DE1200148B

DE1200148B - Luftkompressor fuer Fahrzeuge od. dgl., insbesondere fuer Druckluftbremsanlagen

Info

Publication number: DE1200148B
Application number: DEC20658A
Authority: DE
Inventors: Donald Henry Ballard; Neville Adrian Barnes
Original assignee: Clayton Dewandre Co Ltd
Current assignee: Wabco Automotive UK Ltd
Priority date: 1959-01-30
Filing date: 1960-01-28
Publication date: 1965-09-02
Also published as: BE587086A; ES255348A1; GB864591A

Description

Luftkompressor für Fahrzeuge od. dgl., insbesondere für Druckluftbremsanlagen Die Erfindung bezieht sich auf einen Luftkompressor für Fahrzeuge od. dgl., insbesondere für Druckluftbremsanlagen, mit hin- und hergehendem Kolben und federbelasteten Ein- und Auslaßventilen, wobei dem federbelasteten Einlaßventil ein vom Luftdruck in der Druckleitung bzw. dem damit verbundenen Vorratsbehälter abhängiges, zusätzliches Steuerorgan zugeordnet ist, das bei überschreiten des zulässigen Luftdruckes im Druckbehälter nach Ansprechen des Hauptregelventils durch das von diesem freigegebene Druckmittel verstellt wird.
Es ist bekannt, in Bremsanlagen einen Druckluftbehälter vorzusehen, dem ein in der Luftleitung zwischen Kompressor und Behälter liegendes Entlastungs-oder Abblaseventil zugeordnet ist, das die Druckseite des Kompressors mit der Atmosphäre verbindet, sobald der Luftdruck im Behälter einen vorbestimmten Wert erreicht bzw. überschreitet.
Weiterhin sind Luftkompressoren bekanntgeworden, deren Einlaßventile nach Ansprechen des Hauptregelventils durch eine zusätzliche Steueranordnung geöffnet werden, welche durch das vom Hauptregelventil abgegebene Druckmittel verstellt wird, bis der Luftdruck im Behälter wieder unter die zulässige Grenze gesunken ist.
Ferner sind nach Art eines Kugelventils ausgebildete Hauptregelventile für Kompressoren bekanntgeworden, welche jedoch den Nachteil aufweisen, daß die Ventilkugel nach Abheben von ihrem Sitz allseitig mit Druckmittel beaufschlagt wird, so daß eine Verstellung der Kugel nicht mit Sicherheit gewährleistet ist und infolgedessen ein Flattern des Ventils eintreten kann.
Von diesem Stand der Technik ausgehend, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Luftkompressor der eingangs erwähnten Bauart dahingehend zu verbessern, daß durch einfache Anordnung und Ausgestaltung von dessen Einzelteilen ein einwandfreier Betrieb mit Sicherheit gewährleistet ist.
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß das Hauptregelventil in bekannter Weise nach Art eines Kugelventils ausgeführt ist und daß dessen federbelastete Ventilkugel dichtend in einer an den Ventilsitz sich anschließenden größeren Gehäusebohrung beweglich ist, derart, daß die Ventilkugel nach Abheben von ihrem Sitz zunächst auf ihrem ganzen Querschnitt vom Druckmittel beaufschlagt wird und erst dann den Druckmittelweg öffnet.
Diese Ausführungsform hat den wesentlichen Vorteil, daß die Ventilkugel unmittelbar nach Abheben von ihrem Sitz auf einer größeren Fläche beaufschlagt wird, so daß sie mit großer Beschleunigung in die Offenstellung und umgekehrt nach Abladen des überdrucks auch schnell in dieSchließstellungbewegt wird. Auf diese Weise wird eine sichere Umstellung des Ventils erreicht und ein etwaiges Flattern verhindert.
Die Erfindung wird nunmehr näher erläutert an Hand der Zeichnungen, auf denen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt ist, und zwar zeigt F i g. 1 einen senkrechten Schnitt durch das obere Ende eines Kompressors mit der daran vorgesehenen Entlastungseinrichtung und F i g. 2 einen senkrechten Schnitt, in einer Ebene rechtwinklig zu dem Schnitt nach F i g. 1.
Der in den Zeichnungen dargestellte Kompressor besitzt in üblicher Weise einen abnehmbaren Zylinder 1, der auf dem Kurbelgehäuse 2 angeordnet ist und einen Zylinderkopf 3 aus Leichtmetall trägt. Der in dem Zylinder hin- und hergehende Kolben 4 wird durch die Kurbelstange 5 angetrieben.
Im Zylinderkopf ist ein Kanal 6 vorgesehen, dessen äußeres Ende sich in die Atmosphäre öffnet oder mit dieser in Verbindung steht. Das innere Ende des Kanals 6 mündet in den Kompressorzylinder. In einer Tasche am inneren Ende dieses Kanals 6 ist die Einlaßventilanordnung 7 vorgesehen. Ein federbelastetes Auslaßventil 8 ist in ähnlicher Weise im Auslaßkanal 8 a vorgesehen. Die Ein- und Auslaßventile arbeiten in bekannter Weise und steuern den Luftstrom zu und aus dem Kompressorzylinder. Die Einlaßventilanordnung umfaßteine ringförmige Platte 7a, die fest im Zylinderkopf: eingeklemmt ist und einen abwärts gerichteten ringförmigen Ventilsitz 9 bildet. Das Teller- oder Scheibeneinlaßventil 10 wird durch die Schraubenfeder 11 gegen den Ventilsitz anliegend gehalten. Oberhalb des Einlaßventils und gleichachsig dazu ist eine vom Vorratsdruck abhängige zusätzliche Ventilsteuerung vorgesehen, umfassend eine rohrartige Führung 12, die in den Zylinderkopf eingeschraubt ist, und einen Plunger 13, der in der Führung 12 verschiebbar ist und einen Stößel 14 trägt, der sich bis in die Nähe des Einlaßventils erstreckt. Am Plunger ist eine dessen Rand überragende Platte 16 vorgesehen, gegen die eine Schraubenfeder 15 drückt, die den Plunger nachgiebig in seiner oberen Endstellung hält. Eine hohle abnehmbare Kappe 17 umschließt das obere Ende der Plungeranordnung und begrenzt eine Kammer 18, welche durch den Kanal 19 (F i g. 1) des Zylinderkopfes über das Hauptregelventil mit dem Druckmittelbehälter verbunden ist. Die Anordnung ist derart, daß, wenn der auf das obere Ende des Plungers 13 wirkende Druck des Druckmittelvorratsbehälters zu hoch wird, der Plunger 13 abwärts bewegt wird, wobei er das Einlaßventil 10 von seinem Sitz 9 abhebt und den. Kompressor entlastet.
Das Hauptregelventil ist direkt an denZylinderkopf angeschraubt. Es besteht aus zwei senkrecht übereinander angebrachten Gehäuseteilen 20, 20 a. Die Bohrung 21 im oberen Gehäuseteil 20 endet an ihrem oberen Ende in einem Stutzen 21 a, an den die Verbindungsleitung zu dem Druckmittelbehälter R angeschlossen wird. Am unteren Ende geht der Kanal 21 in einen Ventilsitz 22 über, dem ein Kugelventil 23 zugeordnet ist. Unmittelbar unter dem Ventilsitz ist im Gehäuse eine größere Bohrung 21 b vorgesehen, die derart bemessen ist, daß sie die Ventilkugel beim Schließen dichtend aufnimmt. Die Tiefe dieser Bohrung ist so bemessen, daß die Ventilkugel beim normalen Betrieb nicht ganz aus ihr heraustritt. Die Ventilkugel wird gegen ihren Sitz durch ein federndes Widerlager 24 gedrückt. Der Ventilsitz öffnet sich in eine Kammer 26, die durch den Kanal 27 des Gehäuses mit dem Kanal 19 im Zylinderkopf in Verbindung steht und dadurch auch mit der Kammer 18, in welcher der druckabhängige Steuerkolben 13 angeordnet ist. Das Widerlager 24 ist axial beweglich in der Bohrung eines festen rohrförmigen Stopfens 28 geführt, unterhalb dessen das Gehäuse durch dieÖffnung 29 mit derAtmosphäre in Verbindung steht.
Die Wirkungsweise des Kugelventils ergibt sich ohne weiteres aus der Zeichnung und der vorstehetden Erläuterung derselben, Wenn also das Kugelventil 23 gegen seinen Sitz anliegt, dann ist die Kammer 26 und damit auch die Kammer 18 des druckabhängigen Kolbens durch die (Öffnung 29 mit der Atmosphäre in Verbindung. Wenn andererseits das Kugelventil ganz in Offenstellung bewegt wird, dann wird es durch den Luftdruck gegen den durchbohrten Stopfen 28 gehalten, dessen Bohrung dadurch geschlossen bzw. gegen den Entlüftungskanal 29 abgesperrt wird.
Die Spannung der die Ventilkugel belastenden Feder 30 ist in geeigneter Weise regelbar und damit auch der Druck, bei welchem sich das Entlastungsventil öffnet. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Feder zwischen einer oberen und einer unteren Druckplatte 31, 31 angeordnet, die gegen das Widerlager 24 bzw. einen Stopfen 25 drücken, welcher das untere. Ende der Bohrung in dem Gehäuseteil 20 a schließt. Der Stopfen 25 ist mit Gewinde versehen und in das Gewinde des Gehäuseteils 20 a eingeschraubt, so daß er axial verstellt werden kann. Er kann in der gewünschten Stellung durch eine Kontermutter 32 gesichert werden. Den Druck von der oberen Druckplatte 31 auf das Widerlager 24 wird durch eine Stahlkugel 33 übertragen.
Am Zylinderkopf ist noch ein übliches Sicherheitsventil 34 nach dem Auslaßventil angeordnet. Der Kompressor bildet also mit dem Hauptregelventil, dem Sicherheitsventil und dem Entlastungsventil eine bauliche Einheit, was für die Fertigung und den Betrieb von erheblichem Vorteil ist.

Claims

Patentansprüche: 1. Luftkompressor für Fahrzeuge od. dgl., insbesondere für Druckluftbremsanlagen, mit hin-und hergehendem Kolben und federbelasteten Ein- undAuslaßventilen, wobei dem federbelasteten Einlaßventil ein vom Luftdruck in der Druckleitung bzw. dem damit verbundenen Vorratsbehälter abhängiges zusätzliches Steuerorgan zugeordnet ist, das bei Überschreiten des zulässigen Luftdruckes im Druckbehälter nach Ansprechen des Hauptregelventils durch das von diesem freigegebene Druckmittel verstellt wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Hauptregelventil in bekannter Weise nach Art eines Kugelventils ausgeführt ist und daß dessen federbelastete Ventilkugel (23) dichtend in einer an den Ventilsitz (22) sich anschließenden größeren Gehäusebohrung (21 b) beweglich ist, derart, daß die Ventilkugel (23) nach Abheben von ihrem Sitz zunächst auf ihrem ganzen Querschnitt vom Druckmittel beaufschlagt wird und erst dann den Druckmittelweg öffnet.
2. Kompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Luftdruck im Behälter abhängige zusätzliche Steuerorgan (13, 14) im Zylinderkopf in bekannter Weise gleichachsig zum Ansaugventil angeordnet ist.
3. Kompressor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Luftdruck im Behälter abhängige zusätzliche Steuerorgan des Einlaßventils aus einem axial verstellbaren Plunger (13) besteht, der sich in eine Kammer (18) des Zylinderkopfes erstreckt, welche nach dem Öffnen des Hauptregelventils mit dem Druckmittelvorratsbehälter in Verbindung steht, und der durch dieKraft einer Feder (15) unter Abheben seines Stößels (14) vom Einlaßventil (10) wegbewegt wird, wenn die Kammer (18) mit der Außenluft verbunden wird.
4. Kompressor nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuseoberteil (20) des Hauptregelventils ein Kanal (21) vorgesehen ist, der einerseits mit dem Druckmittelvorratsbehälter verbunden ist und am anderen Ende den Sitz (22) für das Kugelventil bildet, und daß im Gehäuseunterteil (20 a) des Haupt regelventils die die Ventilkugel belastende einsteilbare Feder (30) vorgesehen ist.
5. Kompressor nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptregelventil in. bekannter Weise unmittelbar am Zylinderkopf befestigt ist, so daß sich der Abblasekanal (27) des Hauptregelventils direkt in den zu der das zusätzliche Steuerorgan (13) des Einlaßventils aufnehmenden Kammer (18) führenden Kanal (19) öffnet.
6. Kompressor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Hauptregelventil ein rohrförmiger Stopfen (28) vorgesehen ist, in dessen Höhlung ein Widerlager (24) axial beweglich geführt ist, derart, daß dann, wenn das Widerlager die Ventilkugel (23) gegen ihren Sitz drückt, der Ventilraum (26) mit der Atmosphäre in Verbindung steht, jedoch gegen diese abgesperrt ist, wenn das Ventil (22, 23) voll geöffnet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 513138, 720 050; schweizerische Patentschriften Nr. 202 995, 211163; USA.-Patentschriften Nr. 2 489 540, 2 804 878.