reduced strength of aluminum must become. Accordingly, aluminum compressors should not exceed 100 ° C be charged. The strength of aluminum at temperatures from 150 ° C reached only values of about 20 to a maximum of 60% of the strength at room temperature. As with compressors for Vehicle air conditioning very often to relatively high pressure and temperature fluctuations, must itself R134a compressors use high quality aluminum to to withstand the above fluctuations. That's why increasingly steel as a material for Axial piston compressor of the type in question used.

Es ist auch noch zu bedenken, dass der Zylinderkopf eines CO2-Verdichters eine Vielzahl von Kanälen und Einbauteilen aufweist, die die Herstellung des Zylinderkopfes entsprechend verteuert. Folgende Bauteile/Funktionen müssen in einem Zylinderblock in der Regel integriert werden:

  • – (A) ein (oder zwei) Regelventile mit korrespondierenden Gasführungskanälen
  • – (B) eine Ölabscheidevorrichtung
  • – (C) Sauggasanschluß und Druckgasanschluß
  • – (D) Sicherheitsvorkehrungen, wie z. B. Berstscheiben oder Abblasventile
  • – (E) (differenz)druckabhängiges Absperrventil (check valve) auf der Saug- und/oder Hochdruckseite für das Anfahren des Verdichters
  • – (F) Überströmventil zwischen Saug- und Druckseite, etc.
  • – (G) Befestigung/Halter
It is also to be considered that the cylinder head of a CO 2 compressor has a plurality of channels and built-in parts, which makes the production of the cylinder head more expensive. The following components / functions must usually be integrated in a cylinder block:
  • - (A) one (or two) control valves with corresponding gas ducts
  • - (B) an oil separation device
  • - (C) Suction gas connection and compressed gas connection
  • - (D) safety precautions, such as B. rupture discs or blow-off valves
  • - (E) (differential) pressure-dependent shut-off valve (check valve) on the suction and / or high-pressure side for starting the compressor
  • - (F) overflow valve between suction and discharge side, etc.
  • - (G) attachment / holder

Aus der DE 100 37 659 A1 ist ebenfalls ein Axialkolbenverdichter bekannt, dessen Zylinderkopf aus Stahl hergestellt ist. Über eine Ringmutter wird der Zylinderkopf in das zylindrische oder topfförmige Gehäuse eingepasst und eingeschraubt. Auch ist es denkbar, den Zylinderkopf als Ganzes in das Gehäuse einzuschrauben. Zu diesem Zweck müssen das Gehäuse und der Zylinderkopf miteinander korrespondierende Innen- und Außengewinde aufweisen.From the DE 100 37 659 A1 is also known an axial piston compressor whose cylinder head is made of steel. Via a ring nut, the cylinder head is fitted and screwed into the cylindrical or cup-shaped housing. It is also conceivable to screw the cylinder head as a whole into the housing. For this purpose, the housing and the cylinder head must have corresponding inner and outer threads.

Die DE 35 34 289 A1 zeigt eine Kleinkältemaschine mit einem Zylinderkopf bestehend aus einem Deckel aus Aluminium-Druckguß und einer zwischen diesem und einem Zylinderblock angeordneten Ventilplatte aus Gußeisen. Die Kavitäten, nämlich Druckgaskammer und Sauggaskammer, befinden sich im Deckel.The DE 35 34 289 A1 shows a small refrigerating machine with a cylinder head consisting of a lid made of die-cast aluminum and arranged between this and a cylinder block valve plate made of cast iron. The cavities, namely pressure gas chamber and suction chamber, are located in the lid.

Es sei auch noch darauf hingewiesen, dass insbesondere bei CO2-Verdichtern eine Isolation zwischen der Sauggas- und Druckgasseite vorgesehen wird, um einen übermäßigen Wärmeaustausch zwischen diesen beiden Seiten zu vermeiden. Vor allem soll das Sauggas nicht unnötig durch das Druckgas vorgewärmt werden; denn darunter würde die Effizienz des Verdichters nicht unbeträchtlich leiden. Die vorgenannte Isolierung erfolgt in Form einer Wand-Beschichtung. Dabei hat sich Stahl als Untergrund für eine solche Beschichtung sehr vorteilhaft erwiesen. Aluminiumwerkstoffe sind dafür weniger geeignet.It should also be pointed out that, in particular in the case of CO 2 compressors, insulation is provided between the suction gas and compressed gas sides in order to avoid excessive heat exchange between these two sides. Above all, the suction gas should not be preheated unnecessarily by the compressed gas; because the efficiency of the compressor would not be negligible. The aforementioned isolation takes place in the form of a wall coating. In this case, steel has proven to be very advantageous as a substrate for such a coating. Aluminum materials are less suitable for this.

Die bekannten Ausführungsformen, bei denen Stahl verwendet wird, zeichnen sich dadurch aus, dass praktisch sämtliche Teile, insbesondere der gesamte Zylinderkopf aus Stahl hergestellt ist mit der Folge eines relativ hohen Verdichter-Gewichts.The known embodiments, where steel is used are characterized by being practical all Parts, in particular the entire cylinder head made of steel is the result of a relatively high compressor weight.

Aufgrund der Vielzahl von Kanälen und Bauteilen im Zylinderkopf muß dieser entsprechend bearbeitet werden (Bohren, Fräsen, Gewindeschneiden, etc.). Da Stahl schwieriger zu bearbeiten ist als Aluminium, wäre es wünschenswert, auch bei einem CO2-Verdichter leichter bearbeitbares Aluminium für den Zylinderkopf zu verwenden.Due to the large number of channels and components in the cylinder head, it must be machined accordingly (drilling, milling, tapping, etc.). Since steel is more difficult to machine than aluminum, it would be desirable to use more machinable aluminum for the cylinder head even with a CO 2 compressor.

Zur Vereinfachung der Herstellung wäre es außerdem wünschenswert, wenn der Zylinderkopf in einem sogenannten Urformverfahren, wie Schmieden, Pressen oder Gießen hergestellt werden könnte. Um eine höhere Festigkeit zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn der Zylinderkopf durch Schmieden oder Pressen hergestellt wird. Nur ist dann wiederum eine spanabhebende Nachbearbeitung erforderlich, die entsprechende Bearbeitungskosten zur Folge hat.to Simplification of the production would be it as well desirable, if the cylinder head in a so-called original molding process, such as Forging, pressing or casting could be produced. To a higher one To achieve strength, it is advantageous if the cylinder head produced by forging or pressing. Only then is it again a post-machining required, the corresponding processing costs entails.

Schließlich wird angestrebt, für den Zylinderkopf ein Material einzusetzen, welches eine geringe Wärmeleitfähigkeit aufweist. Stahllegierungen, die eine solche Eigenschaft besitzen, sind in der Regel schwer zu bearbeiten.Finally will aimed for to use the cylinder head a material which has a low thermal conductivity having. Steel alloys that have such a property are usually hard to work with.

Der vorliegenden Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, zur Vermeidung der vorgenannten Nachteile herkömmlicher Zylinderköpfe einen Kompromiss vorzuschlagen, der sich sowohl durch leichte Bearbeitung einerseits als auch ausreichend hohe Festigkeit andererseits auszeichnet und der darüber hinaus gewichtssparend ist.Of the The present invention is therefore based on the object to avoid the aforementioned disadvantages of conventional cylinder heads to propose a compromise, both by easy handling on the one hand and sufficiently high strength on the other and the above is also weight saving.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst, wobei vorteilhafte Details in den Unteransprüchen beschrieben sind.These Task is achieved by the characterizing features of claim 1 are solved, wherein advantageous details are described in the subclaims.

Der Kern der vorliegenden Erfindung besteht also darin, einen Zylinderkopf aus wenigstens zwei Teilen bereitzustellen, wobei derjenige Teil, der Kavitäten mit großem Volumen umfasst, wie Sauggas- und Druckgaskammer, aus Stahl oder einer Stahllegierung besteht, während der andere Teil des Zylinderkopfes, in dem nur kleine Kavitäten vorgesehen sind, wie Gasführungskanäle für die Regelung, Befestigungen und Anschlüsse sowie Gewinde für Regelventile, Sicherheitseinrichtungen oder dergleichen, aus einem Material besteht, welches weniger fest, jedoch leichter bearbeitbar ist. Vorzugsweise besteht dieser andere Teil aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung.Of the So core of the present invention is a cylinder head of at least two parts, the part, the cavities with big Volume includes, such as suction gas and pressure gas chamber, made of steel or a steel alloy exists while the other part of the cylinder head, in which only small cavities provided are, like gas ducts for regulation, Fasteners and connections as well as thread for Control valves, safety devices or the like, from a Material is, which is less strong, but easier to work is. Preferably, this other part is made of aluminum or an aluminum alloy.

Stahl repräsentiert einen Werkstoff hoher Festigkeit, die auch bei hohen Temperaturen sichergestellt ist. Aluminium dagegen ermöglicht in erster Linie eine gute Bearbeitbarkeit, insbesondere spanende Bearbeitung. Die Festigkeit des aus Aluminium hergestellten Zylinderkopfteils ist natürlich geringer als die des aus Stahl hergestellten Teils. Da der aus Aluminium oder dergleichen Leichtmetall oder auch temperaturfestem Kunststoff hergestellte Teil des Zylinderkopfs nur kleine Kavitäten aufweist, kommt es auf die Festigkeit dieses Teils weniger an. Insbesondere muß der die größeren Kavitäten umfassende Teil dauerhaft fest sein, und zwar auch bei höheren Temperaturen von bis zu 200 bis 250°C.Steel represents a material of high strength, which is ensured even at high temperatures. Aluminum, on the other hand, primarily allows good machinability, in particular machining. The strength of the cylinder head part made of aluminum is, of course, lower than that of the part made of steel. Since the made of aluminum or the like light metal or heat-resistant plastic part of the cylinder head has only small cavities, it depends on the strength of this part less. In particular, the part comprising the larger cavities must be permanently strong, namely even at higher temperatures of up to 200 to 250 ° C.

Bevorzugt ist eine Stahl-Aluminium-Kombination. Es ist jedoch auch denkbar, eine Kombination Stahl/Stahl oder Aluminium/Aluminium, wobei dann entsprechende Legierungen dieser beiden Werkstoffe auszuwählen sind derart, dass der eine Werkstoff leichter zu bearbeiten ist, während sich der andere Werkstoff durch eine höhere Festigkeit auszeichnet.Prefers is a steel-aluminum combination. However, it is also conceivable a combination steel / steel or aluminum / aluminum, in which case appropriate alloys of these two materials are to be selected such that the one material is easier to work while getting the other material is characterized by a higher strength.

Bei einer besonders einfachen Konstruktion sind die beiden den Zylinderkopf bildenden Teile miteinander verschraubt, und zwar entweder unmittelbar oder mittelbar durch gesonderte Verbindungsschrauben ähnlich wie bei der Ausführungsform nach 5. Alternativ ist es auch denkbar, dass die beiden Teile des Zylinderkopfes miteinander verschweißt, insbesondere reibverschweißt sind. Auch ist eine Verklebung der beiden vorgenannten Teile möglich.In a particularly simple construction, the two parts forming the cylinder head are screwed together, either directly or indirectly by separate connecting screws similar to the embodiment according to 5 , Alternatively, it is also conceivable that the two parts of the cylinder head are welded together, in particular friction welded. Also, a bonding of the two aforementioned parts is possible.

Bei Anwendung einer Schraubverbindung erfolgt diese vorzugsweise unter Zwischenschaltung einer gesonderten Fluiddichtung, insbesondere elastomerbeschichteten Metallsickendichtung.at Application of a screw this is preferably under Interposition of a separate fluid seal, in particular elastomer-coated metal bead seal.

Der aus hochfestem Material, wie z. B. Stahl oder einer Stahllegierung hergestellte Teil des Zylinderkopfes ist vorzugsweise als Schmiedeteil ausgebildet, während der andere Teil ein Guß- oder Pressteil sein kann. Das Schmiedeteil kann so gefertigt werden, dass eine Nachbearbeitung, insbesondere spanabhebende Nachbearbeitung entfällt.Of the made of high-strength material, such. As steel or a steel alloy produced part of the cylinder head is preferably used as a forging trained while the other part is a casting or pressed part. The forging can be made that a post-processing, especially machining post-processing eliminated.

Bei einer Ausführungsform, bei der der aus hochfestem Material hergestellte Teil des Zylinderkopfes mit dem Gehäuse schraubverbunden ist, ist es möglich, ohne Unterlegscheiben auszukommen; denn sowohl der vorgenannte Teil des Zylinderkopfes als auch die Verbindungsschrauben bestehen aus gleich hochfestem Material, so dass selbst bei hohen Anzugsmomenten eine Materialverformung ausscheidet.at an embodiment, in the made of high-strength material part of the cylinder head with the housing is screwed, it is possible without washers; because both the aforementioned part the cylinder head and the connecting bolts are made same high-strength material, so that even at high torques eliminates a material deformation.

Nachstehend wird eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verdichters, insbesondere eines erfindungsgemäß ausgebildeten Zylinderkopfes anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:below becomes a preferred embodiment a compressor according to the invention, in particular of an inventively designed Cylinder head based on the attached Drawing closer explained. Show it:

1a einen erfindungsgemäß ausgebildeten Zylinderkopf in Explosionsdarstellung, und zwar von der Triebwerkskammerseite her gesehen; 1a an inventively designed cylinder head in an exploded view, and seen from the engine chamber side;

1b den Zylinderkopf gemäß 1a ebenfalls in Explosionsdarstellung, jedoch von der Oberseite des Zylinderkopfes aus gesehen; 1b according to the cylinder head 1a also in exploded view, however, seen from the top of the cylinder head;

2 den hochfesten Teil eines Zylinderkopfes gemäß den 1a, 1b in perspektivischer Ansicht; 2 the high-strength part of a cylinder head according to 1a . 1b in perspective view;

3 einen Axialkolbenverdichter mit erfindungsgemäßem Zylinderkopf in perspektivischer Ansicht; 3 an axial piston compressor with inventive cylinder head in a perspective view;

4a den Zylinderkopf entsprechend 1b unter zusätzlicher Darstellung der Gehäuse-Verbindungsschrauben; und 4a the cylinder head accordingly 1b with additional representation of the housing connecting screws; and

4b den Zylinderkopf entsprechend der Darstellung gemäß 1a, ebenfalls unter Darstellung der Gehäuse-Verbindungsschrauben. 4b the cylinder head according to the illustration according to 1a , also showing the housing connecting screws.

Der in den 1a und 1b dargestellte Zylinderkopf besteht aus zwei Teilen, nämlich einem der Triebwerkskammer zugewandten Teil 21 und einem äußeren Teil 22, wobei diese beiden Teile durch Verbindungsschrauben 44 miteinander verbindbar sind, und zwar unter Zwischenschaltung einer elastomerbeschichteten Metallsickendichtung 23. Der Teil 21 des Zylinderkopfes, der eine Druckgaskammer 41 sowie Sauggaskam mer 40 umfaßt, besteht aus Stahl oder einer Stahllegierung, d. h. hochfestem Material. Vorzugsweise wird der Teil 21 als Schmiedeteil zur Verfügung gestellt, welches nur noch geringfügig bearbeitet werden muß, und zwar vorzugsweise nur noch in axialer Richtung unter Ausbildung von

  • – mehreren, hier 14 über den Umfang verteilt angeordneten Bohrungen 37 für Gehäuse-Befestigungsschrauben,
  • – einer ovalen Bohrung 30 zur tangentialen Anströmung eines Zentrifugal-Ölabscheiders zur Trennung von Öl und Druckgas (zum Druckgasanschluß des Verdichters),
  • – einer nierenförmigen Öffnung 31 zum Eintritt von Sauggas in eine zentrale Kammer,
  • – drei kleinen Bohrungen 32 (mit einem Durchmesser von etwa 2 mm) zur Beaufschlagung von Regelventilen mit den drei Druckniveaus „Hochdruck", „Saugdruck" und „Triebwerksraumdruck",
  • – einer Bohrung 33 zur Rückführung abgeschiedenen Öls (einschließlich Sitz für Drosselstelle des Öls, Filter etc.),
  • – Bohrungen 34 für eine Verstiftung im Flanschbereich, und
  • – Gewindebohrungen, hier vier Gewindebohrungen 36 für die Befestigungsschrauben 44, mittels denen die beiden Zylinderkopfteile 21, 22 miteinander verbunden werden.
The in the 1a and 1b shown cylinder head consists of two parts, namely one of the engine chamber facing part 21 and an outer part 22 , these two parts by connecting screws 44 can be connected to each other, with the interposition of an elastomer-coated metal bead seal 23 , The part 21 of the cylinder head, which is a pressurized gas chamber 41 as well as Sauggaskam mer 40 comprises, consists of steel or a steel alloy, ie high-strength material. Preferably, the part becomes 21 provided as a forging available, which only has to be processed slightly, and preferably only in the axial direction to form
  • - Several, here 14 distributed over the circumference arranged holes 37 for housing fixing screws,
  • - an oval hole 30 for the tangential flow of a centrifugal oil separator for the separation of oil and compressed gas (to the compressed gas connection of the compressor),
  • - a kidney-shaped opening 31 for the entry of suction gas into a central chamber,
  • - three small holes 32 (with a diameter of about 2 mm) for applying Regelven with the three pressure levels "high pressure", "suction pressure" and "engine room pressure",
  • - a hole 33 for the return of separated oil (including seat for throttle point of the oil, filters, etc.),
  • - Drilling 34 for a pinning in the flange area, and
  • - Threaded holes, here four threaded holes 36 for the fixing screws 44 , by means of which the two cylinder head parts 21 . 22 be connected to each other.

Die Metallsickendichtung 23 weist drei große Öffnungen 24, 25 und 26 auf, die neben einer Materialeinsparung und Einstellung der Pressung auf den Stegen keine weitere Funktion übernehmen, insbesondere keine zu dichtenden Volumina einschließen. Ansonsten sind lediglich relativ kleine Öffnungen und Durchbrüche zwischen den beiden Zylinderkopfteilen abzudichten, und zwar die folgenden Bohrungen und Öffnungen des Zylinderkopfteils 21:

  • – Gewindebohrungen 36,
  • – Druck-Beaufschlagungsbohrungen 32,
  • – nierenförmigen Öffnung 31,
  • – ovale Bohrung 30.
The metal bead seal 23 has three large openings 24 . 25 and 26 on, in addition to a material saving and adjustment of the pressure on the webs take over no other function, in particular do not include any volumes to be sealed. Otherwise, only relatively small openings and openings between the two cylinder head parts are to be sealed, namely the following bores and openings of the cylinder head part 21 :
  • - tapped holes 36 .
  • - Pressurizing bores 32 .
  • - kidney-shaped opening 31 .
  • - oval bore 30 ,

Die entsprechenden Bohrungen und Öffnungen befinden sich im übrigen auch an der dem Zylinderkopfteil 21 zugewandten Seite des äußeren Zylinderkopfteils 22, welches aus leicht bearbeitbarem Material, insbesondere Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht. Dieser Zylinderkopfteil 22 umfaßt eine Vielzahl von kleineren Kavitäten zur Ausbildung von Gasführungskanälen oder für den Einbau von Ventilen oder dergleichen. Da die Bearbeitung des dafür verwendeten Materials relativ leicht und einfach ist, stellt die Ausbildung auch komplizierterer, ineinander übergehender Kavitäten keine besondere Schwierigkeit dar. Da der Zylinderkopfteil 21 als relativ dünne Scheibe ausgebildet ist, sind die in diesem Bauteil ausgebildeten Axialdurchgänge und -bohrungen relativ kurz mit der Folge entsprechend kurzer Arbeitsvorgänge. Die erwähnten Bohrungen und Durchgänge lassen sich sehr einfach auf einem Bearbeitungszentrum herstellen.The corresponding holes and openings are also in the rest of the cylinder head part 21 facing side of the outer cylinder head part 22 , which consists of easily workable material, in particular aluminum or an aluminum alloy. This cylinder head part 22 includes a variety of smaller cavities for forming gas guide channels or for the installation of valves or the like. Since the processing of the material used for it is relatively easy and simple, the formation of even more complicated, each other in passing cavities no particular difficulty. Since the cylinder head part 21 is formed as a relatively thin disc, the axial passages and bores formed in this component are relatively short with the result corresponding to short operations. The mentioned holes and passages can be easily produced on a machining center.

Wie der 1a noch entnommen werden kann, sind die die Sauggaskammer einerseits und Druckgaskammer andererseits definierenden bzw. begrenzenden Kavitäten jeweils ringförmig ausgebildet. Sie sind insbesondere durch einen ringförmigen Steg 27 voneinander getrennt.Again 1a can still be removed, the suction chamber on the one hand and the pressure gas chamber on the other hand defining or limiting cavities are each formed annularly. They are in particular by an annular web 27 separated from each other.

Wie bereits oben dargelegt, sind lediglich kleine Öffnungen und Durchgänge zwischen den beiden Zylinderkopfbauteilen gegenüber der äußeren Umgebung abzudichten. Dementsprechend gering ist die Gesamtlänge der erforderlichen Dichtkanten bzw. -sicken mit der Folge einer entsprechend geringen Gefahr von Leckagen. Statt einer elastomerbeschichteten Metallsickendichtung 23 können auch andere Dichtungen verwendet werden, wie z. B. elastomer- oder PTFE-beschichtete Metallringe, insbesondere C- oder O-Ringe.As already stated above, only small openings and passages between the two cylinder head components are to be sealed off from the external environment. Accordingly, the total length of the required sealing edges or beads is correspondingly low, with the consequence of a correspondingly low risk of leaks. Instead of an elastomer-coated metal bead seal 23 Other seals can be used, such. As elastomeric or PTFE-coated metal rings, in particular C or O rings.

Wie bereits oben ausgeführt, kann auf der Anordnung einer Dichtung 23 zwischen den beiden Zylinderkopfteilen ganz verzichtet werden, wenn diese unmittelbar fluiddicht miteinander verbunden werden, z. B. durch Reib- oder Magnetpulsschweißen oder durch Kleben.As stated above, may be on the arrangement of a seal 23 be dispensed with completely between the two cylinder head parts, if they are connected directly fluid-tight with each other, for. B. by friction or magnetic pulse welding or by gluing.

Grundsätzlich ist es auch denkbar, beide Zylinderkopfteile aus demselben Grundmaterial herzustellen, wobei natürlich die Legierungen unterschiedlich sind, und zwar so, dass der äußere Zylinderkopfteil leichter zu bearbeiten ist als der dem Triebwerksraum näherliegende Teil. Das Material des dem Triebwerksraum näherliegenden Zylinderkopfteil muß sich natürlich durch eine ebenso hohe Festigkeit auszeichnen wie Stahl.Basically It is also conceivable, both cylinder head parts from the same basic material of course, being natural the alloys are different, in such a way that the outer cylinder head part easier to work with than the engine room closer Part. The material of the cylinder head closer to the engine room has to be Naturally characterized by an equally high strength as steel.

Der Triebwerksraum-nähere Zylinderkopfteil wird – wie bereits erwähnt – vorzugsweise auch hochfestem Stahl geschmiedet, während der äußere Zylinderkopfteil vorzugsweise gegossen wird, und zwar aus Aluminium oder einer ähnlichen Leichtmetalllegierung. Grundsätzlich ist es natürlich auch denkbar, den äußeren Teil des Zylinderkopfes zu schmieden oder zu pressen.Of the Machine room-more Cylinder head part will - like already mentioned - preferably also forged high-strength steel, while the outer cylinder head part preferably is cast, of aluminum or similar Light alloy. in principle it is natural also conceivable, the outer part forging or pressing the cylinder head.

Denkbar ist es, den Flanschbereich des Zylinderkopfes bzw. den Triebwerksraum-näheren Teil desselben axial weiter zu erstrecken derart, dass eine Ventilplatte zumindest teilweise von diesem Teil umschlossen ist. Dabei ist vorgesehen, dass der entsprechende Zylinderkopfbauteil direkt an den Zylinderblock angeflanscht wird und somit zwischen dem Zylinderkopf und den Zylinderblock nur eine Dichtung nach außen hin notwendig wird. In diesem Zusammenhang sind folgende drei Varianten denkbar:

  • – die Baugruppe Ventilplatte liegt in einer „Tasche" des Zylinderblocks,
  • – die Baugruppe Ventilplatte liegt in einer „Tasche" des Zylinderkopfes, oder
  • – die Baugruppe Ventilplatte liegt in zwei „Taschen" beider Bauteile.
It is conceivable to further axially extend the flange region of the cylinder head or the engine compartment-related part such that a valve plate is at least partially enclosed by this part. It is provided that the corresponding cylinder head component is flanged directly to the cylinder block and thus only a seal to the outside is necessary between the cylinder head and the cylinder block. In this context, the following three variants are conceivable:
  • The valve plate assembly lies in a "pocket" of the cylinder block,
  • - The valve plate assembly lies in a "pocket" of the cylinder head, or
  • - The valve plate assembly lies in two "pockets" of both components.

In einer Außenansicht des Verdichters 28 entsprechend 3 ergibt sich in jedem dieser drei Fälle nur eine einzige Dichtstelle 29 nach außen hin, wie 3 deutlich erkennen lässt. Eine weitere Dichtstelle wird durch die Metallsickendichtung 23 zwischen den beiden Zylinderkopfteilen 21, 22 definiert.In an external view of the compressor 28 corresponding 3 in each of these three cases, there is only one single seal 29 outwardly, like 3 clearly recognizable. Another sealing point is the metal bead seal 23 between the two cylinder head parts 21 . 22 Are defined.

Im übrigen wird angestrebt, dass die Teile 21, 22 mit minimierten Kontaktflächen aneinanderliegen, z. B. nur lokal an bestimmten Stellen, d. g. quasi „auf Stelzen". Die entsprechenden Stellen sind dann z. B. Dichtstellen und die Bereiche der Verschraubungen; dazwischen kann ausgespart werden.Moreover, the aim is that the parts 21 . 22 abut each other with minimized contact surfaces, z. B. only locally at certain points, dg quasi "on stilts." The corresponding points are then, for example, sealing points and the areas of the screw joints, between which can be left out.

3 läßt im übrigen noch die Schraubköpfe der Gehäusebefestigungsschrauben 35 sehr gut erkennen, mittels denen der Triebwerkskammer-nähere Teil 21 des Zylinderkopfes unmittelbar mit dem Gehäuse 38 des Verdichters 28 verbunden ist. Die Zuord nung der Gehäuseverbindungsschrauben 35 zu dem Zylinderkopfteil 21 zeigen im übrigen noch sehr deutlich die 4a und 4b. 3 left in addition, the screw heads of the housing fixing screws 35 recognize very well, by means of which the engine chamber-closer part 21 the cylinder head directly to the housing 38 of the compressor 28 connected is. The assignment of the housing connection screws 35 to the cylinder head part 21 show, moreover, very clearly the 4a and 4b ,

Grundsätzlich wäre es auch denkbar, mittels der Gehäusebefestigungsschrauben 35 auch die beiden Zylinderkopfteile 21, 22 miteinander zu verbinden. Bei der dargestellten Ausführungsform ist dies jedoch nicht der Fall. Vielmehr ist dort der äußere Zylinderkopfteil 22 mittels gesonderter Schrauben 44 am Triebwerkraum-näheren Zylinderkopfteil 21 befestigt.In principle, it would also be possible by means of the housing fixing screws 35 also the two cylinder head parts 21 . 22 to connect with each other. However, this is not the case in the illustrated embodiment. Rather, there is the outer cylinder head part 22 by means of separate screws 44 at the engine room closer cylinder head part 21 attached.

Da sowohl die Gehäusebefestigungsschrauben 35 als auch der Zylinderkopf 21 aus demselben hochfesten Material, insbesondere Stahl, bestehen, kann auf Unterlegscheiben zwischen den Schraubenköpfen einerseits und dem Zylinderkopfteil 21 andererseits verzichtet werden, wodurch das Gesamtgewicht des Verdichters entsprechend reduziert wird.Because both the case mounting screws 35 as well as the cylinder head 21 consist of the same high-strength material, in particular steel, can on washers between the screw heads on the one hand and the cylinder head part 21 on the other hand, whereby the total weight of the compressor is reduced accordingly.

Darüber hinaus darf noch darauf hingewiesen werden, dass durch die Verschraubung des Zylinderkopfteils 21 mit dem Gehäuse 38 des Verdichters 28 die Gehäusebefestigungsschrauben 35 etwas kürzer ausgebildet werden können als bei einem herkömmlichen Verdichter, wie er z. B. anhand der 5 dargestellt ist. Auch dadurch ergibt sich eine zusätzliche Gewichtsersparnis.In addition, it should also be noted that by screwing the cylinder head part 21 with the housing 38 of the compressor 28 the housing fixing screws 35 can be made slightly shorter than in a conventional compressor, as z. B. based on the 5 is shown. This also results in an additional weight savings.

Dadurch, dass der die größeren Kavitäten umfassende Zylinderkopfteil 21 vorzugsweise aus Stahl besteht, kann die Saugseite von der Druckseite relativ einfach voneinander isoliert werden durch entsprechende Isolationsbeschichtung der Begrenzungswand zwischen diesen beiden Kavitäten. Stahl eignet sich für eine entsprechende Beschichtung besonders gut, wie eingangs bereits erwähnt. Im übrigen zeichnet sich die zweiteilige Ausführungsform des Zylinderkopfes gegenüber einer einteiligen Ausführungsform auch durch eine vergrößerte Gesamtoberfläche aus mit dem Vorteil eines höheren Wärmeaustauschgrades mit der äußeren Umgebung. Dementsprechend besser ist die Wärmeabfuhr, wodurch die Effizienz des Verdichters insgesamt gefördert wird.Due to the fact that the cylinder head part comprising the larger cavities 21 is preferably made of steel, the suction side of the pressure side can be relatively easily isolated from each other by appropriate insulation coating the boundary wall between these two cavities. Steel is particularly suitable for a corresponding coating, as already mentioned. Moreover, the two-part embodiment of the cylinder head compared to a one-piece embodiment is characterized by an enlarged overall surface with the advantage of a higher degree of heat exchange with the external environment. Accordingly, the heat dissipation is better, whereby the efficiency of the compressor is promoted as a whole.

Wie bereits erwähnt, ist es wichtig, den Wärmeaustausch zwischen der Saugseite und der Druckseite so gering wie möglich zu halten. Dieses Ziel kann unter anderem auch dadurch erreicht werden, dass ein geeigneter Stahlwerkstoff für den Zylinderkopfteil 21 verwendet wird, d. h. ein Werkstoff mit besonders geringer Wärmeleitfähigkeit. So weist z. B. die Stahllegierung 18 CrNi8 eine Wärmeleitfähigkeit von 40 W/mK (demgegenüber Baustahl ca. 50 W/mK) auf. Die Wärmeleitfähigkeit der Stahllegierung X40CrMoV-1 besitzt eine Wärmeleitfähigkeit von nur etwa 20 W/mK. Die Legierung X5CrNi18 10 (V2A) besitzt eine Wärmeleitfähigkeit von sogar nur etwa 16 W/mK. Diese Werkstoffe sind also für den Zylinderkopfteil 21 besonders gut geeignet, wobei sich diese Werkstoffe auch noch durch eine hohe Zugfestigkeit auszeichnen. Auch ist die Neigung zu Korrosion sehr gering. Diese Vorteile wiegen den Nachteil einer schlechteren spanenden Bearbeitbarkeit auf. Andererseits soll der Zylinderkopfteil 21 so hergestellt werden, dass eine spanende Nachbearbeitung möglichst vermieden wird. Lediglich die erwähnten Axialdurchgänge und -bohrungen sind erforderlich bzw. müssen nachbearbeitet werden. Da die Länge dieser Durchgänge und Bohrungen relativ kurz ist, kann der Nachteil einer schwierigeren spanenden Bearbeitung hingenommen werden.As already mentioned, it is important to keep the heat exchange between the suction side and the pressure side as low as possible. This goal can also be achieved, inter alia, that a suitable steel material for the cylinder head part 21 is used, ie a material with particularly low thermal conductivity. So z. B. the steel alloy 18 CrNi8 a thermal conductivity of 40 W / mK (in contrast, mild steel about 50 W / mK) on. The thermal conductivity of the steel alloy X40CrMoV-1 has a thermal conductivity of only about 20 W / mK. The alloy X5CrNi18 10 (V2A) has a thermal conductivity of as little as 16 W / mK. These materials are therefore for the cylinder head part 21 particularly well suited, these materials are also characterized by a high tensile strength. Also, the tendency to corrosion is very low. These advantages offset the disadvantage of poorer machinability. On the other hand, the cylinder head part 21 be prepared so that a subsequent machining is avoided as possible. Only the mentioned axial passages and holes are required or must be reworked. Since the length of these passages and bores is relatively short, the disadvantage of a more difficult machining can be accepted.

Im übrigen wird als Isolation zwischen der Saug- und Druckseite vorzugsweise eine Polytetrafluorethylen-Beschichtung (PTFE-Beschichtung) vorgeschlagen. Diese Beschichtung hält auf Stahl oder einer Stahllegierung besonders gut.Otherwise, will as insulation between the suction and pressure side preferably one Polytetrafluoroethylene coating (PTFE coating) proposed. This coating stops especially good on steel or a steel alloy.

Im Zusammenhang mit den Bauteilmassen lässt sich im Vergleich zum Stand der Technik zur erfindungsgemäßen Ausbildung folgendes sagen: Gewicht Zylinderkopf gemäß Stand der Technik nach Abbildung 5 aus Stahl ca. 1380 g Zylinderkopf gemäß Stand der Technik aus Aluminium ca. 480 g Zylinderkopfteil 22 aus Aluminium ca. 250 g Zylinderkopfteil 21 aus Stahl ca. 440 g Elastomerbeschichtete Metallsickendichtung 23 ca. 10 g Befestigungsschrauben 44 zwischen den Teilen 21 und 22 Gewichtseinsparung durch Verkürzung ca. 25 g der Gehäusebefestigungsschrauben 35 ca. –65 g Verzicht auf Unterlegscheiben (Gewichtsreduzierung) ca. –35 g Zweiteiliger Zylinderkopf Aluminium/Stahl (Gesamtgewicht) ca. 625 g. In connection with the component masses, the following can be said in comparison with the prior art for the formation according to the invention: Weight Cylinder head according to the prior art according to Figure 5 made of steel about 1380 g Cylinder head according to the prior art made of aluminum about 480 g Cylinder head 22 made of aluminium about 250 g Cylinder head 21 from steel about 440 g Elastomer coated metal bead seal 23 about 10 g mounting screws 44 between the parts 21 and 22 Weight saving through shortening about 25 g the housing fixing screws 35 about -65 g Waiver of washers (weight reduction) about -35 g Two-piece cylinder head aluminum / steel (total weight) about 625 g.

Die obige Darstellung lässt erkennen, dass nur mit einem etwas erhöhten Gewicht gegenüber einem Zylinderkopf aus Aluminium sämtliche Vorteile eines Zylinderkopfes aus Stahl einerseits sowie sämtliche Vorteile eines Zylinderkopfes aus Aluminium andererseits erzielt werden. Gegenüber einem reinen Stahl-Zylinderkopf lässt sich immerhin eine Gewichtsersparnis um mehr als 50% erzielen. Der aus zwei Teilen 21, 22 bestehende Zylinderkopf gemäß Erfindung ist in den 1a und 1b mit der Bezugsziffer 39 gekennzeichnet.The above illustration shows that only with a slightly increased weight compared to an aluminum cylinder head all the advantages of a cylinder head made of steel on the one hand and all the advantages of a cylinder head made of aluminum on the other hand can be achieved. Compared to a pure steel cylinder head, at least a weight saving of more than 50% can be achieved. The two parts 21 . 22 existing cylinder head according to the invention is in the 1a and 1b with the reference number 39 characterized.

Unter Bezugnahme auf die Bauteile/Funktionen, die herkömmlich ein Zylinderkopf umfasst, insbesondere die in der Beschreibungseinleitung erwähnten Bauteile/Funktionen (A) bis (G), sei darauf hingewiesen, dass diese auf die Teile 21, 22 der vorliegenden Erfindung vorzugsweise wie folgt aufgeteilt werden: Alternative 1: Teil 21: (F) in Bezug auf die Saug- und Druckkammern 40 bzw. 41 Teil 22: (A) bis (E) und (G) Anm.: dargestelltes Ausführungsbeispiel Alternative 2: Teil 21: (B) bis (G) Teil 22: nur (A) Anm.: Teil 22 ist dann praktisch nur ein „control block". Alternative 3: Teil 21: (B), (D) bis (G) Teil 22: (A) und (C) – Sauggasanschluß Anm.: Sauggas-gefüllter „control block". With reference to the components / functions conventionally comprising a cylinder head, in particular the components / functions (A) to (G) mentioned in the introduction to the description, it should be noted that these relate to the parts 21 . 22 of the present invention are preferably divided as follows: Alternative 1: part 21 : (F) with respect to the suction and pressure chambers 40 respectively. 41 part 22 : (A) to (E) and (G) Note: illustrated embodiment Alternative 2: part 21 : (B) to (G) part 22 : only (A) Note: part 22 is then practically just a "control block". Alternative 3: part 21 : (B), (D) to (G) part 22 : (A) and (C) - suction gas connection Note: Suction gas filled control block.

Alternative 4:Alternative 4:

  • wie Alternative 1, aber Befestigung/Halter (G) in Teil 21 integriert, da festigkeitsrelevant.as alternative 1, but attachment / holder (G) in part 21 integrated, because strength-relevant.

11
TaumelscheibenmechanismusSwash plate mechanism
22
Verdichtercompressor
33
Gehäusecasing
44
Zylinderkopfcylinder head
55
TriebwerksraumMachine Room
66
Antriebsscheibesheave
77
Antriebswelledrive shaft
88th
Längsachselongitudinal axis
99
Kolbenpiston
1010
Schrägscheibeswash plate
1111
Axiallagerthrust
1212
Taumelscheibeswash plate
1313
Kolbenstangepiston rod
1414
Zylinderblockcylinder block
1515
Ventilplattevalve plate
1616
Zylindercylinder
1717
Gehäusedeckelhousing cover
1818
Radiallagerradial bearings
1919
Verbindungsschraubeconnecting screw
2020
Verbindungsschraubeconnecting screw
2121
Triebwerksraum-näherer Teil des ZylinderkopfesEngine room closer part of the cylinder head
2222
äußerer Teil des Zylinderkopfesouter part of the cylinder head
2323
MetallsickendichtungMetal bead seal
2424
Öffnungopening
2525
Öffnungopening
2626
Öffnungopening
2727
Stegweb
2828
Verdichtercompressor
2929
Dichtstellesealing point
3030
ovale Bohrung bzw. Langlochbohrungoval Bore or oblong hole
3131
nierenförmige bzw. auch tropfenförmige Öffnungkidney shaped or also drop-shaped opening
3232
Bohrungdrilling
3333
Bohrungdrilling
3434
Bohrung für Verstiftungdrilling for pinning
3535
GehäusebefestigungsschraubeCase screw
3636
Gewindebohrungthreaded hole
3737
Bohrungdrilling
38a38a
Zylinderblockcylinder block
38b38b
Gehäusecasing
3939
Zylinderkopfcylinder head
4040
SauggaskammerSauggaskammer
4141
DruckgaskammerPressure gas chamber
4444
Verbindungsschraubeconnecting screw

Claims (6)

Axialkolbenverdichter, insbesondere CO2-Verdichter für Fahrzeug-Klimaanlagen, bestehend aus – einem einen Triebwerksraum begrenzenden Gehäuse (38a), – einem Zylinderblock (38b), – einem Kavitäten (40, 41) für Saug- und Druckgas aufweisenden Zylinderkopf (39), und – einer zwischen Zylinderkopf und Zylinderblock angeordneten Ventilplatte, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderkopf (39) wenigstens zweiteilig ausgebildet ist, wobei der eine, dem Zylinderblock zugewandte Teil (21) die Kavitäten (40, 41) für Saug- und Druckgas umfasst und aus einem hochfesten Material, insbesondere Stahl bzw. einer Stahllegierung hergestellt ist, während der andere, dem Zylinderblock abgewandte Teil (22) aus einem leichteren und insbesondere leicht bearbeitbaren Material, wie Aluminium, Leichtmetall oder temperaturfestem Kunststoff besteht.Axial piston compressor, in particular CO 2 compressor for vehicle air conditioning systems, consisting of - a housing limiting an engine room ( 38a ), - a cylinder block ( 38b ), - a cavity ( 40 . 41 ) for suction and compressed gas cylinder head ( 39 ), and - arranged between the cylinder head and cylinder block valve plate, characterized in that the cylinder head ( 39 ) is formed at least in two parts, wherein the one, the cylinder block facing part ( 21 ) the cavities ( 40 . 41 ) for suction and compressed gas and is made of a high-strength material, in particular steel or a steel alloy, while the other, the cylinder block facing away from ( 22 ) consists of a lighter and especially easily workable material, such as aluminum, light metal or temperature-resistant plastic. Verdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden den Zylinderkopf (39) bildenden Teile (21, 22) miteinander verschraubt sind, und zwar entweder unmittelbar oder mittelbar durch gesonderte Verbindungsschrauben (44).Compressor according to claim 1, characterized in that the two the cylinder head ( 39 ) forming parts ( 21 . 22 ) are bolted together, either directly or indirectly by separate connecting screws ( 44 ). Verdichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Teile (21, 22) des Zylinderkopfes (39) entweder unmittelbar fluiddicht aneinander Hegen, insbesondere miteinander verklebt oder verschweißt (z. B. Reibschweißung) sind, oder alternativ unter Zwischenschaltung einer gesonderten Fluiddichtung, insbesondere elastomerbeschichteten Metallsickendichtung (23) miteinander verbunden sind.Compressor according to claim 1 or 2, characterized in that the two parts ( 21 . 22 ) of the cylinder head ( 39 ) are either directly fluid-tight against each other, in particular adhesively bonded or welded together (eg friction welding), or alternatively with the interposition of a separate fluid seal, in particular an elastomer-coated metal bead seal (US Pat. 23 ) are interconnected. Verdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der aus hochfestem Material hergestellte Teil (21) des Zylinderkopfes (39) als heiß oder kalt verformtes Teil, insbesondere Schmiedeteil ausgebildet ist, während der andere Teil (22) ein Guß- oder Pressteil ist.Compressor according to one of claims 1 to 3, characterized in that the part made of high-strength material ( 21 ) of the cylinder head ( 39 ) is formed as a hot or cold-formed part, in particular forging, while the other part ( 22 ) is a casting or pressing part. Verdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der aus hochfestem Material hergestellte Teil (21) des Zylinderkopfes (39) mit dem Gehäuse (38) schraubverbunden ist, und zwar entweder unter Zwischenschaltung von Zylinderblock und einer Ventilplatte oder unter Einschluß eines dieser oder beider Teile so, dass zwischen Zylinderkopf (39) und Gehäuse (38) nur eine Dichtfläche (29) vorhanden ist.Compressor according to one of claims 1 to 4, characterized in that the part made of high-strength material ( 21 ) of the cylinder head ( 39 ) with the housing ( 38 ) is screw-connected, either with the interposition of the cylinder block and a valve plate or including one of these or both parts so that between the cylinder head ( 39 ) and housing ( 38 ) only one sealing surface ( 29 ) is available. Verdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der aus hochfestem Material hergestellte Teil (21) des Zylinderkopfes (39) aus Stahl mit einer Wärmeleitfähigkeit λ < 40 W/mK, insbesondere einer Chrom-Molybdän- oder Chrom-Nickel-Stahllegierung besteht.Compressor according to one of claims 1 to 5, characterized in that the part made of high-strength material ( 21 ) of the cylinder head ( 39 ) consists of steel with a thermal conductivity λ <40 W / mK, in particular a chromium-molybdenum or chromium-nickel steel alloy.
DE10255680A 2002-11-28 2002-11-28 Axial piston compressors, in particular CO 2 compressors for vehicle air conditioning systems with split cylinder head Expired - Fee Related DE10255680B4 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10255680A DE10255680B4 (en) 2002-11-28 2002-11-28 Axial piston compressors, in particular CO 2 compressors for vehicle air conditioning systems with split cylinder head
FR0313872A FR2847953B1 (en) 2002-11-28 2003-11-26 AXIAL PISTON COMPRESSOR, ESPECIALLY A CO2 COMPRESSOR, FOR AIR CONDITIONING SYSTEMS OF MOTOR VEHICLES, WITH A CYLINDER CYLINDER HEAD IN MULTIPLE PARTS.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10255680A DE10255680B4 (en) 2002-11-28 2002-11-28 Axial piston compressors, in particular CO 2 compressors for vehicle air conditioning systems with split cylinder head

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10255680A1 DE10255680A1 (en) 2004-06-17
DE10255680B4 true DE10255680B4 (en) 2008-07-31

Family

ID=32308818

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10255680A Expired - Fee Related DE10255680B4 (en) 2002-11-28 2002-11-28 Axial piston compressors, in particular CO 2 compressors for vehicle air conditioning systems with split cylinder head

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE10255680B4 (en)
FR (1) FR2847953B1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006207391A (en) * 2005-01-25 2006-08-10 Sanden Corp Fluid machine
DE102005059166A1 (en) * 2005-06-10 2006-12-21 Robert Bosch Gmbh Assembly unit for a compressor and compressor with an assembly unit
DE102007041901A1 (en) * 2007-09-04 2009-03-05 Continental Automotive Gmbh Magnetfed generating element
TWI545258B (en) * 2014-04-07 2016-08-11 周文三 Air compressor
DE102015201291A1 (en) * 2015-01-26 2016-07-28 Magna Powertrain Bad Homburg GmbH Compressor housing with pressure relief and method for operation

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3534289A1 (en) * 1985-09-26 1987-04-16 Danfoss As Cylinder head for a piston compressor, in particular of a small refrigerating machine
DE19833604A1 (en) * 1997-07-29 1999-02-04 Luk Fahrzeug Hydraulik Compact compressor for air conditioning in vehicle
DE10037659A1 (en) * 2000-03-03 2001-09-27 Luk Fahrzeug Hydraulik Reciprocating piston machine esp. compressor pref. for the air conditioning system of motor vehicle with housing and cover and in housing is working unit including piston and in housing
DE19727185C2 (en) * 1996-06-28 2002-11-28 Thomas Industries Inc Two-cylinder air compressor

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3332259A1 (en) * 1983-09-07 1985-03-28 Danfoss A/S, Nordborg REFRIGERATOR COMPRESSORS
IT1184167B (en) * 1985-03-21 1987-10-22 Eurodomestici Ind Riunite IMPROVEMENT IN SEALED MOTOR-COMPRESSORS FOR REFRIGERANT CIRCUITS
IT221682Z2 (en) * 1991-03-05 1994-09-13 Whirpool Italia Srl MOTOR-COMPRESSOR WITH HEAD MADE OF DIFFERENT MATERIALS
JP2001123957A (en) * 1999-10-27 2001-05-08 Sanden Corp Compressor
JP2001248549A (en) * 2000-03-07 2001-09-14 Sanden Corp Reciprocating type compressor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3534289A1 (en) * 1985-09-26 1987-04-16 Danfoss As Cylinder head for a piston compressor, in particular of a small refrigerating machine
DE19727185C2 (en) * 1996-06-28 2002-11-28 Thomas Industries Inc Two-cylinder air compressor
DE19833604A1 (en) * 1997-07-29 1999-02-04 Luk Fahrzeug Hydraulik Compact compressor for air conditioning in vehicle
DE10037659A1 (en) * 2000-03-03 2001-09-27 Luk Fahrzeug Hydraulik Reciprocating piston machine esp. compressor pref. for the air conditioning system of motor vehicle with housing and cover and in housing is working unit including piston and in housing

Also Published As

Publication number Publication date
DE10255680A1 (en) 2004-06-17
FR2847953A1 (en) 2004-06-04
FR2847953B1 (en) 2006-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19622718C2 (en) Piston compressor with integrated lubricating oil separator
DE19754612C2 (en) Adjustable displacement compressor
DE69923627T2 (en) Compressor with oil separation arrangement
DE3839500C2 (en)
DE19650108A1 (en) Swashplate compressor for cooling system
DE19641996C2 (en) compressor
DE102004040476B4 (en) Capacity control valve
DE19527675C2 (en) Refrigerant compressor with single-acting pistons and damping devices for fluctuations in the starting pressure
EP1307657A1 (en) Two-shaft vacuum pump
DE4326323A1 (en) Axial piston compressor for air conditioning system - uses centering device to align drive shaft with cylinder block
DE10255680B4 (en) Axial piston compressors, in particular CO 2 compressors for vehicle air conditioning systems with split cylinder head
DE19821265A1 (en) Coolant compressor
DE10356404A1 (en) piston assembly
DE19802461A1 (en) Coolant compressor
EP3412944B1 (en) Control valve
DE112006002191T5 (en) reciprocating engine
DE4425406C2 (en) Support structure for a rotating shaft of a compressor
DE102006003370B4 (en) fluid machine
EP1662141B1 (en) Axial piston compressor
DE10231640A1 (en) Flow restrictor assembly in a displacement control mechanism of a variable displacement compressor
DE3522796C2 (en)
DE19614384C2 (en) Swash plate compressor
WO2002095229A1 (en) Compressor
DD249310A5 (en) Rotary compressor
DE4326407C2 (en) Reciprocating refrigerant compressor with rotary valve on the intake side

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: ZEXEL VALEO COMPRESSOR EUROPE GMBH, 68766 HOCKENHE

8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: VALEO COMPRESSOR EUROPE GMBH, 68766 HOCKENHEIM, DE

8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee