DE19631415A1

DE19631415A1 - Ventilplatte für Kolbenverdichter, insbesondere für die Drucklufterzeugung in Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE19631415A1
Application number: DE19631415A
Authority: DE
Inventors: Dieter Spurny; Jakob Theiss
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Priority date: 1995-08-11
Filing date: 1996-08-06
Publication date: 1997-03-06
Anticipated expiration: 2016-08-07
Also published as: DE19631415C2; DE59608212D1

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventilplatte nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.

Ventilplatten für Kolbenverdichter, welche insbesondere, jedoch nicht ausschließlich für die Drucklufterzeugung in Kraftfahrzeugen vorgesehen sind, bestehen gemäß einer bekannten Konstruktion aus zwei einzelnen Platten, von welchen eine im allgemeinen als Stahlplatte und die andere als Kühlmittel-Strömungskanäle enthal tende Gußplatte ausgebildet ist.

Davon ausgehend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, aus Plattenhälften bestehende Ventilplatten bzw. Ventilträger fertigungstechnisch zu vereinfachen, wobei die Möglichkeiten ausreichender Kühlung mittels eines in der Ventilplatte befindlichen Kühlmittelkanals, die Abschirmung der Druckbohrungen bzw. Druck öffnungen gegenüber Hitzeeinwirkung und die Ausgestaltung der Ventilsitze für die Druckbohrungen optimiert werden sollen.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale nach dem Kennzeichnungsteil des Patentanspruches 1.

Durch die Ausgestaltung der Ventilplatte aus zwei jeweils aus Druckgußmaterial bestehenden Einzelplatten sind die Möglichkeiten der Fertigung optimiert, da bis auf die Dichtflächenbearbeitung alle mechanischen Bearbeitungen eingespart werden können. Die aus Druckgußplatten bestehende, geteilte Ausführung ermöglicht auch komplizierteste Kühlwasserführungen, insbesondere um Kühlwasser direkt an die heißeste Stelle, nämlich an die Druckbohrungen bzw. Drucköffnungen heranzu führen. Die hochfeste Verbindung beider Druckgußplatten durch Verklebung bei ausreichender Abdichtung ist gewährleistet; zur Optimierung der Dichtfestigkeit im Bereich der Drucköffnungen sind in diese Hülsen einsetzbar. Anstelle der Hülsen können auch Stahlniete vorgesehen sein, welche als Rohrniete in vorteilhafter Weise sowohl zur gegenseitigen Verspannung der Ventilplattenhälften als auch zur Abschirmung des verklebten Zwischenbereiches der beiden Ventilplattenhälften gegenüber Hitzeeinwirkung vorgesehen sind. Infolge der Druckgußausführung ist es darüberhinaus möglich, sowohl an der Druckseite als auch an der Saugseite Nuten für Elastomerdichtungen vorzusehen, wobei die Elastomerdichtungen gegenüber dem Zylinder bzw. dem Zylinderkopf zu dichten vermögen. Auch zwischen den beiden Platte können Elastomerdichtungen in Nuten vorgesehen sein.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in weiteren Patenan sprüchen aufgeführt.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert.

Fig. 1 ist eine durch zwei Drucköffnungen verlaufende Schnittansicht einer Ventilplatte nach der Erfindung;

Fig. 2 ist eine Draufsicht auf die Saugseite der in Fig. 1 wiedergegebenen Ventilplatte; und

Fig. 3 ist eine vergrößte Teilschnittansicht der Ventilplatte nach Fig. 1;

Fig. 4 ist eine Draufsicht auf eine Ventilplatte nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung unter Darstellung zweier Ventilfänger;

Fig. 5 ist eine Schnittansicht von Linie V-V in Fig. 4 unter Darstellung der Ventilplatte mit die Drucköffnungen durchsetzenden Stahlniete.

Die in Fig. 1 der Zeichnung dargestellte Ventilplatte 1 gemäß der Erfindung besteht aus einer Druckgußplatte 3 und einer Druckgußplatte 5. Die Druckgußplatte 3 ist der Druckseite des Kolbenverdichters zugewandt, während die Druckgußplatte 5 saugseitig vorgesehen ist. Die Druckgußplatte 3 und 5 bestehen jeweils aus einer hochfesten Alulegierung, wobei durch die vorhandene Gußhaut eine besonders hohe Widerstandfähigkeit erzielt wird. Darüber hinaus können durch die Druckguß ausführungen der beiden Plattenhälften alle mechanischen Bearbeitungen mit Aus nahme der Dichtflächenbearbeitung (beide Flächen) eingespart werden.

Fig. 1 als Schnittansicht der Ventilplatte welche im Bereich zweier Druckboh rungen bzw. Drucköffnungen 7 verläuft, offenbart, daß in der Ventilplatte ein Kühl mittelkanal 9 verläuft. Der Kühlmittelkanal 9 befindet sich vorzugsweise im Bereich der Drucköffnungen 7 und weist (nicht dargestellte) Zulauf- und Ablauföffnungen für das Kühlmittel auf. Den in der Zeichnung in Fig. 1 im Schnitt und in Fig. 2 in Draufsicht dargestellten Drucköffnungen 7 ist auf der Druckseite jeweils eine (nicht dargestellte) Drucklamelle zugeordnet, weiche sich gegenüber den in Fig. 3 in vergrößerter Schnittansicht dargestellten Ventilsitzen 11 bewegt und jeweils im Bereich von Bohrungen 13 mittels (nicht dargestellter) Befestigungselemente gehal ten ist. Den in der Draufsicht nach Fig. 2 dargestellten Saugöffnungen 15 ist eine (nicht dargestellte) Sauglamelle zugeordnet, welche in im einzelnen nicht näher erläuterter Weise an der Saugseite der Ventilplatte gehaltert ist und gegenüber den Saugöffnungen 15 wirkt. Grundsätzlich ist die Erfindung nicht auf die besondere Ausführungsform einer Ventil- oder Lamellenkonstruktion für die Druck- und Saug seite festgelegt, wenngleich Ventillamellen mit gleichzeitiger Überdeckung mehrerer Öffnungen sowohl für Druck- als auch Saugseite bevorzugt verwendbar sind.

Die beiden Druckgußplatten 3 und 5 können durch Beschichtung oder Verklebung im Bereich der Dichtfläche 16 verbunden bzw. abgedichtet werden. Auch eine beidseitig beschichtete Metalldichtung zwischen den Druckgußplatten kann vorge sehen sein. Infolge der Druckgußausführung der beiden Druckgußplatten 3 und 5 ist es in einfacher Weise möglich, an Saug- und/oder Druckseite jeweils eine Nut 17 für eine Elastomerdichtung vorzusehen. Im Falle der in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform ist die Nut 17 an der Saugseite, d. h. an der dem Zylinder zugewandten Seite der Druckgußplatte 5 vorgesehen. Eine derartige Nut mit Elastomerdichtung kann auch an der Druckseite, d. h. an der Oberseite der Druckgußplatte 3 vorgesehen sein; es ist auch möglich, zusätzlich eine Nut mit Elastomerdichtung zwischen den beiden Druckgußplatten vorzusehen.

In der vergrößerten Teilschnittansicht nach Fig. 3 sind Hülsen 19 als Einlegeteile in den Drucköffnungen 7 der Ventilplatte 1 dargestellt. Mit Hilfe dieser Hülsen wird die heiße Druckluft von den verwendeten Dichtmitteln bzw. Klebern getrennt, welche zur Verbindung der beiden Druckgußplatten 3 und 5 verwendet werden. Zudem wird der Verbindung der beiden Druckgußplatten ein gewisses Maß an Stabilität verliehen. Der Einsatz derartiger Hülsen 19 erweist sich von besonderem Vorteil, da sich in dem fraglichen Durchgangsbereich der Drucköffnungen 7 die höchsten Tempe raturen einstellen und bei herkömmlich geteilten Ventilplatten die Gefahr der ther mischen Zerstörung der Dichtmittel bestand.

Die Ein- und Ausströmkanten der die Ventilplatte durchsetzenden Öffnungen bzw. Bohrungen, also der Drucköffnungen und der Saugöffnungen, werden durch Verrundung bzw. Profilierung so gestaltet, daß Strömungsverluste auf ein Mindestmaß herabgesetzt werden.

In den Fig. 4 und 5 ist eine Ventilplatte gemäß einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung dargestellt. Die Ventilplatte besteht in entsprechender Weise aus zwei Druckgußplatten 3 und 5, weiche mit Druckbohrungen bzw. Drucköffnungen 7 versehen sind. Anstelle der Hülse 19 der Anordnung nach Fig. 3 sind in die Drucköffnungen 7 Stahlniete 21 eingesetzt und im Wege des Nietvorganges gegenüber den Plattenhälften verspannt. Die Stahlniete besitzen also nicht nur die Funktion, den Trennbereich zwischen den Plattenhälften gegenüber der Hitzeeinwirkung der erzeugten Druckluft abzuschirmen, sie vermitteln auch eine Halte- und Spannfunktion gegenüber den beiden Plattenhälften, was insbesondere im Bereich der Drucköffnungen infolge der beträchtlichen Temperaturdifferenzen von besonderem Vorteil ist. Die Stahlniete sind gemäß Darstellung als Rohrniete ausgebildet, welche den in Fig. 5 am unteren Ende befindlichen Nietkopf tragen und deren entgegengesetztes Ende im Nietvorgang in bekannter Weise geformt wird. Bei der Ausführungsform nach den Fig. 4 und 5 sind zwei Ventilfänger 23 dargestellt, welche in bekannter Weise zum Abfangen der gleichfalls dargestellten, die Drucköffnungen 7 überdeckenden Ventillamelle(n) 25 dienen.

Bezugszeichenliste

1 Ventilplatte
3 Druckgußplatte
5 Druckgußplatte
7 Drucköffnung
9 Kühlmittelkanal
11 Ventilsitz
13 Bohrung
15 Saugöffnung
16 Dichtfläche
17 Nut
19 Hülse
21 Stahlniet
23 Ventilfänger
25 Ventillamelle

Claims

1. Ventilplatte für Kolbenverdichter, insbesondere für die Drucklufterzeugung in Kraftfahrzeugen, bestehend aus zwei miteinander verbundenen, Druck- und Saugventilelemente tragenden Plattenhälften, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) die beiden Plattenhälften der Ventilplatte (1) sind aus Druckgußplatten (3; 5) gebildet;
b) auf der Druckseite der Ventilplatte (1) ist wenigsten eine Drucköffnung (7) durch einen aus dem Material der Druckgußplatte bestehenden Ventilsitz (11) für das Druckventilelement umgeben; und
c) in die wenigstens eine Drucköffnung (7) ist ein den Spaltbereich der Dichtung zwischen den beiden Druckgußplatten (3; 5) gegenüber Wärmeeinwirkung schützender Schutzkörper eingesetzt.

2. Ventilplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzkörper aus einer Hülse (19) besteht.

3. Ventilplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzkörper aus einem Stahlniet (21) besteht.

4. Ventilplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch, mehrere, jeweils einen Schutzkörper (Hülse 19; Stahlniet 21) enthaltende Drucköffnungen (7).

5. Ventilplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen die Ventilplatte (1) durchsetzenden Kühlmittelkanal (9), welcher durch Vertiefungen in den einander zugewandten Plattenhälften gebildet ist.

6. Ventilplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Saug- und/oder Druckseite der Ventilplatte (1) wenigstens eine Nut (17) für eine Elastomerdichtung vorgesehen ist.

7. Ventilplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die Ein- und Ausströmkanten der Druck- und Saugöffnungen zum Zweck der Minimierung der Strömungsverluste profiliert bzw. verrundet sind.

8. Ventilplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckventilelement aus einer gegenüber einem Ventilfänger (23) abgefangenen Ventillamelle (25) besteht.