DE202016106772U1 - Idling valve for multi-stage reciprocating compressor - Google Patents
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Abstract
Leerlaufventil (2) zum Einbau in einen Zylinderkopf für einen mehrstufigen Kolbenverdichter zum Verdichten eines kompressiblen Arbeitsmediums, umfassend ein Ventilkörper (12), ein Führungskörper (13) und ein Federelement (11) wobei – das Federelement (11) derart angeordnet ist, dass der Ventilkörper (12) in eine Schließstellung bewegbar ist, wobei eine Dichtfläche (26a) gegen eine Gegendichtfläche (26b) eines weiteren Bauteils gepresst wird, – zwischen dem Ventilkörper (12) und dem Führungskörper (13) ein Kolbenraum (27) gebildet wird, der über ein Verbindungskanal (5) mit Druckluft versorgbar ist, sodass bei Druckbeaufschlagung über den Verbindungskanal (5) der Ventilkörper (12) von einer Schließstellung in eine Offenstellung bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskörper (13) einteilig ausgeführt ist.An idling valve (2) for installation in a cylinder head for a multistage reciprocating compressor for compressing a compressible working fluid, comprising a valve body (12), a guide body (13) and a spring element (11), wherein - the spring element (11) is arranged such that Valve body (12) is movable into a closed position, wherein a sealing surface (26a) is pressed against a counter-sealing surface (26b) of another component, - between the valve body (12) and the guide body (13) a piston chamber (27) is formed, which is supplied with compressed air via a connecting channel (5), so that when pressure is applied via the connecting channel (5), the valve body (12) is movable from a closed position to an open position, characterized in that the guide body (13) is made in one piece.
Description
Die Erfindung betrifft ein Leerlaufventil für einen mehrstufigen Kolbenverdichter, der zum Verdichten eines kompressiblen Arbeitsmediums, insbesondere Luft, für den Einsatz in einer Druckluftversorgungsvorrichtung in einem Kraftfahrzeug geeignet ist.The invention relates to an idling valve for a multi-stage reciprocating compressor, which is suitable for compressing a compressible working medium, in particular air, for use in a compressed air supply device in a motor vehicle.
Kolbenverdichter bzw. Verdichter oder Luftpresser dienen der Kompression von Gasen, z. B. Luft, die als Arbeitsmedium zum Betrieb verschiedener Aggregate genutzt wird. Verdichter kommen unter anderem in Kraftfahrzeugen zu Einsatz. Im Betrieb werden derartige Verdichter beispielsweise so eingesetzt, dass ein Druckluftbehälter mit komprimierter Luft befüllt wird, bis ein vorgegebenes Druckniveau erreicht ist. Piston compressor or compressor or air compressor serve the compression of gases, eg. As air, which is used as a working medium for operating various units. Compressors are used, inter alia, in motor vehicles. In operation, such compressors are used, for example, so that a compressed air tank is filled with compressed air until a predetermined pressure level is reached.
Der Kolbenverdichter besteht im Wesentlichen aus einem Grundkörper mit den Verdichterstufen und einem Zylinderkopf. Im Betrieb wird Umgebungsluft über einen Einlasskanal in die erste Verdichterstufe eingesaugt, verdichtet und anschließend über einen Zwischenkanal in eine weitere Verdichterstufe geleitet und dort weiter verdichtet. Bei einem zweistufigen Kolbenverdichter wird die komprimierte Luft anschließend über eine Luftaufbereitungseinheit in den Druckluftbehälter geleitet.The reciprocating compressor essentially consists of a base body with the compressor stages and a cylinder head. In operation, ambient air is drawn in via an inlet channel into the first compressor stage, compressed and then passed through an intermediate channel in a further compressor stage and further compressed there. In a two-stage reciprocating compressor, the compressed air is then passed through an air treatment unit in the compressed air tank.
Der Antrieb des Verdichters in einem Kraftfahrzeug erfolgt durch den Antriebsmotor des Fahrzeugs. In der Regel ist zwischen Antriebsmotor und Verdichter keine schaltbare Kupplung vorgesehen, sodass der Verdichter ständig mit angetrieben wird, was einen Energieverlust darstellt.The drive of the compressor in a motor vehicle is effected by the drive motor of the vehicle. As a rule, no switchable coupling is provided between the drive motor and compressor, so that the compressor is constantly driven, which represents an energy loss.
Zum Minimieren solcher Energieverluste werden Regeleinrichtungen vorgesehen, die bei Erreichen eines Soll-Fülldruckes im Druckbehälter den Verdichter in einen Leerlaufbetrieb schalten, sodass zumindest keine Verdichtungsarbeit mehr anfällt. To minimize such energy losses control devices are provided, which switch the compressor in an idling mode upon reaching a desired filling pressure in the pressure vessel, so that at least no more compaction work.
In der
Eine der Aufgaben der Erfindung ist es, das Leerlaufventil derart zu verbessern, dass eine verbesserte Funktionalität erreicht wird.One of the objects of the invention is to improve the idle valve so that improved functionality is achieved.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Leerlaufventil gemäß Anspruch 1, einem Zylinderkopf gemäß Anspruch 8 und einem mehrstufigem Kolbenverdichter gemäß Anspruch 11 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und bevorzugte Lösungsvarianten sind in den hiervon abhängigen Unteransprüchen beschrieben. According to the invention this object is achieved with an idling valve according to claim 1, a cylinder head according to
Das erfindungsgemäße Leerlaufventil zum Einbau in einen Zylinderkopf für einen mehrstufigen Kolbenverdichter zum Verdichten eines kompressiblen Arbeitsmediums, umfasst einen Ventilkörper, einen Führungskörper und ein Federelement. Das Federelement ist derart angeordnet, dass es den Ventilkörper in eine Schließstellung bewegt, wobei eine Dichtfläche gegen eine Gegendichtfläche eines weiteren Bauteils gepresst wird. Weiterhin wird zwischen dem Ventilkörper und dem Führungskörper ein Kolbenraum gebildet, der über einen Verbindungskanal mit Druckluft versorgbar ist, sodass bei Druckbeaufschlagung über den Verbindungskanal der Ventilkörper von einer Schließstellung in eine Offenstellung bewegbar ist. The idling valve according to the invention for installation in a cylinder head for a multi-stage piston compressor for compressing a compressible working medium, comprising a valve body, a guide body and a spring element. The spring element is arranged such that it moves the valve body into a closed position, wherein a sealing surface is pressed against a counter-sealing surface of another component. Furthermore, a piston chamber is formed between the valve body and the guide body, which is supplied via a connecting channel with compressed air, so that when pressure is applied via the connecting channel, the valve body is movable from a closed position to an open position.
In der vorteilhaften Ausführung ist vorgesehen, dass der Führungskörper einteilig ausgeführt ist. Die einteilige Ausführung vereinfacht den Aufbau, die Fertigung sowie die Montage des Leerlaufventils. Weiterhin werden die Herstellkosten gegenüber dem StdT gesenkt. In einer bevorzugten Ausführung ist der Führungskörper im Wesentlichen in vier Abschnitte unterteilt, einen Befestigungsabschnitt, einen Führungsabschnitt, einen Kolbenabschnitt und einen Kopfabschnitt. Wobei die Durchmesser von Befestigungsabschnitt (
Weiterhin kann der Kolbenraum durch Dichtungen begrenzt sein, die in Nuten eingelegt sind, wobei jeweils zumindest eine Dichtung im Führungsabschnitt und im Kolbenabschnitt vorgesehen sein kann. Insbesondere kann ein Dichtungselement zweiteilig ausgeführt sein, bestehend aus einem Gleitring und einem O-Ring.Furthermore, the piston chamber may be limited by seals which are inserted in grooves, wherein in each case at least one seal may be provided in the guide section and in the piston section. In particular, a sealing element can be made in two parts, consisting of a sliding ring and an O-ring.
Zur Optimierung der Luftströmung kann weiterhin insbesondere der Kopfabschnitt eine strömungsoptimierte Kontur aufweisen. Diese Kontur kann kugelförmig, kegelförmig, parabolisch oder eine kombinierte Kontur sein. In order to optimize the air flow, in particular the head section can furthermore have a flow-optimized contour. This contour can be spherical, conical, parabolic or a combined contour.
Zur Verbesserung der Dichtigkeit kann zwischen Mantelfläche des Ventilkörpers und Dichtfläche eine Fase vorgesehen sein. To improve the tightness can be provided between the lateral surface of the valve body and sealing surface a chamfer.
Das beschriebenen Leerlaufventil kann insbesondere in einen Zylinderkopf für einen mehrstufigen Kolbenverdichter eingebaut sein, wobei dieser aus einem Zylinderoberteil, einem Zylinderunterteil und einer dazwischen angeordneten Trennplatte besteht, wobei der Zylinderkopf auf einer Ventilsitzplatte mit einer Gegendichtfläche anordbar ist.The idling valve described can be installed in particular in a cylinder head for a multi-stage piston compressor, this from a cylinder top, a cylinder base and a separator plate disposed therebetween, wherein the cylinder head is locatable on a valve seat plate having a mating sealing surface.
In einer bevorzugten Ausführung kann der Zylinderkopf zumindest zwei Leerlaufventile aufweisen oder bei mehr als zwei Verdichterstufen, kann je Verdichterstufe ein Leerlaufventil vorgesehen sein. In a preferred embodiment, the cylinder head may have at least two idle valves or, in the case of more than two compressor stages, one idle valve may be provided for each compressor stage.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Federn und/oder die Kolbenräume der einzelnen Leerlaufventile unterschiedlich ausgelegt sind. So können die Schaltzeitpunkte und/oder die Schaltkraft unterschiedlich ausgelegt und optimiert werden. Furthermore, it can be provided that the springs and / or the piston chambers of the individual idle valves are designed differently. Thus, the switching times and / or the switching force can be designed and optimized differently.
Vorteilhaft kann der beschriebene Zylinderkopf auf einem mehrstufigen Kolbenverdichter zum Verdichten kompressibler Medien angebaut sein. So ist es möglich bestehende Kolbenverdichter umzurüsten. Dazu müsste lediglich der alte Zylinderkopf gegen den erfindungsgemäßen Zylinderkopf ausgetauscht werden.Advantageously, the cylinder head described can be mounted on a multi-stage reciprocating compressor for compressing compressible media. So it is possible to convert existing reciprocating compressors. For this purpose, only the old cylinder head would have to be replaced with the cylinder head according to the invention.
Weitere Merkmale des erfindungsgemäßen Leerlaufventils bzw. des mehrstufigen Kolbenverdichters und weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.Further features of the idling valve or the multistage piston compressor according to the invention and further advantages of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments with reference to the drawings.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Skizzen näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to drawings.
In diesen zeigen:In these show:
Für die weitere Beschreibung der
Die Grundfunktion ist bei beiden Ventilausführungen identisch. Die Leerlaufventile entsprechend
Zum Öffnen der Leerlaufventile werden diese über den Steuerluftanschluss
Die Druckluft gelangt von der Steuerdruckkammer
Weiterhin ist zu erkennen, wie die Leerlaufventile in dem Zylinderkopfunterteil
Das Leerlaufventil umfassend im Wesentlichen ein Ventilkörper
So ist es notwendig, dass das Leerlaufventil
Das zentrale Bauteil des Leerlaufventils
Auch die Abdichtung des Kolbenraums
Eine weitere Besonderheit stellt der Kopfabschnitt
Zur Verbesserung der Abdichtung zwischen Ventilsitzplatte
Die eigentliche Funktion des Leerlaufventils, das Öffnen und Schließen eines Durchganges, ist nur im eingebauten Zustand in einem Zylinderkopf
Das Federelement
Die Federn wie auch die Kolbendurchmesser können an die Erfordernisse der Schaltcharakteristik in Bezug auf die Bypassöffnungen angepasst werden. Dadurch kann beispielsweise bei gleichzeitiger Ansteuerung eine unterschiedliche Schaltcharakteristik erreicht werden The springs as well as the piston diameter can be adapted to the requirements of the switching characteristic with respect to the bypass openings. As a result, for example, with simultaneous control, a different switching characteristic can be achieved
Die Erfindung ist nicht auf einen zweistufigen Verdichter beschränkt. Vielmehr können auch mehr als zwei Stufen hintereinander geschaltet sein, wobei dann jeweils ein Leerlaufventil je Verdichterstufe vorgesehen sein kann.The invention is not limited to a two-stage compressor. Rather, more than two stages can be connected in series, in which case one idle valve per compressor stage can then be provided in each case.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Zylinderkopf cylinder head
- 2a, b 2a, b
- LeerlaufventilIdle valve
- 33
- Entlastungskanal relief channel
- 4a, b, c4a, b, c
- Saugkammer suction chamber
- 5, 5‘5, 5 '
- Verbindungskanal connecting channel
- 66
- Zylinderkopfunterteil Cylinder head lower part
- 77
- Trennplatte separating plate
- 88th
- Zylinderkopfoberteil Cylinder head shell
- 99
- Ventilsitzplatte Valve seat plate
- 1010
- Kühlkanal cooling channel
- 1111
- Feder feather
- 1212
- Ventilkörper valve body
- 1313
- Führungskörper guide body
- 1414
- Arbeitsmediumeinlass Working fluid inlet
- 1515
- Arbeitsmediumauslass working medium
- 16a, b16a, b
- Hubkolben reciprocating
- 1717
- Verdichtergehäuse compressor housing
- 1818
- Hubraum erste Stufe Displacement first stage
- 1919
- Hubraum zweite Stufe Displacement second stage
- 20a, b20a, b
- Kühlwassereinlass/Kühlwasserauslass Cooling water inlet / water outlet
- 21a, b21a, b
- Dichtungspackete seal packages
- 2222
- Verschraubung screw
- 23a, b23a, b
- Bypassöffnungen bypass openings
- 2424
- Steuerluftanschluss Control air connection
- 25 25
- SteuerdruckkammerControl pressure chamber
- 26a, b26a, b
- Dichtfläche/Gegendichtfläche Sealing surface / counter-sealing surface
- 2727
- Kolbenraum piston chamber
- 28 28
- Befestigungsabschnittattachment section
- 29 29
- Führungsabschnittguide section
- 3030
- Kolbenabschnitt piston section
- 3131
- Kopfabschnitt header
- 32 32
- Fasechamfer
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102013001147 A1 [0006] DE 102013001147 A1 [0006]
Claims (11)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015225060 | 2015-12-14 | ||
DE102015225060.1 | 2015-12-14 |
Publications (1)
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---|---|
DE202016106772U1 true DE202016106772U1 (en) | 2016-12-21 |
Family
ID=57738640
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE202016106772.3U Active DE202016106772U1 (en) | 2015-12-14 | 2016-12-06 | Idling valve for multi-stage reciprocating compressor |
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Country | Link |
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DE (1) | DE202016106772U1 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013001147A1 (en) | 2013-01-24 | 2014-07-24 | Voith Patent Gmbh | Multi-stage piston compressor |
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2016
- 2016-12-06 DE DE202016106772.3U patent/DE202016106772U1/en active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013001147A1 (en) | 2013-01-24 | 2014-07-24 | Voith Patent Gmbh | Multi-stage piston compressor |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification | ||
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |