DE3241111A1

DE3241111A1 - Verdichter-zylinderkopf

Info

Publication number: DE3241111A1
Application number: DE19823241111
Authority: DE
Inventors: Werner 3160 Lehrte-Kolshorn Heger; Wolfgang 3000 Hannover Lichtenberg
Original assignee: Wabco Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH
Current assignee: Wabco Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH
Priority date: 1982-11-06
Filing date: 1982-11-06
Publication date: 1984-05-10

Description

Verdichter-Zylinderkopf
Die Erfindung betrifft einen Verdichter-Zylinderkopf gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Die beim Betrieb von Verdichtern entstehenden hohen Druckstutzen-Temperaturen werden durch verschiedene Maßnahmen gesenkt. Eine dieser Maßnahmen ist die Anordnung von in den Druckraum des Zylinderkopfes hineinragenden Kühlrippen, um über die dadurch erzielte vergrößerte Oberfläche einen Teil der Wärme der durch den Komprimierungsvorgang stark erhitzten Druckluft in das die Kühlrippen umgebende Kühlmedium (Luft oder Wasser) abzuleiten.
Ein Zylinderkopf der vorgenannten Art ist durch die DE-OS 28 15 414 bekannt.
Dieser bekannte Zylinderkopf ist für einen Verdichter vorgesehen, dessen Druckventil eine als Druckventillamelle dienende Membran enthält. Die Kühlrippen dienen hier gleichzeitig als Fänger für die Druckventillamelle, wobei die Unterseite der Kühlrippen der Biegelinie der in Ventil-Offenstellung befindlichen Membran angepaßt ist.
Der hohe Druck, welcher beim Ausströmen der Druckluft auf die Unterseite der Membran einwirkt, hat jedoch zur Folge, daß sich die Membran zwischen den Kühlrippen durchbiegt und dadurch bei längerem Betrieb des Verdichters an diesen Stellen Brüche der Membran entstehen können.
Das erwähnte Durchbiegen der Membran zwischen den Kühlrippen kann verhindert werden, wenn gemäß der vorbekannten DE-OS 29 05 720 ein Ventilfänger in Verdichtern verwendet wird, welcher eine zwischen der Unterseite der hier ebenfalls im Zylinder angeordneten Rippen und der Druckventillamelle angeordnete Platte bildet.
Die Verwendung dieser bekannten Ventilfänger-Platte hat jedoch den Nachteil, daß die Platte in einem gewissen Abstand unterhalb der Kühlrippen angeordnet ist. Somit findet eine Kühlung dieser Platte nur durch Wärmestrahlung über die Kühlrippen statt. Da der Ventilfänger jedoch einer direkten Beaufschlagung der stark erhitzten Druckluft ausgesetzt ist, besteht die Gefahr, daß wegen der nur durch Strahlung erfolgenden Wärme-Ableitung keine ausreichende Kühlung erfolgt und eine Verkokung des Ventilfängers entsteht.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Verdichter-Zylinderkopf der eingangs genannten Art zu schaffen, daß die geschilderten Nachteile der beiden beschriebenen Ventilfänger nicht auftreten.
Die Verwendung einer solchen elastischen Platte als Ventilfänger, die in der Schließstellung des Druckventils anders gewählt ist als der sie abstützende Bereich der Kühlrippen, hat den Vorteil, daß beim Beaufschlagen der Druckventil-Lamelle mit verdichtetem Druckmittel (Druckluft) diese Lamelle zunächst zur Anlage an der elastischen Platte kommt und dann die Platte gegen den die Platte abstützenden Bereich der Kühlrippen drückt.
Dabei paßt sich die elastische Platte der Form der Lamelle und des erwähnten Kühlrippen-Bereiches an. Im Ergebnis liegt die Lamelle in der Offenstellung des Druckventils über einen großen Bereich direkt an der elastischen Platte an, die ihrerseits über einen großen Bereich direkt an den Kühlrippen anliegt. Damit ist ein sehr guter Kontakt der erwähnten Teile und folglich eine sehr gute Ableitung für die in der Lamelle entstehende Wärme gegeben.
Da die elastische Platte auch schon in der Schließstellung des Druckventils gewölbt ist, kann sie auch schon in dieser Betriebsphase des Druckventils über einen kleinen Bereich an den Kühlrippen anliegen. Es wird nach dem Anlegen der Lamelle an die Platte ein geräuschvolles Anlegen der Platte an den Kühlrippen vermieden. Die erfindungsgemäße Lösung ist einfach und billig herzustellen. Es ist lediglich darauf zu achten, daß die elastische Platte so befestigt wird, daß sie die erforderliche Bewegung und/oder zusätzliche Wölbung ungestört durchführen kann. Die elastische Platte ist auch deshalb vorgewölbt, damit sie auch dann sicher auf einem großen Bereich direkt an den Kühlrippen anliegt, wenn die von der Lamelle auf die Platte ausgeübten Kräfte vergleichsweise gering sind.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels, welches in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert.
Die Zeichnung zeigt einen Zylinderkopf 1 mit in einem Druckraum 2 angeordneten Kühlrippen 3, welche an der Unterseite einen mit einem Radius 4 ausgebildeten Flächenbereich für eine elastische Platte 5 haben. Die elastische Platte 5 dient als Fänger einer nicht dargestellten Membran, welche als Ventillamelle eines gleichfalls nicht dargestellten Druckventils dient.
Unter dem Zylinderkopf 1 ist die als Fänger der Druckventillamelle dienende elastische Platte 5 für sich noch einmal in der Schließstellung des Druckventils als Platte 5' dargestellt.
Es soll hiermit verdeutlicht werden, daß die Ventilfängerplatte 5' mit einem kleineren Radius R 6 als der Radius R 4 der Platte 5 vorgebogen ist. Der an den äußeren Enden vorgebogene Radius R 7, welcher im Bereich zwischen den äußeren Plattenbefestigungen 8,9 und den äußeren Übergängen zu den Kühlrippen 3 liegt, entspricht dem Radius R 10 des Zylinderkopfes 1. An der Befestigung 8 besitzt die Platte 5 ein Langloch 11, welches eine Anpassung der Platte 5 an den Radius R 4 bei der Beaufschlagung mit Druckluft ermöglicht. Eine innige Verbindung zwischen dem unteren radialen Flächenbereich R 4 der Kühlrippen 3 und dem Ventilfänger 5 ist somit in vorteilhafter Weise gegeben und die Wärme wird direkt über die Kühlrippen 3 abgeleitet, welche ihrerseits Wärme an das umgebende Kühlmedium (Luft oder Wasser) abgeben.

Claims

Patentansprüche~ ½). Verdichter-Zylinderkopf ,welcher folgende 2dedcmEale u.mfaßt: a) der Druckraum (i) enthält Kühlrippen (3); b) der dem Druckventil des Verdichters zugewandte Bereich der Kühlrippen (3) dient als Fänger für den in Offenstellung befindlichen Druckventil-Schließkörper; c) der Druckventil-Schließkörper besteht aus einer Lamelle; d) die Lamelle ist während der Ventil-Öffnungsbewegung derart verformbar, daß sich die Lamelle zu den Kühlrippen (3) hin durchwölbt; e) der Zylinderkopf (1) ist in seinem zum Abfangen der in Offenstellung befindlichen Lamelle dienenden Fängerbereich der Kühlrippen (3) gewölbt, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: f) unterhalb der Kühlrippen (3) ist im gewölbten Druckventil-Fängerbereich eine wärmeleitfähige elastische Platte (5) vorgesehen; g) die als Fänger für die Lamelle dienende elastische Platte (5) ist in Richtung auf die Kühlrippen (3) zu gewölbt; h) die elastische Platte (5) weist in Schließstellung des Druckventils eine andere Wölbung (R6) auf als der die Platte (5') abstützende gewölbte (R4) Druckventil-Fängerbereich der Kühlrippen (3).
2. Verdichter-Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (5') in der Schließstellung des Druckventils eine stärkere Wölbung (R6) aufweist als der Fängerbereich (R4) der Kühlrippen (3) oder gleich stark gewölbt ist wie der Fängerbereich.
3. Verdichter-Zylinderkopf nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (5) an der Unterseite des Zylinderkopfes (1) außerhalb des Kühlrippenbereiches beidseitig (8,9) befestigt ist.
4. Verdichter-Zylinderkopf nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Befestigungs-Punkten (8,9) der Platte (5) ausgehenden, in die äußeren Kühlrippen-Be reiche übergehenden Bereiche einen Radius (R7) aufweisen der gleich ist mit dem Radius (R10) der entsprechenden Zylinderkopf-Bereiche.
5. Verdichter-Zylinderkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (5) aus einem elastischen Blech besteht.
6. Verdichter-Zylinderkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (5) aus einem elastischen Kunststoff besteht.