CN111433458A - 簧片式排放阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种簧片式排放阀，其用于压缩机的压缩气缸的壳体(9)中的排放开口(4)。所述簧片式排放阀具有：簧片(1)，用于封闭和打开所述排放开口(4)；桥(2)，用于在所述排放开口(4)打开状态下限制所述簧片(1)的最大变形，和至少一个固定元件(3)，用于将所述桥(2)固定在所述压缩气缸的所述壳体(9)上。所述桥(2)在一个区域中具有面向所述簧片(1)的支撑面(5)，所述支撑面具有预先确定的曲率半径(γ)，并且在所述簧片(1)中设置至少一个开口(6)，所述至少一个开口构造为使所述固定元件(3)穿过所述簧片(1)，以便将所述桥(2)固定在所述压缩气缸的所述壳体(8)上。

Description

簧片式排放阀

技术领域

本发明涉及一种簧片式排放阀、尤其是簧片阀，用于关闭和打开压缩机的压缩气缸的壳体中的排放开口。

背景技术

压缩机例如在公交车或载重车的制动装置中使用。这种压缩机具有一个或多个压缩气缸并且直接安装在车辆的发动机上。经常使用往复式活塞压缩机，该往复式活塞压缩机具有工作循环，该工作循环具有吸气过程、压缩过程和排放过程。在压缩机的运行中，一方面由于压缩做功并且另一方面由于机械损耗、如例如活塞环的摩擦或者由于簧片式阀的运动而通过车辆发动机消耗能量。然而当前，节能是主要挑战。

在现有技术中，已知一种簧片式排放阀，该簧片式排放阀如图1、图2a和图2b所示那样由簧片1、桥2和固定元件3组成，所述簧片封闭和打开压缩气缸壳体9中的压缩气缸排放开口4，所述桥限制簧片1在排放开口4的打开状态下的变形。如果压缩气缸中的活塞向下运动，则簧片式排放阀闭锁排放开口4，以防止已经排出的、处于压力下的空气又回流到压缩气缸中。如果活塞向上运动，则簧片1由于空气流而远离排放开口弯曲，以使空气流出到排放通道中。支撑在桥2上的弯曲簧片1的最大曲率半径在图2a中以γ给出。如上所述，压缩空气的一部分能量用于使簧片1弯曲。

在这里，从压缩气缸的壳体9处示出阀板，该阀板安装在气缸上。但是替代地，不是强制必需单独的阀板，并且单独的阀板的功能可以由集成在压缩气缸的壳体9中的区段来施加。

为了减小簧片式排放阀上的对于能量消耗而言重要的压降，需要增大排放阀的排放面积。

这基本上可以通过增大簧片1的变形来实现，使得簧片1进一步远离排放开口4，即行程a(图2a)增大，并因此排放空间或者说排放面积变大。然而在此，在不能增大的给定安装空间(排放通道的尺寸)的情况下，簧片1变得更硬、即以更小的曲率半径弯曲。然而，这导致簧片1中的弯曲应力提高并因此导致簧片1的使用寿命降低。

发明内容

本发明所基于的任务在于，提供一种簧片式排放阀，该簧片式排放阀在尺寸边界条件给定的情况下减小了在簧片式排放阀上的压降。

该任务通过根据权利要求1所述的簧片式排放阀来解决。本发明的扩展方案是从属权利要求的内容。

通过在簧片中设置至少一个用于固定元件的开口，可以增大簧片的长度，以便在簧片的曲率半径至少近似相等的情况下增大簧片与压缩气缸的排放开口的最大距离。固定元件可以在簧片内的给定固定点处固定桥，使得在簧片外不产生用于固定的附加空间需求，所述桥限制簧片的最大变形并因此确定其最大曲率半径。

如果至少一个开口有利地布置在簧片的外部区域中，则可以将排放开口相对于簧片定位在簧片变形最大的部位处，以便将排放面积构型得尽可能大。

有利地，在簧片中设置两个开口。从而，能够利用两个固定元件可靠地固定桥。

有利地，簧片具有纵长形状，即第一方向上的尺寸明显小于垂直于第一方向的第二方向上的尺寸的形状。开口布置在纵向方向、即具有大尺寸的方向上的端部区域中。由此，能够以大支撑距离可靠地固定桥，而簧片中的开口不会在簧片的封闭位态中释放排放开口。

有利地，如果桥具有至少一个流出孔，该流出孔布置在与以确定方式布置在桥中的簧片的开口中的至少一个基本上重合的区域中，则空气可以附加于侧向排放面地通过簧片中的开口经由桥中的流出孔流出。

有利地，开口朝纵向方向上的端部敞开。在此，存在以下可能性：利用具有增大横截面面积的开口来改进空气穿过流出孔的流出。

通过附加于至少一个流出孔地在桥中有利地还设置通孔，不但可以借助固定元件将桥固定在通孔中，而且可以附加地使空气穿过流出孔流出。

如果开口有利地布置在簧片的中心区域中，则存在以下可能性：将簧片固定在中心区域中。因此，簧片可以在其边缘区域中在多个部位处向上弯曲，由此，与在边缘区域中的固定相比，不但可以释放多个排放开口或释放具有更大总横截面的排放开口，而且可以减小用于固定桥的花费，因为仅在一个部位处需要固定元件。

有利地，该簧片具有纵长形状，使得在排放开口布置在纵向方向上的端部区域中的情况下，用于使簧片变形的杠杆臂更大，以便减小用于使簧片变形的力并从而减小压降。在此，通过抗扭装置防止该簧片扭转，使得在簧片的封闭状态下可靠地封闭排放开口。

有利地，所述抗扭装置设置为位于簧片中的凸起部或凹进部和处于压缩气缸的壳体中的该凸起部或凹进部互补的凹进部或凸起部。簧片中的凸起部或凹进部可以简单地通过模压或类似加工步骤制成。

附图说明

现在，参照附图、借助实施例来阐明本发明。尤其示出：

图1根据现有技术的簧片式排放阀的分解图；

图2a根据现有技术的簧片式排放阀的侧截面图；

图2b根据现有技术的未示出桥的簧片式排放阀的等尺寸视图；

图3a根据本发明第一实施方式的簧片式排放阀的侧截面图；

图3b根据本发明第一实施方式的簧片式排放阀的等尺寸视图；

图4a经修改的本发明第一实施方式的簧片和固定元件的等尺寸视图；

图4b经修改的第一实施方式的替代的簧片的俯视图；

图4c经修改的本发明第一实施方式的等尺寸截面图；

图5a根据本发明第二实施方式的簧片式排放阀的分解图；和

图5b根据第二实施方式的具有曲率半径说明的排放阀的桥的侧视图。

具体实施方式

如上、下、侧面或类似的空间说明涉及对簧片式排放阀的描述，该簧片式排放阀如在图示中所示那样布置在压缩气缸的上方并且该簧片式排放阀的簧片也如在图示中所示那样向上运动。但这些说明不具有限制性。

图3a示出根据本发明第一实施方式的簧片式排放阀的侧截面图，图3b示出根据本发明第一实施方式的簧片式排放阀的等尺寸视图。簧片式排放阀设置为用于封闭和打开压缩机的压缩气缸的壳体(图1：附图标记9)中的排放开口(图1：附图标记4)。

如根据图1、2a和2b的现有技术那样，根据图3a和3b的簧片式排放阀的实施方式也具有用于封闭和打开在这里未示出的排放开口(图1：附图标记4)的簧片1。可以设置一个单个排放开口，或者替代地设置多个排放开口，其中，排放开口的总横截面面积应选择得尽可能大，以便使在排出空气时的压力损失最小化。

此外，簧片式排放阀具有桥2，以便限制簧片1的变形。簧片1由于穿过布置在簧片1下方的排放开口(图1:附图标记4)的空气流而向上弯曲，直到该簧片在排放开口(图1:附图标记4)的最大打开状态下贴靠在面向簧片1的支撑面5上。桥2在一个区域中具有支撑面5，该支撑面具有预先确定的曲率半径γ，该曲率半径与图2a中所示的曲率半径γ基本相等，使得一方面实现尽可能大的排放面积，另一方面不会由于弯曲应力增大而降低使用寿命。

此外，桥2具有这里未示出的凹进部，簧片1通过该凹进部被侧向地导向，以便限制簧片1的侧向移动。桥2还具有用于固定元件3的通孔8。

固定元件3在这里分别由螺栓和螺母组成，但也可以实施为其它形式，例如铆钉。

如图3b所示，与现有技术中的簧片1(图1、图2b)不同，簧片1具有开口6，固定元件3可以分别通过该开口穿过簧片1，以便将桥2固定在压缩气缸的壳体(图1：附图标记9)上。由此，能够在簧片的曲率半径γ近似相等的情况下将行程a(图2a)增大到行程a'。

此外，替代地也可以仅设置一个开口6，其中，固定元件3仅穿过这个开口6。替代地，也存在以下可能性：设置用于固定元件3的多于两个开口6。

图4a示出本发明经修改的第一实施方式的簧片1和固定元件3的等尺寸视图。开口6在这里不像图3b中所示的实施方式那样构成为与固定元件3的尺寸相协调的通孔，而是具有下述尺寸。

图4b示出本发明经修改的第一实施方式的替代簧片1的俯视图。开口6在该簧片1中朝纵向方向上的端部敞开。

在图4c中，在本发明经修改的第一实施方式的等尺寸截面图中，桥2具有贯通的流出孔7，该流出孔具有预先确定的尺寸。这些流出孔7分别设置在与按规定布置在桥2中的簧片1的开口6基本上一致的区域中。开口6的尺寸这样选择，使得这些尺寸基本上与对应流出孔7的预先确定的尺寸相应。除了用于固定元件3的通孔8外，桥2还具有流出孔7。

图5a是根据本发明第二实施方式的簧片式排放阀的分解图。与第一实施方式不同，该簧片1不是在簧片1的外部区域具有开口6，而是开口6布置在中心区域中，固定元件3通过该开口穿过簧片1。

在这里，簧片1也设置为用于封闭和打开排放开口4。桥2也设置为用于在排放开口4的打开状态下限制簧片1的最大变形。为此，桥2在这里也具有面向簧片1的支撑面5。因为用于固定元件3的开口6布置在簧片1的中心区域中，所以桥2和簧片1在这里也被固定在它们各自的中心区域中。如在图5b中在根据第二实施方式的排放阀的桥的侧视图中所示那样，曲率半径γ在这里也基本上相应于在图2a和3a中所示的曲率半径γ，使得在这里也不会由于弯曲应力的增大而降低簧片1的使用寿命。

如在图5a中所示，在簧片1与压缩气缸的壳体9之间设置抗扭装置。抗扭装置由三个凹进部10组成，这些凹进部被引入压缩气缸的壳体9中。在簧片1中，设置与凹进部10互补的模压部11，因此这些模压部可以向下方凸出并且接合到凹进部10中，以确保簧片1相对于壳体9的位置。替代地，在壳体9中也可以设置凸起部，其中，簧片1则具有与凸起部互补的模压部。

在运行中，在压缩机的吸气冲程期间，簧片1由于占据其初始构型而贴靠在排放开口4上，并且由于压缩气缸中的负压而被吸到压缩气缸的壳体9上，以便封闭排放开口4。在排放冲程期间，簧片1通过由于压缩气缸中的压力流出的空气而远离排放开口4地弯曲，使得空气可以流出。簧片1如此程度弯曲，直至该簧片贴靠在桥2的支撑面5上，其中，簧片1的最大曲率半径被确定。簧片1由流出的空气决定地从壳体9抬起，以便使该簧片边缘处的磨损最小化。空气从侧面通过流出面流走。

通过根据本发明的簧片式排放阀，可以在曲率半径近似相等的情况下将簧片1的行程a(图2a)增大到行程a'(图3a)，以便减小簧片式排放阀上的压降。

在簧片1中可选地设置一个流出孔7或多个流出孔7和增大的开口6的情况下，空气在这里可以附加地从排放开口4中流出，其中，在这里由安装空间决定地通常能够实现比通过侧向流出面进行的流出更不受干扰的流出。

在本发明的第二实施方式中，空气可以从排放开口4流出到近似环绕排放开口4的区域中，使得压降再次减小。

所有在说明书、以下权利要求书和附图中所示的特征不但能够单独地而且能够以任意相互组合的方式对本发明是重要的。

附图标记列表

1 簧片

2 桥

3 固定元件

4 排放开口

5 支撑面

6 开口

7 流出孔

8 通孔

9 壳体

10 凹进部

11 模压部

Claims (10)

1.一种簧片式排放阀，用于压缩机的压缩气缸的壳体(9)中的排放开口(4)，所述簧片式排放阀具有：

簧片(1)，用于封闭和打开所述排放开口(4)；

桥(2)，用于在所述排放开口(4)打开状态下限制所述簧片(1)的最大变形，和

至少一个固定元件(3)，用于将所述桥(2)固定在所述压缩气缸的所述壳体(9)上，其中，

所述桥(2)在一个区域中具有面向所述簧片(1)的支撑面(5)，所述支撑面具有预先确定的曲率半径(γ)，并且

在所述簧片(1)中设置至少一个开口(6)，所述至少一个开口构造为使所述固定元件(3)穿过所述簧片(1)，以便将所述桥(2)固定在所述压缩气缸的所述壳体(9)上。

2.根据权利要求1所述的簧片式排放阀，其中，

所述至少一个开口(6)布置在所述簧片(1)的外部区域中。

3.根据权利要求1或2所述的簧片式排放阀，其中，

在所述簧片中设置两个开口。

4.根据权利要求3所述的簧片式排放阀，其中，

所述簧片(1)具有纵长形状并且所述开口(6)布置在纵向方向上的端部区域中。

5.根据权利要求4所述的簧片式排放阀，其中，

所述桥(2)具有至少一个流出孔(7)，所述流出孔基本上设置在与按规定布置在所述桥(2)中的所述簧片(1)的所述至少一个开口(6)一致的区域中。

6.根据权利要求5所述的簧片式排放阀，其中，

所述开口(6)朝纵向方向上的端部敞开。

7.根据权利要求5或6所述的簧片式排放阀，其中，

除了所述至少一个流出孔(7)以外，所述桥(2)附加地具有至少一个用于所述固定元件(3)的通孔(8)。

8.根据权利要求1所述的簧片式排放阀，其中，

所述至少一个开口(6)布置在所述簧片(1)的中心区域中，使得所述桥(2)和所述簧片(1)固定在它们各自的中心区域中。

9.根据权利要求8所述的簧片式排放阀，其中，

所述簧片(1)具有纵长形状，并且在所述簧片(1)与所述壳体(9)之间设置抗扭装置。

10.根据权利要求9所述的簧片式排放阀，其中，

所述抗扭装置具有至少一个位于所述压缩气缸的所述壳体(9)中的凸起部或凹进部(10)和至少一个位于所述簧片(1)中的与所述凸起部或凹进部(10)互补的凹进部或凸起部(11)。

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