用于压缩机的完全集成的缸盖的制作方法

本发明涉及一种用于压缩机的缸盖，该缸盖具有：在其上布置的冷却单元，用于冷却缸盖；以及阀板。

背景技术：

在有轨交通或者道路交通中使用的现代商用车配备有多个消耗压缩空气的子系统。例如以压缩空气运行的行车制动装置和空气弹簧属于这种子系统。借助压缩空气供给装置实现给这种压缩空气消耗装置供以压缩空气，所述压缩空气供给装置包括压缩机。环境空气由压缩机吸入、压缩并且在消耗装置中使用之前，在压缩空气供给装置的其他组成部分中清洁掉杂质，例如油和水。

由于对效率以及限定的压缩空气排出温度的持续增长的要求，现代压缩机对构件，例如阀板、冷却单元和缸盖提出了高要求。这些构件由于来自压缩机的热负载和机械负载受到强烈的载荷。根据一般已知的现有技术，阀板、冷却单元和缸盖相互密封并且螺纹连接。个别解决方案变型将冷却功能集成到缸盖中并且放弃使用单独的冷却单元。

在用于活塞压缩机的排出阀的领域中，从一般已知的现有技术得知自动的簧片阀。所述簧片阀要么一侧固定要么能够沿着两侧的引导装置升起。簧片阀通常铆接在具有通流孔的阀板上，并且包括上阻拦装置、弹簧元件以及阀片。

技术实现要素：

本发明的任务是：实现用于压缩机的优化的缸盖，所述缸盖有助于改善压缩机的性能，并且降低泄漏风险。

所述任务从根据权利要求1的前序部分的缸盖出发，结合特征部分的特征来解决。本发明的有利的扩展方案从下面的从属权利要求中得出。

根据本发明，冷却单元和阀板以整体构造方式完全集成在缸盖中。换言之，缸盖既包括冷却单元又包括阀板并且构造为单一构件。工艺技术上建议，以整体构造方式按照消失模工艺(Lost-Foam-Verfahren)或增材工艺(generatives Verfahren)制造包括冷却单元和阀板的完全集成的缸盖。按照增材制造工艺——例如快速原型(Rapid Prototyping)、立体光刻(Stereolithografie)、激光烧结(Lasersintern)等——制造整体缸盖尤其适用于原型和小批量生产。消失模铸造工艺建议用于中批量和更大批量生产。

与传统的铸造工艺相比，消失模铸造工艺允许更复杂的几何结构和更大的构型自由度。这些构型优点实现缸盖中的空气引导通道和水通道的针对总体性能的新构型，利用所述新构型达到压缩机总体系统的性能提升。

通过集成缸盖、冷却板以及阀板并且通过由于整体构造方式而减少接口，不仅仅完全避免不密封性的风险，还节省了至少两个密封装置，在缸盖的非整体构造的情况下，所述至少两个密封装置布置在缸盖与冷却板之间以及在冷却板与阀板之间。材料节省和重量节省还通过取消支持结构来实现，因为通过集成缸盖、冷却单元和阀板，节省了缸盖与冷却单元之间的或是在冷却单元与阀板之间的拼接位置，并且因此在这个范围中也不需要通过螺纹连接提供连续的表面挤压。不能忽视的也有后续加工的和装配开销的减少以及由于少的构件数量的成本节省潜力。

优选地，至少两个凹进部构造在缸盖的朝向压缩机的面上，用于分别接收一个排出阀单元。所述排出阀单元作为单独的插入部件允许与完全集成的缸盖的材料无关地、相对自由地选择材料。因为负载峰值刚好在排出阀的区域中出现，在这里能够针对性地使用更有阻抗能力的原料，所述原料对于局部的要求是足够的。

尤其优选地，使所述排出阀单元焊入或者螺纹拧入到缸盖上的各自的凹进部中。激光焊接工艺尤其适用于将排出阀单元焊入到缸盖上的各自的凹进部中。优点尤其是快速和精确的加工、非常好的散热以及非常高的密封性。将排出阀单元螺纹拧入到缸盖上的各自的凹进部中的替代可能性提供材料配对的更灵活的选择。

此外优选的是：所述排出阀单元具有阀板，所述阀板布置到缸盖上的各自的凹进部中。此外，在阀板上布置至少两个引导销栓，用于轴向引导至少一个阀片。此外，在所述至少两个引导销栓上基本上与阀板平行地布置有阻拦元件，该阻拦元件构造了用于所述至少一个阀片的止挡部。在轴向上在所述至少一个阀片与阻拦元件之间布置至少一个弹簧元件，用于所述至少一个阀片的回位。在施加压力时，所述至少一个阀片抵抗弹簧元件的压力从阀板升起。在此，所述至少一个阀片在任何时刻始终保持平行于阀板，由此实现空气优化地流出。

附图说明

下面将参照两个附图详细描述本发明的优选实施例以及本发明的进一步改进措施。其示出了：

图1根据本发明的压缩机的侧视图，具有缸盖和剖开的活塞壳体，

图2根据图1的根据本发明的缸盖的立体视图，和

图3根据本发明的排出阀单元的立体视图。

具体实施方式

根据图1，根据本发明的压缩机2包括活塞壳体13以及具有完全集成的冷却单元3和阀板4的整体缸盖1。通过轴14驱动压缩机2。活塞壳体13在缸盖1的附近被剖开，从而能够看到活塞室15。在活塞室15的内部，在此未示出的活塞在轴向上上下运动。

根据图2，完全集成的整体缸盖1在朝向压缩机2的面5上具有两个凹进部6a、6b，用于分别接收一个在此未示出的排出阀单元7a、7b。所述两个凹进部6a、6b用作来自压缩机2的在此未示出的压缩室的压缩空气的排出口。此外，8个输入空气的入口16a-16h、用于在此未示出的缸盖螺栓的6个开口17a-17f以及用于在此未示出的ESS活塞的2个穿口18a、18b构造在朝向压缩机2的面5上。因此，该缸盖1适用于具有ESS(节能系统，Energie Saving System)的压缩机2。

根据图3示出了两个相同构造的排出阀单元7a、7b中的一个。排出阀单元7a具有阀板8，所述阀板设置用于布置到缸盖1上的各自的凹进部6a、6b中。在阀板8上布置两个引导销栓9a、9b，用于轴向引导阀片10。此外，在两个引导销栓9a、9b上与阀板8平行地布置阻拦元件11，该阻拦元件构成用于阀片10的止挡部。在轴向上在阀片10与阻拦元件11之间布置弹簧元件12，用于阀片10的回位。在施加压力时，阀片10抵抗弹簧元件12的力平行地从阀板8升起，从而实现空气优化地流出。

附图标记列表

1 缸盖

2 压缩机

3 冷却单元

4 阀板

5 面

6a、6b 凹进部

7a、7b 排出阀单元

8 阀板

9a、9b 引导销栓

10 阀片

11 阻拦元件

12 弹簧元件

13 活塞壳体

14 轴

15 活塞室

16a-16h 输入空气入口

17a-17f 开口

18a，18b 穿口