EP0843784B1 - Ventilplatte für kolbenverdichter, insbesondere für die drucklufterzeugung in kraftfahrzeugen - Google Patents

Ventilplatte für kolbenverdichter, insbesondere für die drucklufterzeugung in kraftfahrzeugen Download PDF

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EP0843784B1
EP0843784B1 EP96934340A EP96934340A EP0843784B1 EP 0843784 B1 EP0843784 B1 EP 0843784B1 EP 96934340 A EP96934340 A EP 96934340A EP 96934340 A EP96934340 A EP 96934340A EP 0843784 B1 EP0843784 B1 EP 0843784B1
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plate
die
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Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
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Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
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    • F04B39/064—Cooling by a cooling jacket in the pump casing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
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    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
    • Y10T137/7837—Direct response valves [i.e., check valve type]
    • Y10T137/7838—Plural
    • Y10T137/7839—Dividing and recombining in a single flow path

Definitions

  • the invention relates to a valve plate according to the preamble of claim 1.
  • Valve plates for piston compressors which are particularly, but not exclusively are provided for the generation of compressed air in motor vehicles exist according to a known construction from two individual plates, one of which in generally as a steel plate and the other containing coolant flow channels Cast plate is formed.
  • JP-A-59 208 181 discloses a valve plate for a compressor which consists of two interconnected plate halves. With this valve plate, the lines belonging to the valve elements after connecting the two Shaped plate halves.
  • the object of the invention consists of plate halves to simplify existing valve plates or valve supports in terms of production technology, the possibilities of adequate cooling by means of a in the valve plate located coolant channel, the shielding of the pressure holes or pressure openings against exposure to heat and the design of the valve seats for the Pressure holes are to be optimized.
  • valve plate By designing the valve plate from two each made of die-cast material existing single panels, the possibilities of production are optimized, except for the sealing surface machining saves all mechanical processing can.
  • the split design consisting of die-cast plates also enables most complicated cooling water routing, especially to direct cooling water to the hottest point, namely to lead to the pressure holes or pressure openings.
  • the high-strength connection of both die-cast plates by gluing adequate sealing is guaranteed; to optimize the tightness in the The area of the pressure openings can be inserted into these sleeves.
  • Steel rivets can also be provided, which are more advantageous as tubular rivets Way both for mutual bracing of the valve plate halves as well Shielding the glued intermediate area of the two valve plate halves against the effects of heat.
  • grooves are possible on both the pressure side and the suction side to be provided for elastomer seals, whereby the elastomer seals face each other able to seal the cylinder or the cylinder head. Even between the Both plates can have elastomer seals in grooves.
  • the valve plate 1 shown in Figure 1 of the drawing according to the invention from a die-casting plate 3 and a die-casting plate 5.
  • Die-casting plate 3 is the Pressure side of the piston compressor facing, while the die casting plate 5 is provided on the suction side.
  • the die-cast plate 3 and 5 each consist of one high-strength aluminum alloy, with a special due to the existing cast skin high resistance is achieved.
  • all mechanical processing with the exception sealing surface machining (both surfaces) can be saved.
  • FIG. 1 as a sectional view of the valve plate, which in the region of two pressure bores or pressure openings 7, reveals that a coolant channel in the valve plate 9 runs.
  • the coolant channel 9 is preferably in the area of the pressure openings 7 and has (not shown) inlet and outlet openings for the coolant.
  • the in the drawing in Figure 1 in section and in Figure 2 in Printing openings 7 shown in plan view is one (not shown) assigned pressure lamella, which is compared to the in Figure 3 in Enlarged sectional view shown valve seats 11 moves and each in Area of bores 13 held by means of (not shown) fasteners is.
  • suction lamella which is not detailed in detail explained way is held on the suction side of the valve plate and opposite Suction openings 15 acts.
  • the invention is not special Embodiment of a valve or lamella construction for the pressure and suction side fixed, albeit valve fins with simultaneous coverage of several Openings for both the pressure side and the suction side are preferably usable.
  • the two die-cast plates 3 and 5 can be coated or glued be connected or sealed in the area of the sealing surface 16. Also one metal gasket coated on both sides between the die-cast plates can be provided his.
  • a groove 17 for each on the suction and / or pressure side to provide an elastomer seal.
  • the illustrated embodiment is the groove 17 on the suction side, i.e. at the Cylinder-facing side of the die-cast plate 5 is provided.
  • Such a groove with an elastomer seal can also be on the pressure side, i.e. at the top of the Die casting plate 3 may be provided; it is also possible to have a groove To provide an elastomer seal between the two die-cast plates.
  • sleeves 19 are inserted in FIG the pressure openings 7 of the valve plate 1 shown.
  • these sleeves hot compressed air separated from the sealants or adhesives used, which are used for Connection of the two die-cast plates 3 and 5 are used.
  • the Connection of the two die-cast plates gives a certain degree of stability.
  • the use of such sleeves 19 proves to be of particular advantage, since in the passage area of the pressure openings 7 in question the highest temperatures adjust and with conventionally split valve plates the risk of thermal Destruction of the sealant existed.
  • the inflow and outflow edges of the openings or through the valve plate Holes i.e. the pressure openings and the suction openings, are through Rounding or profiling designed so that flow losses on a Minimum be reduced.
  • valve plate 4 and 5 is a valve plate according to a further embodiment shown according to the invention.
  • the valve plate consists in a corresponding manner two die-cast plates 3 and 5, which with pressure holes or pressure openings 7th are provided.
  • the sleeve 19 of the arrangement of Figure 3 are in the Pressure openings 7 steel rivets 21 used and by way of the riveting process braced against the plate halves. So the steel rivets don't just have them Function, the separation area between the plate halves opposite the To shield heat from the compressed air generated, they also convey one Holding and tensioning function compared to the two plate halves, which in particular in the area of the pressure openings due to the considerable temperature differences is of particular advantage.
  • the steel rivets are shown as pipe rivets formed, which carry the rivet head located at the lower end in Figure 5 and the opposite end formed in the riveting process in a known manner becomes.
  • FIGS. 4 and 5 there are two valve catchers 23 shown, which in a known manner to intercept the also shown, serve the valve openings 7 covering valve openings 7.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Compressor (AREA)
  • Check Valves (AREA)

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 enthaltende Gußplatte ausgebildet ist.
Die JP-A-59 208 181 offenbart eine Ventilplatte für einen Verdichter, die aus zwei miteinander verbundenen Plattenhälften besteht. Bei dieser Ventilplatte werden die zu den Ventilelementen gehörenden Leitungen nach dem Verbinden der beiden Plattenhälften geformt.
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. Drucköffnungen 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 heranzuführen. 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 Elastomerdich- tungen 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 Patenansprüchen aufgeführt.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert.
  • Figur 1 ist eine durch zwei Drucköffnungen verlaufende Schnittansicht einer Ventilplatte nach der Erfindung;
  • Figur 2 ist eine Draufsicht auf die Saugseite der in Figur 1 wiedergegebenen Ventilplatte; und
  • Figur 3 ist eine vergrößte Teilschnittansicht der Ventilplatte nach Figur 1;
  • Figur 4 ist eine Draufsicht auf eine Ventilplatte nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung unter Darstellung zweier Ventilfänger;
  • Figur 5 ist eine Schnittansicht von Linie V-V in Figur 4 unter Darstellung der Ventilplatte mit die Drucköffnungen durchsetzenden Stahlniete.
    • Die in Figur 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 Druckgußausführungen der beiden Plattenhälften alle mechanischen Bearbeitungen mit Ausnahme der Dichtflächenbearbeitung (beide Flächen) eingespart werden.
    Figur 1 als Schnittansicht der Ventilplatte, welche im Bereich zweier Druckbohrungen bzw. Drucköffnungen 7 verläuft, offenbart, daß in der Ventilplatte ein Kühlmittelkanal 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 Figur 1 im Schnitt und in Figur 2 in Draufsicht dargestellten Drucköffnungen 7 ist auf der Druckseite jeweils eine (nicht dargestellte) Drucklamelle zugeordnet, welche sich gegenüber den in Figur 3 in vergrößerter Schnittansicht dargestellten Ventilsitzen 11 bewegt und jeweils im Bereich von Bohrungen 13 mittels (nicht dargestellter) Befestigungselemente gehalten ist. Den in der Draufsicht nach Figur 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 Saugseite 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 vorgesehen 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 Figur 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 Figur 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 Temperaturen einstellen und bei herkömmlich geteilten Ventilplatten die Gefahr der thermischen 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 Figuren 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, welche mit Druckbohrungen bzw. Drucköffnungen 7 versehen sind. Anstelle der Hülse 19 der Anordnung nach Figur 3 sind in die Drucköffnungen 7 Stahlniete 21 eingesetzt und im Wege des Nietvorganges gegenüber den Plattenhälfen 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 Figur 5 am unteren Ende befindlichen Nietkopf tragen und deren entgegengesetztes Ende im Nietvorgang in bekannter Weise geformt wird. Bei der Ausführungsform nach den Figuren 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 (8)

    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 Stömungsverluste 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.
    EP96934340A 1995-08-11 1996-08-07 Ventilplatte für kolbenverdichter, insbesondere für die drucklufterzeugung in kraftfahrzeugen Expired - Lifetime EP0843784B1 (de)

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    Application Number Priority Date Filing Date Title
    DE19529685 1995-08-11
    DE19529685 1995-08-11
    DE19631415 1996-08-06
    DE19631415A DE19631415C2 (de) 1995-08-11 1996-08-06 Ventilplatte für Kolbenverdichter, insbesondere für die Drucklufterzeugung in Kraftfahrzeugen
    PCT/DE1996/001476 WO1997007336A2 (de) 1995-08-11 1996-08-07 Ventilplatte für kolbenverdichter, insbesondere für die drucklufterzeugung in kraftfahrzeugen

    Publications (2)

    Publication Number Publication Date
    EP0843784A2 EP0843784A2 (de) 1998-05-27
    EP0843784B1 true EP0843784B1 (de) 2001-11-14

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    ID=26017641

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    US (1) US6016833A (de)
    EP (1) EP0843784B1 (de)
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