(19)
(11) EP 1 191 225 A2

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
27.03.2002  Patentblatt  2002/13

(21) Anmeldenummer: 01122332.8

(22) Anmeldetag:  19.09.2001
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)7F04B 41/00
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
AL LT LV MK RO SI

(30) Priorität: 22.09.2000 DE 10047087

(71) Anmelder: Boge Kompressoren
D-33739 Bielefeld (DE)

(72) Erfinder:
  • Cromm, Gerd, W.
    44267 Dortmund (DE)

(74) Vertreter: Heiland, Karsten, Dipl.-Ing. et al
Meissner, Bolte & Partner Anwaltssozietät GbR Hollerallee 73
28209 Bremen
28209 Bremen (DE)

   


(54) Kolbenkompressor


(57) Die Erfindung betrifft einen Kolbenkompressor mit Luftkühlung, mindestens einem Zylinder (11 bis 14), einem Lüfter (19) zur Erzeugung strömender Kühlluft und mit Elementen zur Führung der Kühlluft. Erfindungsgemäß ist eine zusätzliche Wasserkühlung für thermisch besonders beanspruchte Bauteile vorgesehen. Ein Kühler (31) der Wasserkühlung ist im Luftstrom der Luftkühlung angeordnet. Einer oder mehrere der Zylinder (11 bis 14) sind jeweils zumindest teilweise von einem Kühlwassergehäuse umgeben.




Beschreibung


[0001] Die Erfindung betrifft einen Kolbenkompressor mit Luftkühlung, mindestens einem Zylinder, einem Lüfter zur Erzeugung strömender Kühlluft und insbesondere Elementen zur Führung der Kühlluft.

[0002] Die Kühlung von Kolbenkompressoren richtet sich nach der Größe und Leistung derselben, ebenso die Zylinderzahl. Üblich sind luftgekühlte Kompressoren mit vorzugsweise zwei Zylindern für Antriebsleistungen bis zu 11 KW. Bei höheren Leistungen, etwa von 11 bis 38 KW, werden insbesondere drei bis vier Zylinder mit Luftkühlung eingesetzt. Oberhalb von 37 KW weisen Kolbenkompressoren regelmäßig Wasserkühlung auf. Verbessert wird so der spezifische Leistungsbedarf, da die Aufheizung der angesaugten/verdichteten Luft niedriger ist. Die Lebensdauer der Kolben, Kolbenringe, Zylinder und Ventile wird verlängert. Allerdings sind wassergekühlte Kompressoren wesentlich teurer in den Herstellkosten wegen der Kühlmittelkanäle in den Gussteilen, etwa in den Zylindern oder Zylinderköpfen. Hohe Kühlwasserkosten fallen bei Frischwasser- oder Kühlturmkühlung an. Die Luftkühlung schlägt sich demgegenüber in niedrigeren Herstell- und Kühlmittelkosten nieder.

[0003] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Kolbenkompressor zu schaffen, der die Vorteile einer Wasserkühlung nutzt, ohne die Vorteile der Luftkühlung aufzugeben und ohne die Nachteile der herkömmlichen Wasserkühlung in Kauf zu nehmen.

[0004] Der erfindungsgemäße Kolbenkompressor ist gekennzeichnet durch eine zusätzliche Wasserkühlung für ausgewählte Bauteile. Das Prinzip der Luftkühlung wird beibehalten. Es werden insbesondere die Bauteile an eine Wasserkühlung angeschlossen bzw. mit Mitteln für eine Wasserkühlung versehen, die thermisch besonders belastet sind. Es handelt sich vorzugsweise um die Zylinder, Zylinderköpfe und Ventile. In erster Linie weisen die Zylinder eine Wasserkühlung auf. Besonders vorteilhaft ist ein geschlossener Kühlwasserkreislauf.

[0005] Die Erfindung findet insbesondere Anwendung bei ölfreien Kolbenkompressoren, die fahrbar oder stationär, horizontal oder vertikal angeordnet sind. Gleichwohl können auch Öl als Schmiermittel aufweisende Kolbenkompressoren in erfindungsgemäßer Weise gestaltet sein.

[0006] Zur Anwendung kommt die erfindungsgemäße zusätzliche Wasserkühlung vorzugsweise bei Kompressoren mit einer Antriebsleistung von 11 bis 37 KW bzw. oberhalb 15 KW. Die Grenzen sind fließend. Der Einsatz der Erfindung außerhalb der angegebenen Werte ist deshalb nicht ausgeschlossen. Auch können statt Wasser andere geeignete Kühlmittel oder Mischungen mit Wasser verwendet werden.

[0007] Vorteilhafterweise ist ein Kühler der Wasserkühlung im Luftstrom der Luftkühlung angeordnet. Ein zusätzlicher Lüfter für die Wasserkühlung wird dadurch vermieden.

[0008] Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Kolbenkompressor von einer Luftführungshaube bzw. Schallhaube umgeben, die einen Lufteintritt und einen Luftaustritt aufweist, wobei der Kühler für die Wasserkühlung im Luftstrom in der Haube (15), insbesondere im Bereich des Luftaustritts angeordnet ist. Die strömende Luft streicht zunächst am Kompressor entlang und erreicht dann den Kühler für die Wasserkühlung.

[0009] Vorzugsweise sind die Zylinder jeweils zumindest teilweise von einem Kühlwassergehäuse umgeben. So kann ein Kühlwassergehäuse spiralförmig oder hülsenartig um den jeweiligen Zylinder herumgeführt sein. Gekühlt werden die den Zylinderlaufbahnen benachbarten Wandungen, vorzugsweise auch die Ventile oder hieran angrenzende Bereiche, etwa Teile der Zylinderköpfe. Dort sind auch Kühlrippen für die strömende Kühlluft angeordnet.

[0010] Vorteilhafterweise sind die Zylinder quer zur strömenden Kühlluft und in einer oder mehreren horizontalen Ebenen angeordnet. Die Kühlluft strömt in thermisch günstiger Weise aufwärts. Vorzugsweise sind bei einer Anordnung mit vier Zylindern je zwei Zylinder in derselben horizontalen Ebene angeordnet.

[0011] Unterhalb der Zylinder ist vorzugsweise der Lüfter zur Erzeugung der aufwärts strömenden Kühlluft vorgesehen, so dass hier die Luft noch nicht erwärmt ist. Der Lüfter kann mit dem Antrieb des Kompressors oder mit einem separaten Antrieb gekoppelt sein. Insbesondere ist ein Direktantrieb vorgesehen.

[0012] Den Zylindern können Nachkühler und/oder Zwischenkühler zugeordnet sein. Vorzugsweise ist ein Nachkühler für die erzeugte Druckluft vorgesehen, der im Luftstrom der Luftkühlung angeordnet ist. Ebenfalls vorteilhaft ist ein Zwischenkühler zwischen zwei gebildeten Verdichterstufen, wobei der Zwischenkühler im Luftstrom der Luftkühlung liegt. Nachkühler und/oder Zwischenkühler sind vorzugsweise - in Strömungsrichtung der Kühlluft gesehen - vor den Zylindern angeordnet, so dass zunächst die genannten Kühler und dann die Zylinder von der Kühlluft umströmt werden.

[0013] Die Kühlwassergehäuse sind vorteilhafterweise durch mindestens eine Ringleitung miteinander verbunden, die vorzugsweise im Luftstrom der Kühlluft liegt. Die Ringleitung ist an den Kühler für die Wasserkühlung angeschlossen.

[0014] Vorteilhaft ist auch eine Ausbildung mit zwei Ringleitungen, nämlich eine Ringleitung für zu kühlendes "warmes" Wasser und eine weitere Ringleitung für gekühltes "kaltes" Wasser, wobei die Kühlwassergehäuse durch die Ringleitungen miteinander verbunden sind und wobei beide Ringleitungen an den Kühler für die Wasserkühlung angeschlossen sind.

[0015] Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung im Übrigen und aus den Ansprüchen.

[0016] Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1
eine perspektivische Darstellung eines Kolbenkompressors mit Luftführungshaube, letztere teilweise aufgeschnitten,
Fig. 2
eine Seitenansicht des Kolbenkompressors gemäß Fig. 1,
Fig. 3
eine Draufsicht auf den Kolbenkompressor mit schematischer Darstellung von Kühlwasserleitungen, Umwälzpumpe, Ausdehnungsgefäß und Sicherheitsventil,
Fig. 4 bis 8
Schnittdarstellungen jeweils eines Zylinders mit Zylinderkopf, Ventilplatte und unterschiedlichen Kühlwasserführungen,
Fig. 6a und 8a
schematische Darstellung einer Reihenschaltung bzw. einer Parallelschaltung von Zylinder und Ventilplatte im Kühlwasserkreislauf,
Fig. 9 und 10
radiale Schnitte durch einen Zylinder oberhalb der Ventilplatte (Fig. 9) und durch die Ventilplatte (Fig. 10).


[0017] Ein ölfreier Kolbenkompressor 10 mit vier Zylindern 11, 12, 13, 14 ist gekapselt angeordnet, nämlich in einer Schallhaube 15, die zugleich die Funktion eines Gehäuses hat. Die Zylinder 11 bis 14 sind sternförmig angeordnet in zwei horizontalen Ebenen, nämlich die einander gegenüberliegenden Zylinder 12 und 14 in einer oberen horizontalen Ebene 16 und die Zylinder 11 und 13 in einer mit geringem Abstand darunterliegenden horizontalen Ebene 17, siehe insbesondere Fig. 2.

[0018] Eine Antriebsmotor 18 ist direkt mit einer nicht gezeigten, vertikal gerichteten Kurbelwelle gekoppelt und unterhalb der Zylinder 11 bis 14 angeordnet. Auf der ebenfalls nicht gezeigten Welle des Antriebsmotors 18 ist ein Lüfterrad angeordnet, das die Kühlluft axial aufwärts ansaugt und in radialer Richtung abgibt, siehe Fig. 2. Das Lüfterrad 19 schließt unten an den Antriebsmotor 18 an.

[0019] Der Kolbenkompressor 10 ist mit Antriebsmotor 18 und Lüfterrad 19 innerhalb der Schallhaube 15 angeordnet. Diese weist im wesentlichen zwei Öffnungen auf, nämlich eine Lufteintrittsöffnung 20, etwa mittig im Bereich eines Bodens 21. Die Öffnung 20 weist eine aufwärtsgerichtete umlaufende Trichterwandung 22 auf. Deren Querschnitt ist an den Querschnitt einer Einlassöffnung 23 des Lüfterrades 19 angepasst. Nahe einer Oberwand 24 der Schallhaube 15 ist seitlich eine Auslassöffnung 25 vorgesehen und zwar am Ende eines horizontal gerichteten Auslasskanals 26, der oben begrenzt ist durch die Oberwand 24 und nach unten begrenzt ist durch eine horizontale Trennwand 27. Die Auslassöffnung 25 ist im Bereich einer Vorderwand 28 bzw. in deren oberem Bereich angeordnet. Eine gegenüberliegende Rückwand ist mit der Ziffer 29 versehen. Der Abstand zwischen der Vorderwand 28 und der Rückwand 29 wird als Tiefe bezeichnet. Die Trennwand 27 erstreckt sich nicht über die volle Tiefe. Vielmehr ist zum Durchtritt der aufwärtsgerichteten Kühlluftströmung eine Überströmöffnung 30 zwischen der Rückwand 29 und der Trennwand 27 frei.

[0020] Insgesamt verläuft die Kühlluftströmung durch die Öffnung 20, durch das Lüfterrad 19, aufwärts entlang dem Antriebsmotor 18, an den Zylindern 11 bis 14 und weiteren Teilen des Kolbenkompressors 10 vorbei, durch die Überströmöffnung 30, entlang dem Auslasskanal 26 und schließlich aus der Auslassöffnung 25 hinaus. In letzterer ist ein Wasserkühler 31 angeordnet, der die Auslassöffnung 25 ganz oder teilweise ausfüllt und der von einer die Zylinder 11 bis 14 kühlenden Flüssigkeit durchströmt wird. Der genauere Aufbau des Kühlwasserkreislaufs wird nachfolgend erläutert.

[0021] Jeder der Zylinder 11 bis 14 ist ringförmig oder hülsenförmig von einem mit Kühlwasser oder anderer Kühlflüssigkeit gefüllten Kühlmantel 32 umgeben. Durch den Kühlmantel bedeckt sind insbesondere zumindest teilweise Zylinderlaufbahnen (nicht gezeigt) und vorzugsweise auch Bereiche, in denen Einlassventile für die zu komprimierende Luft angeordnet sind (ebenfalls nicht gezeigt). Die Ansaugluft für den Kolbenkompressor 10 gelangt über einen oben auf demselben angeordneten Luftfilter 33 in ein Kurbelgehäuse 34 und von dort in die einzelnen Zylinder 11 bis 14. Dabei wird die Ansaugluft der an den Zylindern vorbeiströmenden Kühlluft entnommen.

[0022] In besonderer Weise ist das Kühlwasser zwischen den Zylindern 11 bis 14 und dem Wasserkühler 31 geführt. Hierzu ist jeder Kühlmantel 32 an zwei Ringleitungen 35, 36 angeschlossen. Diese liegen in einer Ebene oberhalb der oberen Ebene 16 und zwar zueinander konzentrisch. Die innere Ringleitung 35 verteilt das vom Kühler 31 kommende gekühlte Wasser an die Zylinder 11 bis 14. Die äußere Ringleitung 36 nimmt das Kühlwasser aus den Kühlmänteln 32 auf und übergibt es an den Kühler 31. Die kältere Leitung (Vorlauf) zwischen Kühler 31 und innerer Ringleitung 35 ist mit der Ziffer 37 bezeichnet, während die wärmere Leitung (Rücklauf) zwischen der äußeren Ringleitung 36 und dem Kühler 31 die Ziffer 38 trägt. In der als Kühlwasservorlauf wirkenden Leitung 37 sind eine Umwälzpumpe 39, ein Ausdehnungsgefäß 40 und ein Sicherheitsventil 41 angeordnet. Von den Ringleitungen 35, 36 erstrecken sich kurze aufwärtsgerichtete Leitungsstücke 42, 43 zu den Kühlmänteln 32.

[0023] Die aus den Zylindern 11 bis 14 austretende Luft ist in besonderer Weise geführt. Der Kompressor ist zweistufig ausgelegt. Jede Stufe weist einen eigenen Druckluftkühler 44 auf. Die beiden Zylinder 12, 13 sind an den in Fig. 1 links gezeichneten Druckluftkühler 44 angeschlossen, während die beiden Zylinder 11, 14 mit dem in Fig. 1 rechts gezeichneten Druckluftkühler 44 verbunden sind. Die beiden Stufen können parallel geschaltet sein oder aber hintereinander. Im letzteren Falle hat ein Druckluftkühler die Funktion eines Zwischenkühlers und der andere die Funktion eines Nachkühlers. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist ein Druckluftaustritt in den Figuren nicht eingezeichnet.

[0024] Die beiden Druckluftkühler 44 sind in einer gemeinsamen horizontalen Ebene unterhalb der Zylinder 11 bis 14 und etwa auf der Höhe des Antriebsmotors 18 oder knapp darüber angeordnet und liegen in dem aufwärtsgerichteten Kühlluftstrom, der vom Lüfterrad 19 erzeugt wird - ebenso wie die Zylinder 11 bis 14 und die Ringleitungen 35, 36.

[0025] Die Druckluftkühler 44 sind so angeordnet, dass neben oder zwischen ihnen weiterer Raum für die aufsteigende Kühlluft vorhanden ist, so dass die in den Luftfilter 33 eintretende Luft bzw. die den Wasserkühler 31 passierende Luft nicht zwangsläufig die Druckluftkühler 44 durchquert hat. Die Wandungen der Schallhaube 15 sind Führungselemente für die Kühlluft, ebenso die Trennwand 27.

[0026] In die Schallhaube 15 ist ein Tragrahmen 45 für den Kolbenkompressor 10 integriert und zwar etwa auf halber Höhe der Schallhaube 15. Der Kolbenkompressor 10 ist mit Antriebsmotor 18, Lüfterrad 19, Luftfilter 33, Ringleitungen 35, 36, Druckluftkühlern 44 und Wasserkühler 31 schwingungsfähig auf dem Tragrahmen 45 gelagert und zwar über vier radial abstehende Tragarme 46, an deren Enden Dämpfungselemente 47 angeordnet sind.

[0027] Zylinderköpfe 48 der einzelnen Zylinder 11 bis 14 sind vorzugsweise gerippt ausgeführt und deshalb nicht von den Kühlmänteln 32 umgeben.

[0028] Einen Schnitt durch einen der Zylinder 11 bis 14 zeigen die Fig. 4 bis 8 mit jeweils geringen Änderungen. In dem Zylinder 11 ist ein Kolben 49 geführt. In dessen Bewegungsbereich ist der Zylinder 11 mit dem Kühlmantel 32 versehen, der einen spiralförmig umlaufenden Kühlkanal 50 aufweist, dessen einzelne Gänge in Bewegungsrichtung des Kolbens 49 nebeneinanderliegen und der an die kalte Leitung 37 als Vorlauf und die warme Leitung 38 als Rücklauf angeschlossen ist. Durch den Kühlkanal wird vorzugsweise das für die Kompression der Luft verwendete Zylindervolumen gekühlt.

[0029] Zwischen Zylinder 11 und Zylinderkopf 48 ist eine Ventilplatte 51 angeordnet. Diese ist mit den erforderlichen Durchtrittsöffnungen und Ventilen versehen. Teil des Zylinderkopfes 48, benachbart zur Ventilplatte 51, ist eine umlaufende Druckkammer 52 sowie eine mittige Saugkammer 53. Die Druckkammer 52 ist seitlich (radial) mit einem Druckluftaustritt 54 versehen. Von hier aus gelangt die verdichtete Luft in den Druckluftkühler 44 als Zwischen- oder Nachkühler. Die Saugkammer 53 ist mit einer mittigen Lufteintrittsöffnung 55 versehen.

[0030] Die Ventilplatte 51 ist in der Ausführung gemäß Fig. 4 mit Saugventilen 56 (der Lufteintrittsöffnung 55 gegenüberliegend) und mit Druckventilen 57 (im Bereich der Druckkammer 52) versehen. Die Funktion von Druck- und Saugventilen ist grundsätzlich bekannt und braucht hier nicht näher erläutert zu werden.

[0031] Eine Besonderheit zeigt Fig. 5. Dort sind die Ventilplatte 51 und der Zylinderkopf 48 im Bereich der Saugkammer 53 mit eigenen Kühlkanälen 58, 59 versehen. Diese sind mit den Kühlkanälen 50 in Reihe angeordnet. Ebenfalls möglich ist eine parallele Anordnung.

[0032] Eine weitere Abwandlung zeigt Fig. 6. Hier sind zusätzliche Kühlkanäle 58 nur im Bereich der Ventilplatte 51 vorhanden. Außerdem ist ein regelbarer Bypass 60 zwischen den Kühlkanälen 50 des Zylinders 11 und der warmen Rücklaufleitung 38 angeordnet. Dadurch kann für die Kühlkanäle 58 im Bereich der Ventilplatte 51 ein geringerer Flüssigkeitsstrom eingestellt werden. Auch hier liegt vorzugsweise eine Reihenschaltung der Kühlkanäle 50 des Zylinders 11 und der Kühlkanäle 58 der Ventilplatte 51 vor. Fig. 6a gibt den Verlauf des Kühlwasserkreislaufs in schematischer Darstellung wieder. Die Pfeile 61 geben die Strömungsrichtung an. Jeweils benachbart angeordnete, entgegengesetzt Pfeile geben die alternativ mögliche Strömungsrichtung wieder.

[0033] Eine weitere alternative Führung von Kühlwasserkanälen zeigt Fig. 7. Dort sind ebenso wie in Fig. 6 zusätzliche Kühlwasserkanäle 58 im Bereich der Ventilplatte 51 vorgesehen sowie ein Bypass 60 zwischen Kühlkanälen 50 und Rücklaufleitung 38. Allerdings erstrecken sich die Kühlkanäle 58 zusätzlich in radialer Richtung nach innen und sind mit Kühlkanälen 62 im Zylinderkopf 48 am Umfang der Saugkammer 53 verbunden. Während demnach in der Ausführungsform gemäß Fig. 5 zusätzliche Kühlkanäle 59 am Außenumfang der umlaufenden Druckkammer vorgesehen sind, erstrecken sich die Kühlkanäle 62 in der Ausführungsform der Fig. 7 am Innenumfang der Druckkammer 52 und nahe der Ventilplatte 51.

[0034] Schließlich zeigt Fig. 8 eine Ausführungsform entsprechend Fig. 6, jedoch mit einer Parallelschaltung der Kühlkanäle 50 einerseits und 58 andererseits. Zur Realisierung derselben ist zusätzlich eine Überbrückungsleitung 63 vorgesehen, die den größten Teil der spiralförmig umlaufenden Kühlkanäle 50 überbrückt.

[0035] Die Fig. 9 und 10 zeigen Schnittansichten durch die Ventilplatte 51 (Fig. 10) und durch den Zylinderkopf 48 (Fig. 9). Erkennbar sind die teilringförmige Anordnung der Saugventile 56 und die entlang eines imaginären Rings angeordneten Druckventile 57. Außerdem gezeigt ist die Anordnung von zwei Kühlkanälen 58 in der Ventilplatte 51. Diese sind symmetrisch zueinander angeordnet und umspülen jeweils vier Druckventile 57. Kühlwassereintritte 64 sind im unteren Bereich der Fig. 10 erkennbar, Kühlwasseraustritte 65 im oberen Bereich.

[0036] In Fig. 9 sind die Saugventile 57 in der Draufsicht erkennbar, ebenso die Saugventile 56. Geschnitten sind eine außen umlaufende Wandung 66 der Druckkammer 52 und eine innen umlaufende Wandung 67 der Saugkammer 52. Die innen umlaufende Wandung 67 begrenzt außerdem die Saugkammer 53.

[0037] Innenseitig der Wandung 67 ist ein Rohr oder eine Hülse mit einer wärmedämmenden Wandung 68 eingesetzt. Das Volumen dieses Rohres definiert die Saugkammer 53.

[0038] Die Führung der Druckluft ist aus Fig. 2 ersichtlich. Die aus dem Lüfterrad 19 nach außen bzw. oben austretende Luft innerhalb der Schallhaube 15 gelangt über Luftfilter 69 und entsprechende Ansaugleitungen 70 in die einzelnen Zylinder 11 bis 14. Die komprimierte Luft tritt jeweils unten aus den Zylindern aus und gelangt über Druckluftleitungen 71 in die Druckluftkühler 44 und von dort bis zu einem gemeinsamen Druckluftaustritt 72, der außerhalb der Schallhaube 15 oder in einer Wandung derselben angeordnet ist.

[0039] Alle in den Figuren dargestellten Strömungsrichtungen sind umkehrbar. Auch können in allen Ausführungsformen Reihenschaltung oder Parallelschaltung im Kühlwasserkreislauf vorgesehen sein. Schließlich sind die Schnittdarstellungen der Fig. 9 und 10 nicht nur auf Fig. 8 beziehbar, sondern in analoger Anwendung auch auf die anderen Zylinderschnitte (Fig. 4 bis 7).

Bezugszeichenliste:



[0040] 
10
Kolbenkompressor
11
Zylinder
12
Zylinder
13
Zylinder
14
Zylinder
15
Schallhaube
16
obere Ebene
17
untere Ebene
18
Antriebsmotor
19
Lüfterrad
20
Öffnung
21
Boden
22
Trichterwandung
23
Einlassöffnung
24
Oberrand
25
Auslassöffnung
26
Auslasskanal
27
Trennwand
28
Vorderwand
29
Rückwand
30
Überströmöffnung
31
Wasserkühler
32
Kühlmantel
33
Luftfilter
34
Kurbelgehäuse
35
innere Ringleitung   (Vorlauf)
36
äußere Ringleitung   (Rücklauf)
37
Leitung (kalt)
38
Leitung (warm)
39
Umwälzpumpe
40
Ausdehnungsgefäß
41
Sicherheitsventil
42
Leitungsstück
43
Leitungsstück
44
Druckluftkühler
45
Tragrahmen
46
Tragarme
47
Dämpfungselemente
48
Zylinderköpfe
49
Kolben
50
Kühlkanäle
51
Ventilplatte
52
Druckkammer
53
Saugkammer
54
Druckluftaustritt
55
Lufteintrittsöffnung
56
Saugventile
57
Druckventile
58
Kühlkanäle Ventilplatte
59
Kühlkanäle Zylinderkopf   außen
60
Bypass
61
Pfeil
62
Kühlkanäler Zylinderkopf   innen
63
Überbrückungsleitung
64
Kühlwassereintritte
65
Kühlwasseraustritte
66
Wandung
67
Wandung
68
Wandung
69
Luftfilter
70
Leitungen
71
Druckluftleitungen
72
Druckluftaustritt



Ansprüche

1. Kolbenkompressor (10) mit Luftkühlung, mindestens einem Zylinder (11 bis 14), einem Lüfter (19) zur Erzeugung strömender Kühlluft und insbesondere Elementen zur Führung der Kühlluft, gekennzeichnet durch eine zusätzliche Wasserkühlung für ausgewählte Bauteile.
 
2. Kolbenkompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kühler (31) der Wasserkühlung im Luftstrom der Luftkühlung angeordnet ist.
 
3. Kolbenkompressor nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Luftführungshaube bzw. Schallhaube (15), von der der Kolbenkompressor umgeben ist, und die eine Öffnung (20) als Lufteintritt und eine Auslassöffnung (25) als Luftaustritt aufweist, wobei der Kühler (31) für die Wasserkühlung im Luftstrom in der Haube (15), insbesondere im Bereich des Luftaustritts angeordnet ist.
 
4. Kolbenkompressor nach Anspruch 1 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einer oder mehrere Zylinder (11 bis 14) vorgesehen sind, die jeweils zumindest teilweise von einem Kühlwassergehäuse als Kühlmantel (32) umgeben sind.
 
5. Kolbenkompressor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlmäntel (32) bzw. Kühlwassergehäuse durch mindestens eine Ringleitung miteinander verbunden sind, die im Luftstrom der Kühlluft liegt, und dass die Ringleitung mit dem Kühler (31) für die Wasserkühlung verbunden ist.
 
6. Kolbenkompressor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlmäntel (32) bzw. Kühlwassergehäuse durch eine Ringleitung (36) für zu kühlendes "warmes" und eine weitere Ringleitung (35) für gekühltes "kaltes" Wasser miteinander verbunden sind, und dass beide Ringleitungen (35, 36) an den Kühler (31) für die Wasserkühlung angeschlossen sind.
 
7. Kolbenkompressor nach Anspruch 1 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einer oder mehrere Zylinder (11 bis 14) quer zur strömenden Kühlluft und in einer oder mehreren horizontalen Ebenen (16, 17) angeordnet sind.
 
8. Kolbenkompressor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb des mindestens einen Zylinders (11 bis 14) der Lüfter (19) zur Erzeugung der aufwärtsströmenden Kühlluft angeordnet ist.
 
9. Kolbenkompressor nach Anspruch 1 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lüfter (19) von einem Antrieb des Kompressors (10) angetrieben ist.
 
10. Kolbenkompressor nach Anspruch 1 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem mindestens einen Zylinder (11 bis 14) ein Nachkühler (Druckluftkühler 44) für die erzeugte Druckluft zugeordnet ist, der im Luftstrom der Luftkühlung liegt.
 
11. Kolbenkompressor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Zylinder (11 bis 14) zur Bildung von zwei oder mehr Verdichterstufen miteinander gekoppelt sind und dass zwischen den Stufen ein Zwischenkühler für die erzeugte Druckluft angeordnet ist, der im Luftstrom der Luftkühlung liegt.
 
12. Kolbenkompressor nach Anspruch 4 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmantel (32) Kühlwasserkanäle (50) aufweist, die das zu kühlende Bauteil - den Zylinder (11) - spiralförmig umgeben.
 
13. Kolbenkompressor nach Anspruch 4 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmantel (32) Kühlwasserkanäle (58, 59) aufweist, die Ventile oder eine Ventilplatte (51) zwischen dem jeweiligen Zylinder (11) und dem zugehörigen Zylinderkopf (48) kühlen.
 
14. Kolbenkompressor nach Anspruch 4 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmantel (32) Kühlwasserkanäle (58, 59) aufweist, die den jeweiligen Zylinderkopf (48) zumindest teilweise kühlen.
 




Zeichnung