DE2410705A1

DE2410705A1 - Kompressor

Info

Publication number: DE2410705A1
Application number: DE2410705A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl Ing Rauscher; Max Schoeffel
Original assignee: KNORR BREMSE GmbH; Knorr Bremse AG
Current assignee: KNORR BREMSE GmbH; Knorr Bremse AG
Priority date: 1974-03-06
Filing date: 1974-03-06
Publication date: 1975-09-18

Description

Kompressor Die Erfindung bezieht sich a.X.f einen Kompressor mit einem zwischen seinem Zylinderkopf und dem Zylinderkopfdeckel gehaltenen Druckventil,bestehend aus einer Ventilsitzplatte mit wenigstens einer sie quer durchdringenden Ventilöffnung, einem gegenüber der Ventil sitzplatte gebogenen, bügelförmig ausgebildeten Ventilfänger und einer elastischen Ventillamelle, die zwischen der Ventilsitzplatte und dem Ventilfänger gehalten ist.
Wassergekühlte Kompressoren, bei denen der Zylinderkopf und der Zylinderkopfdeckel oder beide an einen Eühlwasserkreislauf angeschlossen sind, sid bekannt. Im letzteren Falle gelangt das Kühlwasser aus dem Zylinderkopfgehäuse direkt in den Zylinderkopfdeckel. Die mit den bekcsnnten Kompressoren erzielten Kühlwirkungen erwiesen sich als unzurei..chen.d, da Verkokungen am Kolben, an der Ventilsitzplatte und im Bereich der Ventllbohrungen nicht vermieden werden konnten. Solche Verkokungserscheinungen sind aber insbesondere bei Pufferenddruckverdichtern besonders nachteilig.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kompressor der eingangs genannten Art derart mit einer wirksamen Kühlung zu versehen, daß die nachteiligen Verkokungserscheinun gen sicher vermieden werden.
Die Aufgabe wird erfindlmgsgemäß in der Weise gelöst, daß die Ventilsitzplatte mit einem durch wenigstens einen Kanal. gebildeten Kühlmittelhohlraum versehen ist, welcher an einen Kühlmittelkreislauf angeschlossen ist.
Vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen eines oder mehrerer Unteransprüche .
In Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Hierin zeigt Big. 1 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Kompressor, Fig. 2 eie Unteransicht auf die abgebrochen dargestellte Ventilsitzplatte in Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt durch einen erfin.dungsgemäSen Kompressor, wobei der Zylinderkopfdeckel mit der Ventilsitzplatte einstückig ausgebildet ist, Fig. 4 ei.nen Schnitt durch einen weiteren erfindungsgemäßen Kompressor mit luftgekühltem 3yli.nderkopfgehäuse und Fig. 5 einen Schnitt durch einen gegenüber Fig. 4 abgewandelten Kompressor.
Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Kompressor mit einem Zylinderkopfgehäuse 2 und einem Zylinderkopfdeckel 14.
Zwischen dem Zylinderkopfgehause 2 und dem Zylinderkopfdeckel 14 ist eine Ventilsitzplatte 5 eingespcunnt, auf der ein bekannter Ventilfänger 31 mit einer Ventillamelle 32 gehalten ist.
Die Ventilsitzplatte 5 weist zwei in Fig. 2 gestrichelt gezeichnete, äe einen Kühlmittelhohlraum 7 bildende Querbohrungen 26, 27 in Form von Kanälen auf, die von der einen Schmalseite der Ventilsitzplatte 5 ausgehen und sich quer durch die Ventilsitzplatte 5 bis nahe der gegenüberliegenden Schmalseite erstrecken.Zwischen den parallelen Kühlmittelhohlräumen 7 befinden sich mit relativ geringem Abstand von diesen zwei Ventilbohrungen 8, die die Ventilsitzplatte 5 schmalseitig durchdringen und durch die die komprimierte Buft äus dem Zylinderraum gedrückt wird.
Die Kühlmittelhohlräume 7 weisen an ihren beiden Enden einerseits Anschlußbohrungen 10 zur Oberseite der Ventilsitzplatte 5 und andererseits Anschlußbohrungen 10 zur Unterseite der Ventilsitzplatte 5 auf, Die beiden Anschlußbohrungen 10' an den einen Enden der Kühlmittelhohlraume 7 fluchten mit Anschlußbohrungen 4 bzw.Ausnehmungenliri Zylinderkopfgehäuse 2, über die ein ringförmiger Kühlmittelhohlraum 3 mit den Kühlmittelhohlräumen 7 in Verbindung steht. Der Kühlmittelhohlraum 3 im Zylinderkopfgehäuse 2 weist eine seitliche Kühlmitteleintrittsöffnung 1 für einen Kühlmittelanschluß auf, der den Anschlußbohrungen 4 am Umfang des Zylinderkopfgehäuses 2 diametral gegenüberliegt.
Die Anschlußbohrungen 10 an den anderen Enden der Kühlmittelhohlräume 7 schließen an einen Kühlmittelhohlraum 12 im Zylinderkopfdeckel 14 an, der eine Kühlmittelaustrittsöffnung 13 aufweist, aus der das Kühlmittel austritt. Die Kühlmittelaustrittsöffnung 13 liegt den Anschlußstellen der Anschlußbohrungen 10 an dem Kühlmittelhohlraum 12 im Zylinderkopfdeckel 14 diametral gegenüber.
Zwischen dem Zylinderkopfdeckel 14 und der Ventilsitzplatte 5 einerseits und der Ventilsitzplatte 5 und dem Zylinderkopfgehäuse 2 andererseits befinden sich Dichtungsringe 11 und 6 mit im Bereich der Anschlußbohrungen 10 und 10' liegenden Öffnungen.
Die flihlmittelhohlräume ? si.nd an ihren einen Enden durch Stopfen 9 nach außen abgesperrt.
Kühlmittel strömt somit über die Kühlmitteleintrittsöffnung 1, den Kühlmittelhohlraum 3, die Anschlußbohrungen 4 in d.ie Querbohrungen 7 und von dort über die Anschlußbohrungen 10 in den Kühlmittelhohlraum 12 im Zylinderkopfdeckel 14, von wo das Kühlmittel über die Eühlmittielaustrittsöffnung 13 ab strömt.
Auf diese Weise wird die Ventilsitzplatte 5 im Bereich der Ventilbohrungen 8 erfindungsgemäß wirkung .svol 1 gekühlt, in deren Bereich besonders hohe Temperaturen auftreten, die ohne eine erfindungsgemäße Kühlung zu den eingangs erwahn ten Verkokungserscheinungen führt.
In Fig. 3 ist ein Kompressor dargestellt, wobei die Ventilsitzplatte 5 und der Zylinderkopfdeckel 14 gemäß Fig. 1 als untrennbar einstückiges Teil 21 ausgebildet si.nd,wodurch der Dichtungsring 11 gemäß Fig. 1 wegfällt und die Konstruktion wie auch Montage dadurch vereinfacht wird. An der Oberseite des Teiles 21 ist mittig eine Öffnung 25 vorgesehen, über welche mittels eines Deckels 22 und einer Ringdichtung 33, eine im Teil 21 angeordnete Druckluftkammer 25 druckdicht verschließbar ist. Über die Öffnung 23 kann in einfacher Weise die Montage eines in der Druckluftkammer 25 vorgesehenen Ventilfängers 31 mit einer elastischen Ventillamelle 32 vorgenommen werden. Das Zylinderkopfgehäuse 2 entspricht demjenigen in h'.ig 1 und ist durch den Dichtungsring 6 druckdicht mit dem Teil 21 verbunden. Die Kühlmittelhohlräume 7 bzw. die beiden Querbohrungen 26, 27 der Ventilsitzplatte 5 sind an ihren einen Enden durch Stopfen 9 druckdicht verschlossen. Ein im Teil 21 vorgesehener ringförmiger Sühlmnttelhohlraum 24 ist einerseits mit der Kühlmittelaustrittsöffnung 13 und andererseits über die Anschlußbohrung 10, die Querbohrungen 26, 27, der Ventilsitzplatte 5, die Anschlußbohrurpn1O' und 4 mit dem Kühlmittelhohlraum 3 des Zylinderkopfgehäuses 2 und von dort mit der Kühlmitteleintrittsöffnung 1 verbunden.
Bei Inbetriebnahme des Kompressors gemäß Fig. 3 strömt Kühlmittel über die Kühlmitteleintrittsöffnung 1, den Kühlmittelhohlraum 3, die Anschlußbohrungen 4 im Zylinderkopfgehäuse 2, die Bnschlußbohrungen 10' In der Ventilsitzplatte 5, die Kiihle nitteleintrittsöffnungen 28 in die Kühlmittelhohlräume 7 und über die Kühlmittelaustrittsöffnungen 29, die Anschluß bohrungen 10 in den ringförmigen Kühlmittelhohlraum 24 des Teiles 21, von wo das Kühlmittel über die Kühlmittelaustrittsöffnung 13 abströmt.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäR Fig. 3 nach der Erfindung wird die Ventilsitzplatte 5 im Bereich der Ventilbohrungen 8 ebenfalls wirkungsvoll gekühlt, so daß Verkokungserscheinungen damit weitgehend vermieden werden.
In den Fig. 4 und 5 sind erfindungsgemäß Kompressoren mit luftgekühlten Zylinderkopfgehäusen 2 mit Kühlrippen 2' gezeigt.
Der Zylinderkopfdeckel 14 in Fig. 3 entspricht dem Zylinderkopfdeckel 14 in Fig. 1. Die Ventilsitzplatte 5 in Fig.3 unterscheidet sich von der Ventilsitzplatte 5 in Fig. 1 nur dadurch, daß die Anschlußbohrungen 10' zu den Anschlußbohrungen 4 des Zylinderkopfgehäuses 2 nicht vorhanden sind und die Stopfen 9 in den Querbohrungen 26,27 der Ventilsitsplatte 5 zum Anschluß an ei.nen Kühlmittelkreislauf entfernt sind.
Vorteilhafterweise können damit die Ventilsitzplatte 5 und der Zylinderkopfdeckel 14 für ein luft- und ein wassergekühltes Zylinderkopfgehäuse verwendet werden.
In Fig. 5 sind die Querbohrungen 26, 27 in der Ventilsitzplatte 5, wie in Fig. 1, durch Stopfen 9 nach außen abgesperrt. Als Anschluß für einen Kühlmittelkreislauf dient in Fig. 5 eine Oeffnung 15 im Zylinderkopfdeckel 14', die an einen ersten Kühlmittelhohlraum 16 im Zylinderkopfdeckel 14' angeschlossen ist. Die einen Enden der Querbohrungen 26,27 stehen über erste Anschlußbohrungen 17 mit dem ersten Kühlmittelhohlraum 16 in Verbindung. Die anderen Enden der Querbohrungen 26, 27 stehen über Anschlußbohrungen 10 entsprechend den Anschlußbohrungen 10 in Fig. 1, 2,3 und 4 mit einem zweiten Kühlmittelhohlraum 18 im Zylinderkopfdeckel 14' in Verbindung, der sich weitgehend über die gesamte Fläche des Zylinderkopfdeckels 14' erstreckt und durch eine innere Wand 19 von dem ersten Eühlmittelhohlraum 16 getrennt ist. Der zweite Kühlmittelhohlraum 18 weist eine Öffnung 20 zum Kühlm-.ttelaustritt auf.
Auf diese Weise gelangt Kühlmittel von relativ niedriger Temperatur über den Anschluß 15, den Kühlmittelhohlraum 16, die Anschlußbohrungen 17 in die Querbohrungen 26, 27 zur Kühlung der Ventilsitzplatte 5 vor allem im Bereich der Ventilbohrungen 8, ehe es über die Anschlußbohrungen 10 und den Kühlmittelhohlraum 18 im Zylinderkopfdeckel 14' über die Öffnung 20 abgeführt wird.
Bei Kombination des Kompressors mit einem seinem Antrieb dienenden Verbrennungsmotor ist es zweckmäßig, den Sühlmittelhohlraum 3 des Kompressors an den Kühlmittelkreislauf des Verbrennungsmotors anzuschließen. Bei wassergekühlten Verbrennungsmotoren wird somit auch der Kühlmittelhohlraum 3 des Kompressors vom Kühlwasser durchströmt. Es kann auch zweckmäßig.sein, die Eühlmittelräume des Kompressors an den Ölkreislauf des Verbrennungsmotors anzuschließen; dies ergibt insbesondere bei mit dem Verbrennungsmotor organisch zu einer Einheit kombinierten Kompressoren eine vorteilhafte und zweckmäßige Konstruktion.
Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeisplele bechränlrt, die vorteilhafte Lösungen nach der Erfindung darstellen. Dem Fachmann ist klar, daß die Ventilsitzplatte 5 nach der Lehre der Erfindung in verschiedener Weise ausgebildet sein kann. So braucht es sich bei dem Kühlmittelhohlraum 7 der Ventilsitzplatte 5 nicht um eine oder mchrere Querbohrungen 26, 27 andeln, Vielmehr kann die Ventilsitzplatte 5 erfindungsgeinäß auch geteilt ausgebildet sein, wobei sich in der einen oder in beiden dicht aufeinanderliegenden Platter.hälften eine oder mehrere Vertiefungen befinden, die Kühlmittelhohlräume bilden.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Kompressor mit einem zwischen seinem Zylinderkopf und dem Zylinderkopfdeckel gehaltenen Druckventil, bestehend aus einer Ventilsitzplatte mit wenigstens einer sie quer durch dringenden Ventilöffnung, einem gegenüber der Ventilsitzplatte gebogenen, bügelforLig ausgebildeten Ventilfänger und einer elastischen Ventillamelle, die zwischen der Ventilsitzplatte und dem Ventilfänger gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilsitzplatte (5) mit einem durch wenigstens einen Eanal gebildeten Kühlmittelhoblraum (7) versehen ist, welcher an einen Lühlmittelkreislauf angeschlossen ist.

2. Kompressor nach Anspruch 1, dessen Zylinderkopf und Zylinderkopfdeckel mit einem Kühlmittelkreislauf versehen sind, dadurch gekennze.ichnet, daß die Ventilsitzplatte (5) in dem Kühlmittelkreislauf zwischen dem Zylinderkopigehäuse (2) und dem Zylinderkopfdeckel (14) eingeschaltet ist und das Kiihlmittel aus dem Zylinderkopfgehäuse (2) über die Ventilsitzplatte (5) zum Zylinderkopfdeckel (14) strömt.

3. Kompressor nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzei.chnet, daß die Ventilsitzplatte (5) und der Zylimderkopfdeckel (14) als untrennbar einstückiges Til (21) ausgebildet sind, an dessen Oberseite mittig eine mittels eines Deckels (22) druckdicht verschließbare Öffnung (23) einer im genannten Teil (21) befindlichen Druckluftkammer (25) vorgesehen ist.

4. Kompressor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Teil (21) ein ringförmiger Eühlmittelhohlraum (24) vorgesehen ist, welcher einerseits mit einer Kühlmittelaustrittsöffnung (13) und andererseits über eine Anschlußbohrung (10) mit einer Kühlmitteleintrittsöffnung (1) am Zylinderkopfgehäuse (2) verbunden ist.

5. Kompressor nach Anspruch 1 mit luftgekühltem Zylinderkopf und kühlmittelgekühltem Zylinderkopfdeckel, dadurch gekennzeichnet, daß im Kühlmittelkreislauf der Kühlmittelhohlraum (7) in der Ventilsitzplatte (5) einem Kühlmittelhohlraum (12) in Zylinderkopfdeckel (14) vorgeschaltet ist.

6. Kompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Kühlmittelhohlraum (7) nahe der Ventilöffnurg (8) erstreckt.

7. Kompressor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlmittelhohlraum (7) aus zwei Querbohrungen (26,27) oder dergleichen in der Ventilsitzplatte (5) besteht, zwischen denen unter relativ geringem Abstand wenigstens eine Ventilöffnung (8) liegt.

8. Kompressor nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende des Kühlmittelhohlraumes (7) in der Ventilsitzplatte (5) an einer Kühlmittelaustrittsöffnung (28) eines Kühlmittelhohlraumes (3) im Zylinderkopfgehäuse (2) und das andere Ende des Kühlmittelhohlraumes (7)in der Ventilsitzplatte (5) an einer tühlmitteleintiaittsöffnung (29) eines Kühlmittelhohlraumes (12) im Zylinderkopfdeckel (14) angeschlossen ist.

9. Kompressor nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende des Kühlmittelhohlraumes (7) in der Ventilsitzplatte (5) als eine seitliche Fühlmitteleintrittsöffnung (30) ausgebildet ist und daß das andere Ende des Kühlmittelhohlraumes (7) in der Ventilsitzplatte (5) an der KUhlmitteleintritQsöffnung (29) des Kühlmittelhohlraumes (12) im Zylinderkopfdeckel (14) angeschlossen und mit der Kühlmittelaustrittsöffnung (13) verbunden ist

10. Kompressor nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende des Kühlmittelhohlraumes (7) in der Ventilsitzplatte (5) an einem ersten mit einer Kühlmitteleintrittsöffnung (15) versehenen Kühlmittelhohlraum (16) des Zylinderkopfdeckels (14') und das andere Ende des KUhlmittelhohlraumes (7) an einem zweiten, von dem ersten Kühlhohlraum (16) im Zylinderkopfdeckel (14') getrennten Kühlmittelhohlraum (18) angeschlossen und mit einer KUhlmittelaustrittsöffnung (20) verbunden ist.

11. Kompressor nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Zylinderkopfgehäuse (2) der ringförmige Kiihlmittelhohlraum (3) auf einer Seite mit der Kühlmitteleintrittsöffnung (1) versehen ist und über zwei Anschlußbohrungen (4,4) in der Wandung des Zylinderkopfgehäuses (2) zur Stirnseite des Zylinderkopfgehäuses (2) offen ist, daS die einen Enden der beiden Querbohrungen (26,27) in der Ventilsitzplatte (5) über zwei mit den Anschlußbohrungen (4,4) in der Wandung des Zylinderkopfgehäuses (2) flllchtende Anschlußbohrungen (10',10') an den Kühlmittelhohlraum (3) im Zylinderkopfgehäuse (2) angeschlossen sind und daß die beiden anderen Enden der Querbohrungen (26,27) über Anschlußbohrungen (10,10 in der Ventilplatte (5) mit dem Kühlmittelhohlraum (12) im Zylinderkopfdeckel (14) verbunden sind, welcher mit der Kühlmittelaustrittsöffnung (13) versehen ist, wobei die ICühlmitteleintr:Lttsöffnung (1) und die Anschlußbohrungen (4,4) im Zylinderkopfgehäuse (2) einerseits und die zum Kühlmittelhohlraum (12) führenden Anschlußbohrungen (10,10) und d.ie Kühlmittelaustrittsöffnung (13) andererseits jeweils diametral zueinander liegen.

12.Kompressor nach Anspruch 1, in Kombination mit einer seinem Antrieb dienenden Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlmittelkreislauf des Kompressors in den Ölkreislauf der Brennkraftmaschine eingeschaltet ist.