CN109488794B - 用于机动车的溢流阀和压缩空气装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于机动车的溢流阀和压缩空气装置。用于压缩空气装置的溢流阀具有用于压缩空气的压力输入端和压力输出端并且具有切换柱塞，切换柱塞在溢流阀的关闭位置中密封地安放在阀座上，并且切换柱塞能在压缩空气的施加在溢流阀的压力输入端上的压力的作用下抵抗压缩弹簧的能调整的回调力地从阀座抬起。本发明的任务是：提出一种溢流阀，使其开启特性不会受到操控好的压力的影响、需要较小的弹簧力并且在较小的弹簧力下具有较小的迟滞性和能良好调整的切换性能。该技术问题通过附加存在第二压缩弹簧来解决，第二压缩弹簧沿溢流阀的关闭方向以能预定的回调力作用到切换柱塞上。本发明还提出一种用于机动车的带有压缩空气线路的压缩空气装置。

Description

用于机动车的溢流阀和压缩空气装置

技术领域

本发明涉及一种用于压缩空气装置的溢流阀，该溢流阀具有用于压缩空气的压力输入端和压力输出端并且具有切换柱塞，该切换柱塞在溢流阀的关闭位置中密封地安放在阀座上并且该切换柱塞能在压缩空气的施加在溢流阀的压力输入端上的压力的作用下抵抗压缩弹簧的能调整的回调力地从阀座抬起。

背景技术

这种溢流阀由EP 2 388 499A2公知。它具有用于压缩空气的入口和出口，并且阀元件在溢流阀的关闭位置中密封地安放在阀座上。阀元件抵抗被阀弹簧加载的能纵向运动的阀活塞的回调力，在作用到配属于入口的第一作用面上的压力和作用到配属于出口的第二作用面上的压力的作用下能从阀座抬起。为了在达到能预定的、也密封地并排放置或一样大的压力值的情况下使溢流阀精准地打开或关闭，在阀元件的面朝阀活塞的一侧上设有与出口连通的压力均衡室，在该压力均衡室内，出口侧的空气压力通过在阀活塞上的均衡作用面直接作用到阀活塞上。

这种溢流阀在运行中经受住了考验，但是被压力加负的面积和能实现的额定宽度的比例较为不利并且根据溢流阀的切换点相应地受高弹簧力的制约。此外，这种溢流阀具有较大的开关迟滞性和不利的结构体积。

发明内容

在这种背景下，本发明所要解决的技术问题是：提出一种溢流阀，该溢流阀的开启特性不受操控好的压力的影响，需要比迄今为止公知的更小的弹簧力并且在更小的弹簧力下具有更小的迟滞性和更佳的能良好调整的切换性能。

该技术问题通过如下用于压缩空气装置的溢流阀来解决，该溢流阀具有用于压缩空气的压力输入端和压力输出端并且具有切换柱塞，该切换柱塞在溢流阀的关闭位置中密封地安放在阀座上并且能通过如下方式在压缩空气的施加在溢流阀的压力输入端上的压力的作用下抵抗压缩弹簧的能调整的回调力地从阀座抬起，即，附加地存在第二压缩弹簧，第二压缩弹簧在溢流阀的关闭位置中以能预定的回调力作用到切换柱塞上。

第二压缩弹簧在此在溢流阀的关闭位置中优选以无法改变的回调力作用到切换柱塞上。

通过所要求保护的溢流阀可以达到更佳的能良好调整的切换性能。为此也优选规定，第一压缩弹簧用于精确调整作用到切换柱塞上的能调整的回调力，并且作用到切换柱塞上的第二压缩弹簧的回调力大于第一压缩弹簧的能调整的回调力以及用于调整溢流阀的通常的切换水平。

按照这种溢流阀的另一种扩展设计方案可以规定，第一压缩弹簧被容纳在与切换柱塞同轴布置的导管中，并且第一压缩弹簧的回调力能借助能锁定的调整螺丝来调整。在此优选规定，第一压缩弹簧被布置成使其暴露在大气压力下。

为了减小切换柱塞相对阀座的倾斜倾向并且达到尽可能均匀的密封线压力(Dichtlinienpressung)，可以规定，第二压缩弹簧在溢流阀的壳体上部中大致在阀座的高度上进行支撑并且轴向与阀座间隔开地且轴向靠近壳体下部地支撑在切换柱塞处。在此优选规定，第二压缩弹簧被布置成使其暴露在溢流阀的压力输出端上的压力下。

此外优选还可以规定，第一压缩弹簧以其一个端部在导管中支撑在调整螺丝上并且以其另一端部支撑在拧装于切换柱塞的轴向延长部中的轴向的螺纹凸伸部上的柱体形的承托螺母上，其中，这个柱体形的承托螺母为了切换柱塞在导管中的以狭窄的滑动间隙包围柱体形的承托螺母的钻孔中的上部引导而与阀座轴向间隔开地布置，并且其中，在切换柱塞的轴向的另一端部的区域中，该切换柱塞的柱体面用于该切换柱塞在壳体上部中的钻孔的几何形状上互补的柱体面中的下部引导。

切换柱塞的这种轴向远离彼此的引导结合第二压缩弹簧(该第二压缩弹簧具有与阀座的最大的间距)的同样在轴向远远间隔开的支撑，可以避免或者至少减轻由在切换柱塞上的摩擦造成的操纵的不精确性和由切换柱塞的轻微的倾斜造成的阀座上的不密封性。

可以进一步规定，在切换柱塞和导管之间密闭地布置有能轴向运动的膜片，该膜片的密闭的作用面和阀座的作用面一样大，从而使在通往压力输出端的空间中的压力不会向切换柱塞的位置施予反作用。

此外优选规定，进入管、切换柱塞、第二压缩弹簧、导管和第一压缩弹簧彼此同轴地布置。

用按本发明的溢流阀可以在具体的实施例中在0.6MPA的开启压力下产生0.57MPA的关闭压力，因此在80N的弹簧力下达到了0.03MPA的迟滞，而按照本文开头所描述的现有技术的溢流阀在0.6MPA的开启压力下具有0.5MPA的关闭压力，在320N的弹簧力下有0.1MPA的迟滞。

前面定义的技术问题还通过一种用于机动车的带有压缩空气线路的压缩空气装置解决，用于供应消耗单元的压缩空气存储器能联接在压缩空气线路上，压缩空气装置的特征在于，在至少一条通往消耗单元的压缩空气线路中布置着根据本发明所述的溢流阀。

附图说明

为了更好地理解，为说明书附加上附图。在附图中：

图1以横截面图示出了具有本发明的特征的溢流阀。

具体实施方式

因此，唯一的图1示出了溢流阀1，溢流阀具有壳体下部2和壳体上部3，其中，壳体下部2包括形式为带有内螺纹5的柱体形的钻孔的压力输入端4。一个或多个压力输出端6与压力输入端4成直角并且构造在壳体上部3中。这一个压力输出端6或多个压力输出端具有空心柱体形的几何形状并且在径向从壳体上部3中的轴向的钻孔7出发。在压力输出端6之上，轴向的钻孔7转化成了有更小直径的钻孔8，在该钻孔中布置着第二压缩弹簧39。这个第二压缩弹簧39一端支撑在钻孔8的远离压力输出端的末端凸缘10上并且该第二压缩弹簧的相反的一端支撑在布置在钻孔7中的切换柱塞31的径向面35上。

壳体下部2通过夹紧螺丝12和螺母13与壳体上部3夹紧在一起，其中，夹紧螺丝12通过按压板11作用到壳体上部3上。

柱体形的导管14借助其柱体形的凸缘15在壳体上部3中的几何形状上与之互补的凹部16中借助按压板11被夹紧。壳体上部3中与这个凸缘15的底侧相邻的环形槽17用于密封地夹紧在环形的弹性的膜片19上的径向在外的环形凸起18，该膜片的径向内部的环形凸起20则密封地贴靠在柱体形的承托螺母21上。

在壳体下部2和壳体上部3之间的密闭通过布置在壳体上部3中的环形槽22中的O型圈23实现。

进入管24以外螺纹25拧入壳体下部2中的压力输入端4的内螺纹5中并且借助布置在进入管24上的凸缘26中的环形槽27内的O型圈28相对壳体下部2密闭。

在进入管24上的空心柱体形的轴向的凸伸部29在环形的阀座30中终止。切换柱塞31用其柱体形的钻孔32同轴地在柱体形的凸伸部29上上移，并且在溢流阀1被关闭时用固定在该切换柱塞的柱体形的钻孔32的端部上的密封垫片33安置到阀座30上。在阀座30附近，径向钻孔34被构造在切换柱塞31中，径向钻孔在切换柱塞31从阀座30抬起时实现了在压力输入端4和压力输出端6之间的压缩空气连通。

所描述的第二压缩弹簧39支撑在切换柱塞31的远离阀座的径向面35上，该径向面转化为具有较大直径的柱体面36，该柱体面用于切换柱塞31在壳体上部3的下部区段中的钻孔7内的轴向的下部引导。在切换柱塞31的对置的轴向的端部上构造有螺纹凸伸部37，承托螺母21拧装在该螺纹凸伸部上，承托螺母用于切换柱塞31在导管8中的柱体形的钻孔38中的上部引导。

第一压缩弹簧9一侧通过压力环40支撑在承托螺母21上并且另一侧支撑在调整螺丝41上，以便能够进行精确调整第二压缩弹簧39和第一压缩弹簧9的组合的弹簧力。调整螺丝41为此部分地拧入导管14的自由的端部中。在通过调整螺丝14调整弹簧力后，这个调整螺丝可以借助锁紧螺母42被紧固。

导管14配设有排气钻孔44，以便避免因在膜片19的区域中的泄漏造成的导管14的内室中的压力上升。阀座30的作用面F1和膜片19的作用面F2选择得一样大，因而在靠近膜片19构造的并且通往压力输出端6的空间43中的压力上升在切换柱塞31从阀座30抬起时不会影响溢流阀的切换特性。

通过第二压缩弹簧39(其弹簧力在结构设计上是固定设置的)确定了通常的切换水平，而借助第一压缩弹簧9则调整了溢流阀1的开启特性的精确调整。

若溢流阀1通过压力输入端4被例如未示出的蓄压器用压缩空气加载，那么切换柱塞31就从阀座30抬起并且压缩空气通过切换柱塞31中的径向钻孔34经由通往压力输出端6的空间43流往未示出的消耗单元，例如流往机动车的未示出的空气弹簧设备或压缩空气制动设备。一旦在压力输入端4和压力输出端6之间存在压力均衡或者压力在压力输入端4上下降，那么切换柱塞31在两个弹簧9、39的作用下又下降回到阀座30上并且溢流阀1关闭。

由于，在切换柱塞31和导管14之间密闭地布置有能轴向运动的膜片19，因此该膜片的密闭的作用面F2和阀座30的作用面F1一样大，在与压力输出端6连通的空间43中的压力不会对切换柱塞31的位置施予反作用。

所有在前述附图说明、权利要求和说明书导言中提到的特征，既能单独使用也能彼此任意组合使用。本发明因此并不局限于所说明和要求的特征组合，更确切地说所有的特征组合都可以被视作是公开的。

Claims (9)

1.用于压缩空气装置的溢流阀(1)，所述溢流阀具有用于压缩空气的压力输入端(4)和压力输出端(6)并且具有切换柱塞(31)，所述切换柱塞在所述溢流阀(1)的关闭位置中密封地安放在阀座(30)上，并且所述切换柱塞能在压缩空气的施加在所述溢流阀(1)的压力输入端(4)上的压力的作用下抵抗第一压缩弹簧(9)的能调整的回调力地从所述阀座(30)抬起，其特征在于，附加地存在第二压缩弹簧(39)，所述第二压缩弹簧沿所述溢流阀(1)的关闭方向以能预定的回调力作用到所述切换柱塞(31)上，其中，所述第二压缩弹簧(39)在所述溢流阀(1)的壳体上部(3)中大致在所述阀座(30)的高度上进行支撑，以及轴向与所述阀座(30)间隔开地且轴向靠近壳体下部(2)地支撑在所述切换柱塞(31)上，并且其中，所述第二压缩弹簧(39)被布置成使所述第二压缩弹簧暴露在所述溢流阀的压力输出端(6)上的压力下。

2.按照权利要求1所述的溢流阀，其特征在于，所述第二压缩弹簧(39)沿所述溢流阀(1)的关闭方向以无法改变的回调力作用到所述切换柱塞(31)上。

3.按照权利要求1所述的溢流阀，其特征在于，第一压缩弹簧(9)用于精确调整出作用到所述切换柱塞(31)上的能调整的回调力，并且作用到所述切换柱塞(31)上的第二压缩弹簧(39)的回调力大于所述第一压缩弹簧(9)的能调整的回调力并且用于调整出所述溢流阀(1)的通常的切换水平。

4.按照权利要求1至3中任一项所述的溢流阀，其特征在于，第一压缩弹簧(9)容纳在与所述切换柱塞(31)同轴布置的导管(14)中，并且所述第一压缩弹簧的回调力能借助能锁定的调整螺丝(41)来调整。

5.按照权利要求4所述的溢流阀，其特征在于，所述第一压缩弹簧(9)被布置成使所述第一压缩弹簧暴露在大气压力下。

6.按照权利要求4所述的溢流阀，其特征在于，第一压缩弹簧(9)以其一个端部在导管(14)中支撑在调整螺丝(41)上并且以其另一端部支撑在拧装在所述切换柱塞(31)的轴向延长部中的轴向的螺纹凸伸部(37)上的柱体形的承托螺母(21)上，其中，所述柱体形的承托螺母(21)为了在导管(14)中的钻孔(38)中对所述切换柱塞(31)进行上部引导而与所述阀座(30)轴向间隔开地布置，所述钻孔以狭窄的滑动间隙包围所述柱体形的承托螺母(21)，并且其中，在所述切换柱塞(31)的轴向的另一端部的区域中，所述切换柱塞的柱体面(36)用于所述切换柱塞在壳体上部(3)中的钻孔(7)的几何形状上互补的柱体面中的下部引导。

7.按照权利要求4所述的溢流阀，其特征在于，在所述切换柱塞(31)和导管(14)之间密闭地布置有能轴向运动的膜片(19)，所述膜片的密闭的作用面(F2)和所述阀座(30)的作用面(F1)一样大，从而使在通往所述压力输出端(6)的空间(43)中的压力不会对所述切换柱塞(31)的位置施予反作用。

8.按照权利要求4所述的溢流阀，其特征在于，进入管(24)、切换柱塞(31)、第二压缩弹簧(39)、导管(14)和第一压缩弹簧(9)彼此同轴地布置。

9.用于机动车的压缩空气装置，所述压缩空气装置具有压缩空气线路，用于供应消耗单元的压缩空气存储器能联接在所述压缩空气线路上，其特征在于，在至少一个通往所述消耗单元的压缩空气线路中布置有按照权利要求1至8中任一项所述溢流阀(1)。

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