DE3909346A1

DE3909346A1 - Pressure valve for a compressor

Info

Publication number: DE3909346A1
Application number: DE19893909346
Authority: DE
Inventors: Werner Ing Grad Heger; Wolfgang Dipl Ing Kaltenthaler; Heinrich Schlossarczyk; Jens Dipl Ing Tiedemann
Original assignee: Wabco Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH
Current assignee: Wabco Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH
Priority date: 1989-03-22
Filing date: 1989-03-22
Publication date: 1990-09-27

Abstract

Pressure valves having an elastic valve-closing element are subject to valve fracture and valve fluttering if the opening lift is not appropriately limited. The lift limitation leads, however, to undesired heat development at the valve passage. The new pressure valve is to avoid these disadvantages. Moreover, a damping effect during valve closure is obtained and the compressor can be operated at a higher operating speed. The new pressure valve has a valve-closing element (7) and a plurality of superposed valve elements (4, 5, 6) with different-sized passages (10, 11, 12). The new pressure valve can be used in all compressors in which compressed air is conveyed from a compression space (1) into a pressure space (2). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Druckventil für einen Kompressor gemäß dem Oberbegriff des Patent anspruchs 1.The invention relates to a pressure valve for a Compressor according to the preamble of the patent claim 1.

Eine derartiges Druckventil durch die DE-AS 11 29 784 vorbekannt.Such a pressure valve through DE-AS 11 29 784 previously known.

Ventilschließkörper, die dem des vorbekannten Druck ventils entsprechend ausgebildet sind, neigen beim Abheben vom Ventilsitz zum Bruch im Bereich ihrer Halterung. Außerdem neigen sie dazu, daß sich Eigen schwingungen des Ventilspießkörpers zu unerwünschten Schwingungsüberlagerungen aufschaukeln, die ein sogenanntes Ventilflattern hervorrufen. Ein solches Ventilflattern wiederum führt zu unkontrolliert verlaufenden Öffnungs- und Schließbewegungen, die eine Verminderung des Fördervolumens und einen Bruch des Ventilschließkörpers zur Folge haben. Diesen nach teiligen Begleiterscheinungen wird durch eine Begren zung des Öffnungshubes entgegengewirkt.Valve closing body, that of the known pressure valves are designed accordingly, tend to Lift off the valve seat to break in the area of your Bracket. They also tend to be self-contained Vibrations of the valve skewer to undesirable Vibration overlaps that rock up cause so-called valve flutter. Such one Valve flutter in turn leads to uncontrolled ongoing opening and closing movements, the one Reduction of the funding volume and a break in Valve body. According to this partial side effects is accompanied by a delimitation counteracting the opening stroke.

Bei der vorbekannten Einrichtung ist die Hubbegrenzung durch einen Anschlag gegeben, sie kann aber auch durch Zugriff auf andere konstruktive Maßnahmen, die die Elastizität des Ventilschließkörpers beeinflussen, wie z. B. der Gestaltung des Querschnittes des Ventil schließkörpers und dessen frei schwingende Länge, erreicht werden.The stroke limitation is in the known device given by a stop, but it can also by Access to other constructive measures that the The elasticity of the valve closing body affect how e.g. B. the design of the cross section of the valve closing body and its freely swinging length, can be achieved.

Die mit der Hubbegrenzung des Ventilschließkörpers einhergehende Behinderung des Durchlasses bringt jedoch neben der Beschränkung des Fördervolumens auch eine unerwünschte Wärmeentwicklung im Bereich des Druckventils mit sich.The one with the stroke limitation of the valve closing body accompanying obstruction of the passage brings however, in addition to the limitation of the funding volume an undesirable heat development in the area of Pressure valve with itself.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde ein Druckventil der eingangs genannten Art so zu verbes sern, daß Ventilbruch und Ventilflattern, sowie eine unerwünschte Wärmeentwicklung im Bereich des Ventil durchlasses vermieden werden.The invention is therefore based on the object Pressure valve of the type mentioned above to verbes so Ensure that valve breakage and valve flutter, as well as a undesirable heat development in the area of the valve passages are avoided.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by the in claim 1 specified invention solved. Further training and are advantageous embodiments of the invention specified in the subclaims.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß der Kompressor mit einer höheren Drehzahl betrieben und damit das Förder volumen vergrößert werden kann.The invention has the advantage that the compressor with operated at a higher speed and thus the conveyor volume can be increased.

Die Erfindung hat weiterhin den Vorteil, daß am Ventilschließkörper ein Dämpfungseffekt erzielt wird, wodurch Ventilschließgeräusche gemindert werden.The invention also has the advantage that on Valve closing body a damping effect is achieved thereby reducing valve closing noises.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert.The invention is based on an embodiment, that is shown in the drawing, explained in more detail.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 ein Druckventil, einseitig gehalten,Held Fig. 1, a pressure relief valve on one side,

Fig. 2 ein elastischer streifenförmiger Ventilkörper des Druckventils gemäß Fig. 1, Fig. 2, an elastic strip-shaped valve body of the pressure valve shown in FIG. 1,

Fig. 3 ein Druckventil gemäß Fig. 1 an beiden Enden gehalten. Fig. 3 held a pressure valve according to FIG. 1 at both ends.

In Fig. 1 ist in Teilansicht ein Kompressor darge stellt, mit einem Kompressionsraum (1) und einem Druckraum (2), die durch eine Trennwand (8) vonein ander getrennt sind. Der Druckraum (2) ist über einen Auslaß (13) mit Druckluftverbraucher verbindbar.In Fig. 1, a compressor is Darge provides, with a compression chamber ( 1 ) and a pressure chamber ( 2 ), which are separated from each other by a partition ( 8 ). The pressure chamber ( 2 ) can be connected to compressed air consumers via an outlet ( 13 ).

Die Trennwand (8) dient auch als Ventilsitz (3) für ein Druckventil, das aus einem elastischen platten förmigen Ventilschließkörper (7) und mehreren elasti schen, plattenförmigen Ventilkörpern (4, 5, 6) ge bildet ist. Der Ventilschließkörper (7) deckt einen Ventildurchlaß (9) in der Trennwand (8) ab.The partition ( 8 ) also serves as a valve seat ( 3 ) for a pressure valve, which is formed from an elastic plate-shaped valve closing body ( 7 ) and several elastic, plate-shaped valve bodies ( 4 , 5 , 6 ) ge. The valve closing body ( 7 ) covers a valve passage ( 9 ) in the partition ( 8 ).

Die Ventilkörper (4, 5, 6), die zwischen dem Ventil sitz (3) und dem Ventilschließkörper (7) angeordnet sind, weisen im Bereich des Ventildurchlasses (9) je eine Öffnung (10, 11, 12) auf, die jeweils einen geringeren Querschnitt aufweist als der Ventildurchlaß (9). Die Ventilkörper (4, 5, 6) sind so angeordnet, daß deren Öffnungen (10, 11, 12) in Richtung auf den Ventilschließkörper (7) mit kleiner werdendem Quer schnitt ausgebildet sind. Die Anzahl der Ventilkörper (4, 5, 6) kann beliebig sein, sie richtet sich nach den gegebenen konstruktiven Verhältnissen, durch die im wesentlichen das Fördervolumen bestimmt ist.The valve body ( 4 , 5 , 6 ), which are arranged between the valve seat ( 3 ) and the valve closing body ( 7 ), each have an opening ( 10 , 11 , 12 ) in the region of the valve passage ( 9 ), each one has a smaller cross section than the valve passage ( 9 ). The valve body ( 4 , 5 , 6 ) are arranged so that their openings ( 10 , 11 , 12 ) in the direction of the valve closing body ( 7 ) are formed with a decreasing cross-section. The number of valve bodies ( 4 , 5 , 6 ) can be arbitrary, it depends on the given structural conditions, which essentially determine the delivery volume.

Das Druckventil gemäß Fig. 1 ist einseitig an dem dem Ventildurchlaß (9) abgewandten Ende mit Haltemitteln (14) auf der Trennwand (8) gehalten. Demgemäß sind die Ventilkörper (4, 5, 6), wie in der Fig. 2 verein facht dargestellt, ausgebildet.The pressure valve according to Fig. 1 is held at the one side of the valve passage (9) facing away from the end with retaining means (14) on the partition (8). Accordingly, the valve body ( 4 , 5 , 6 ), as shown in Fig. 2 simplified, formed.

Das Druckventil kann auch mit einem elastischen Ventilschließkörper (17) und elastischen Ventilkörpern (18, 19, 20) ausgebildet sein, die wie in der Fig. 3 dargestellt, an ihren Enden beider seits des Ventildurchlasses (9) mit Haltemitteln (15) und (16) auf der Trennwand (8) gehalten sind. Die Ventilkörper (18, 19, 20) weisen, sinngemäß der Fig. 1 entsprechend, Öffnungen (21, 22, 23) auf, die in Richtung auf den Ventilschließkörper (17) mit kleiner werdenden Querschnitt ausgebildet sind. Für gleiche Teile der Abbildungen in den Fig. 1 und 3 wurden gleiche Bezugszeichen gewählt.The pressure valve can also be designed with an elastic valve closing body ( 17 ) and elastic valve bodies ( 18 , 19 , 20 ), which, as shown in FIG. 3, at their ends on both sides of the valve passage ( 9 ) with holding means ( 15 ) and ( 16 ) are held on the partition ( 8 ). The valve bodies ( 18 , 19 , 20 ) have, corresponding to FIG. 1, openings ( 21 , 22 , 23 ) which are designed with a decreasing cross section in the direction of the valve closing body ( 17 ). The same reference numerals have been chosen for the same parts of the figures in FIGS. 1 and 3.

Nachstehend wird die Wirkungsweise beschrieben, die in gleicher Weise für die Druckventile gemäß der Fig. 1 und 3 zutreffend ist.The mode of operation is described below, which applies in the same way to the pressure valves according to FIGS. 1 and 3.

Der am Ventildurchlaß (9) anstehende Kompressionsdruck beaufschlagt eine Fläche des Ventilschließkörpers (7) bzw. (17), die durch die Öffnung (12) bzw. (23) des jeweils dem Ventilschließkörper (7) bzw. (17) nächst liegenden Ventilkörpers (6) bzw. (18) gebildet ist. Gleichzeitig werden durch den Kompressionsdruck auch ringförmige Flächen jeweils der Ventilkörper (4, 5, 6) bzw. (18, 19, 20) beaufschlagt, die durch die sich verjüngenden Querschnitte der Öffnungen (10, 11, 12) bzw. (21, 22, 23) gebildet sind.The compression pressure applied to the valve passage ( 9 ) acts on a surface of the valve closing body ( 7 ) or ( 17 ) which passes through the opening ( 12 ) or ( 23 ) of the valve body closest to the valve closing body ( 7 ) or ( 17 ). 6 ) or ( 18 ) is formed. At the same time, the valve body ( 4 , 5 , 6 ) or ( 18 , 19 , 20 ) is acted upon by the compression pressure, which is caused by the tapering cross sections of the openings ( 10 , 11 , 12 ) or ( 21 , 22 , 23 ) are formed.

Dieser Beaufschlagung entsprechend werden der Ventil schließkörper (7) bzw. (17) und die Ventilkörper (4, 5, 6) bzw. (18, 19, 20) fächerartig von dem Ventilsitz (3) wegbewegt. Das so geöffnete Druckventil gibt den Durchlaß (9) frei, durch die Öffnungen (10, 11, 12) bzw. (21, 22, 23) und durch die zwischen den Ventil körpern (4, 5, 6) bzw. (21, 22, 23) durch das fächer artige Öffnen entstandenen spaltartigen Zwischenräume. (Fig. 1) Corresponding to this action, the valve closing body ( 7 ) or ( 17 ) and the valve body ( 4 , 5 , 6 ) or ( 18 , 19 , 20 ) are moved away from the valve seat ( 3 ) in a fan-like manner. The pressure valve thus opened clears the passage ( 9 ) through the openings ( 10 , 11 , 12 ) or ( 21 , 22 , 23 ) and through the bodies between the valve ( 4 , 5 , 6 ) or ( 21 , 22 , 23 ) gap-like gaps created by the fan-like opening. ( Fig. 1)

Die erfindungsgemäße Ausführung des Druckventils gestattet, im Vergleich zu der eingangs erwähnten Einrichtung, einen großen Durchlaßquerschnitt bei einem geringen Hub jedes der am Öffnungsvorgang beteiligten Ventilkörper. Durch diese Eigenschaft des Druckventils wird weniger Reibungswärme am Ventil durchlaß erzeugt und die Gefahr des Ventilbruchs oder Ventilflatterns beseitigt, so daß der Kompressor mit einer relativ hohen Betriebsdrehzahl betrieben werden kann.The execution of the pressure valve according to the invention allowed, compared to the above Device, a large passage cross section a small stroke each of the opening involved valve body. Through this property of Pressure valve gets less frictional heat on the valve passage created and the risk of valve breakage or Valve flutter eliminated, so that the compressor with be operated at a relatively high operating speed can.

Durch eine zwangsläufig unterschiedliche Schließ geschwindigkeit der einzelnen Ventilkörper wird ein Dämpfungseffekt erzeugt, wodurch Ventilschließge räusche gemindert werden.Due to an inevitably different closing speed of the individual valve bodies is a Damping effect created, causing valve closures noise can be reduced.

Durch eine unterschiedliche Ausbildung der einzelnen Ventilkörper bezüglich ihrer Form und Dicke kann die Charakteristik des Druckventils verändert, bzw. den gegebenen konstruktiven Bedingungen entsprechend, angepaßt werden.Through different training of the individual The valve body in terms of their shape and thickness can Characteristic of the pressure valve changed, or the according to given design conditions, be adjusted.

Claims

1. Druckventil für einen Kompressor mit folgenden Merkmalen:

a) Der Kompressor weist einen Kompressions- und einen Druckraum auf, die durch eine als Ventil sitz für das Druckventil dienende Trennwand voneinander getrennt sind;
b) das Druckventil ist als Rückschlagventil mit einem elastischen Ventilschließkörper ausge bildet, der einen Ventildurchlaß abdeckt, durch den Luft vom Kompressionsraum zum Druckraum des Kompressors förderbar ist,

1. Pressure valve for a compressor with the following features:

a) The compressor has a compression and a pressure chamber, which are separated from one another by a partition serving as a valve seat for the pressure valve;
b) the pressure valve is formed as a check valve with an elastic valve closing body, which covers a valve passage through which air can be conveyed from the compression chamber to the pressure chamber of the compressor,

gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

c) Zwischen dem Ventilsitz (3) und dem Ventil schließkörper (7, 17) ist mindestens ein elastischer Ventilkörper (4, 18) bzw. (5, 6, 19, 20) vorgesehen mit einer Öffnung (10, 21 bzw. 11, 12, 22, 23) im Bereich des Ventil durchlasses (9), wobei die Öffnung (10, 21 bzw. 11, 12, 22, 23) einen geringeren Querschnitt aufweist als der Ventildurchlaß (9).

characterized by the following features:

c) Between the valve seat ( 3 ) and the valve closing body ( 7 , 17 ) at least one elastic valve body ( 4 , 18 ) or ( 5 , 6 , 19 , 20 ) is provided with an opening ( 10 , 21 or 11 , 12 , 22 , 23 ) in the area of the valve passage ( 9 ), the opening ( 10 , 21 or 11 , 12 , 22 , 23 ) having a smaller cross section than the valve passage ( 9 ).

2. Druckventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß zwischen dem Ventilsitz (3) und dem Ventilschließkörper (7, 17) mehrere elastische Ventilkörper (4, 5, 6) bzw. (18, 19, 20) mit Öffnungen (10, 11, 12) bzw. (21, 22, 23) im Bereich des Ventildurchlasses (9) vorgesehen sind, wobei die Öffnungen (10, 11, 12) bzw. (21, 22, 23) in Richtung auf den Ventilschließkörper (7, 17) zu mit kleiner werdendem Querschnitt ausgebildet sind.2. Pressure valve according to claim 1, characterized in that between the valve seat ( 3 ) and the valve closing body ( 7 , 17 ) a plurality of elastic valve bodies ( 4 , 5 , 6 ) or ( 18 , 19 , 20 ) with openings ( 10 , 11 , 12 ) or ( 21 , 22 , 23 ) are provided in the area of the valve passage ( 9 ), the openings ( 10 , 11 , 12 ) or ( 21 , 22 , 23 ) in the direction of the valve closing body ( 7 , 17 ) are designed with a decreasing cross section.

3. Druckventil nach den vorhergehenden Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventil schließkörper (7) und die Ventilkörper (4, 5, 6) durch Haltemittel (14) auf der Trennwand (8) gehalten sind.3. Pressure valve according to the preceding claims 1 and 2, characterized in that the valve closing body ( 7 ) and the valve body ( 4 , 5 , 6 ) are held by holding means ( 14 ) on the partition ( 8 ).

4. Druckventil nach den vorhergehenden Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventil schließkörper (17) und die Ventilkörper (18, 19, 20) an ihren Enden beiderseits des Ventildurch lasses (9) durch Haltemittel (15, 16) auf der Trennwand (8) gehalten sind.4. Pressure valve according to the preceding claims 1 and 2, characterized in that the valve closing body ( 17 ) and the valve body ( 18 , 19 , 20 ) at their ends on both sides of the valve passage ( 9 ) by holding means ( 15 , 16 ) on the Partition ( 8 ) are held.

5. Druckventil nach mindestens einem der vorher gehenden Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß mindestens zwei der Ventilkörper (4, 5, 6, 7 bzw. 17, 18, 19, 20) eine unterschiedliche Dicke aufweisen.5. Pressure valve according to at least one of the preceding claims 2 to 4, characterized in that at least two of the valve bodies ( 4 , 5 , 6 , 7 or 17 , 18 , 19 , 20 ) have a different thickness.