DE3721464A1

DE3721464A1 - Anschlag fuer ein lamellenventil eines kompressors

Info

Publication number: DE3721464A1
Application number: DE19873721464
Authority: DE
Inventors: Werner Ing Grad Heger; Manfred Ing Grad Kramer; Heinrich Schlossarczyk
Original assignee: Wabco Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH
Current assignee: Wabco Vermogensverwaltung GmbH
Priority date: 1987-06-30
Filing date: 1987-06-30
Publication date: 1989-01-12
Also published as: GB2208180A; GB8815382D0; GB2208180B; US4875503A

Description

Die Erfindung betrifft einen Anschlag für ein Lamellenventil eines Kompressors gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine Einrichtung mit einem Anschlag für ein Lamellen ventil ist aus der DE-AS 11 29 784 bekannt. Dort sind zum Öffnen und Schließen von Ventildurchlässen eines Luftkompressors Lamellenventile in Form von einseitig befestigten Ventillamellen eingesetzt. Das jeweils freie Ende der Ventillamelle wird gegen einen Anschlag bewegt.

Der Anschlag befindet sich an Bauteilen, wie z.B. Zylinder, Zylinderkopf, oder einem Ventilträger. Bedingt durch übliche Herstellungsverfahren besteht dieses Bauteil eines Kompressors aus einem Gußwerk stoff, wie z.B. Aluminium- oder Grauguß, dessen Beständigkeit gegen Oberflächenverschleiß geringer ist als die des für die Ventillamellen üblicherweise verwendeten Federstahls.

Bedingt durch die unterschiedliche Materialbeschaf fenheit von Ventillamelle und Anschlag treten an der Oberfläche des Anschlages Verschleißerscheinungen auf, die zu einer Deformation des Anschlages führen.

Der Verschleiß wird hervorgerufen durch eine Schlag einwirkung der Ventillamelle auf den Anschlag verbunden mit einer Oberflächenreibung zwischen dem Anschlag und der Ventillamelle, bedingt durch ein Durchbiegen des elastischen freien Endes der Ventil lamelle beim Auftreffen der Ventillamelle auf den Anschlag.

Eine durch den Verschleiß des Anschlages erfolgende Hubvergrößerung der Ventillamelle hat den Nachteil, daß eine sich verstärkende Schlageinwirkung durch ein erweitertes Ausschwingen der Ventillamelle auftritt. Gleichzeitig erfolgt auch eine sich verstärkende Reibungsbeanspruchung zwischen dem Anschlag und der Ventillamelle, da mit dem sich erweiternden Ausschwingen ein größeres Durchbieqen des freien Endes der Ventillamelle verbunden ist. Dies bedeutet, daß sich die für den Verschleiß maßgebenden Faktoren (Schlag, Reibung) mit fort schreitendem Verschleiß nachteilig verstärken und demzufolge der Verschleiß einen progressiven Verlauf nimmt.

Ein weiterer Nachteil eines sich vergrößernden Hubes der Ventillamelle ist ein verspätetes Schließen der Ventilöffnungen.

Ein Verspätetes Schließen der Saugventilöffnung hat einen Abfall der Förderleistung zur Folge, da ein Teil der angesaugten Luft bei Beginn des Kompressions hubes in den Ansaugbereich zurückgeführt werden kann.

Durch ein verspätetes Schließen der Druckventilöff nung kann neben einer beeinträchtigten Förderleis tung noch eine erhöhte termische Beanspruchung auftreten, da vom Druckbereich bereits verdichtete, also aufgeheizte Druckluft, bei Beginn des Saughubes in den Kompressionsraum zurückströmen kann.

Die durch den Verschleiß des Anschlages erfolgende Hubvergrößerung der Ventillamelle hat den weiteren Nachteil, daß die Bruchgefahr der Ventillamelle an der Lamellenwurzel erhöht wird.

Es ist denkbar, der Anschlagfläche durch entsprechen de Vergütungs- bzw. Oberflächenhärtungsverfahren eine erhöhte Beständigkeit gegen Verschleiß zu verleihen. Solche Verfahren, die dann nur im Bereich des Anschlages, und nicht an der gesamten Oberfläche des den Anschlag aufweisenden Bauteils anzuwenden wären, würden jedoch einen aufwendigen Fertigungsauf wand erfordern, wie er zum Beispiel Einsatzhärtever fahren eigen ist. Ihre Anwendung wäre daher in einem Serienfertigungsprozeß der erwähnten Bauteile unrentabel.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art so zu verbes sern, daß im Vergleich zu der bekannten Einrichtung mit einfachen Mitteln ein Verschleiß des der Hubbe grenzung der Ventillamelle dienenden Anschlages erheblich herabgesetzt wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß die verschleiß mindernden Mittel einen geringen Fertigungs- und Montageaufwand erfordern und gegebenenfalls bei Bedarf auswechselbar sind.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Mittel nachträglich in vorhandene Einrich tungen einbringbar sind.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß zur verschleißmindernden Ausbildung des Anschla ges handelsübliche Teile verwendbar sind.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1, 2, 3 und 4 eine Ventillamelle mit einem An schlag am Zylinder eines Kompressors,

Fig. 5 eine Ventillamelle mit einem An schlag am Zylinderkopf eines Kompressors.

Die Fig. 1, 2, 3 und 4 zeigen einen Zylinder (1) eines Kompressors zur Erzeugung von Druckluft mit einer Zylinderabdeckung, beispielsweise in Form einer Ventilplatte (2). Eine Ventilöffnungen durch Öffnen und Schließen steuernde Ventillamelle (3) ist an ihrem einen extremen Ende (4) zwischen dem Zylinder (1) und der Ventilplatte (2) eingespannt und durch Befestigungselemente, wie z.B. Stifte (5), gegen eine Verschiebung in der horizontalen Ebene gesichert. Das andere extreme Ende (6) der Ventil lamelle (3) dient als Anschlagfläche gegen einen am Zylinder (1) angeordneten Anschlag (7).

In Fig. 1 weist ein Teil der Oberfläche des Anschla ges (7) eine Einlage auf, die durch einen Stift (9) gebildet ist. Der Stift (9) kann aus einem Wälzkörper eines handelsüblichen Wälzlagers, oder aus einem Federstahldraht beliebigen Querschnitts gebildet sein.

Der Stift (9) ist in eine den Stift (9) in seiner Länge aufnehmenden Vertiefung (8) des Zylinders (1) eingelassen. Der Stift (9) ist in seiner Länge so ausgeführt, daß seine extremen Enden (10, 11) über den durch die Breite des extremen Endes (6) gebilde ten Anschlagbereich des Anschlages (7) hinausragen.

Eine auf der Stirnseite (12) des Zylinders (1) aufliegende ringförmige Dichtung (13) dient dem in die Stirnseite (12) des Zylinders (1) eingelassenen Stift (9) als Fixiermittel. Hierzu weist die Dich tung (13) an ihrem Innendurchmesser (14) einen Ausschnitt (15) auf, der einen Randbereich (16) des freien Endes (6) der Ventillamelle (3) in geringem Abstand teilweise so umschließt, daß der den Aus schnitt (15) umgebende Bereich der Dichtung (14) die extremen Enden (10, 11) des Stiftes (9), d.h., den Teil des Stiftes (9), der nicht von der Ventillamel le (3) beaufschlagt ist, überdeckt. Der Stift (9) schließt bündig mit der Stirnseite ab.

Die Fig. 3 zeigt ein ähnliches Anwendungsprinzip wie die Fig. 1. Die Einlage besteht hier aus einem offenen oder geschlossenen Ring (17), der in eine Vertiefung (18) der Stirnseite (12) des Zylinders (1) eingelassen ist und mit der Stirnseite (12) bündig abschließt. Der Teil des Ringes (17), der nicht von der Ventillamelle beaufschlagt ist, ist ganz oder teilweise von der Dichtung (13) überdeckt. Hierdurch ist der Ring (17) in seiner Lage fixiert. Die Vertiefung (18) ist zweckmäßigerweise durch eine in die Stirnseite (12) des Zylinders (1) eingebrach te Ringnut gebildet. Für den Ring (17) kann ein handelsüblicher Federstahldraht mit beliebigem Querschnitt verwendet werden.

Die Fig. 4 zeigt eine Einlage, die aus einer Platte (20), vorzugsweise aus gehärtetem Stahl, besteht. Ähnlich der Fig. 1 ist der nicht von der Ventilla melle (3) beaufschlagte Teil der Platte (20) von dem den Ausschnitt (15) umgebenden Bereich der Dichtung (13) ganz oder teilweise überdeckt. Hierbei ist die Platte (20) durch ein zusätzliches Fixiermittel (21), wie z.B. durch mindestens einen Fixierstift, oder mindestens eine Schraube, oder durch eine entsprechende Formgebung der die Platte (20) aufneh menden Vertiefung (19) in ihrer Lage fixiert.

In den Fig. 1, 2, 3 und 4 ist der Hub der Ventil lamelle (3) durch einen Spalt (22) zwischen der Stirnseite (12) des Zylinders (1) und dem den Zylinder (1) verschließenden Bauteil (2) bestimmt, der durch die Dicke der Dichtung (13) gebildet ist. In Fällen in denen zwischen der Zylinderstirnseite (12) und dem den Zylinder (1) verschließenden Bauteil (2) Dichtungsmittel verwendet werden, die eine solche Spaltbildung im Bereich des Anschlages (7) nicht zulassen, kann der Ausschnitt (15) auch in dem den Zylinder (1) verschließenden Bauteil (2) angeordnet sein.

Fig. 5 zeigt einen Zylinderkopf (23) mit einer Einlage in Form des Stiftes (9), der einer Ventil lamelle (25) als Hubbegrenzender Anschlag dient. Der Stift (9) kann durch Fixiermittel, wie z.B. Schrau ben oder Niete in seiner Lage am Zylinderkopf (23) außerhalb des Anschlagbereichs der Ventillamelle (25) fixiert sein.

In gleicher Weise könnte auch die Platte (20) am Zylinderkopf (23) der Ventillamelle (25) als An schlag dienen.

Es ist auch möglich, den Stift (9) in einer ent sprechenden Vertiefung (24) im Zylinderkopf (23) anzuordnen und durch Fixiermittel gegen Herausfallen zu sichern. Die Fixierung, könnte durch Verstämmen der den Stift (9) aufnehmenden Vertiefung, oder durch eine entsprechende Formgebung des Zylin derkopfes (23), in dem Bereich des Stiftes (9) geschehen, der nicht von der Ventillamelle (25) beaufschlagt ist.

Claims

1. Anschlag für ein Lamellenventil eines Kompres sors mit einer einseitig befestigten Ventilla melle, deren freies Ende gegen ein Bauteil des Kompressors bewegbar ist, dadurch gekennzeich net, daß das Bauteil (1, 23) im Bereich des Anschlags eine dem Lamellenventil als Anschlag dienende Einlage aufweist, deren Verschleiß festigkeit höher ist, als die des die Einlage aufnehmenden Bauteils.

2. Anschlag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß das Bauteil aus einem Zylinder (1) besteht.

3. Anschlag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß das Bauteil aus einem Zylinderdeckel (23) besteht.

4. Anschlag nach wenigstens einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlage aus einem in das Bauteil eingelas senen Stift (9) gebildet ist, derart, das wenigstens ein Teil der Länge des Stiftes (9) der Ventillamelle (3, 25) als Anschlag dient.

5. Anschlag nach wenigstens einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (9) in eine den Stift (9) in seiner Länge aufnehmende Vertiefung (8) des Bauteils (1, 23) eingelassen und durch Fixiermittel in seiner Lage fixiert ist.

6. Anschlag nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlage aus einer in das Bauteil (1, 23) eingelassenen Platte (20) gebildet ist, derart, daß wenig stens ein Teil der Oberfläche der Platte (20) der Ventillamelle (3) als Anschlag dient.

7. Anschlag nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich net, daß die Platte (20) in eine die Platte (20) aufnehmende Vertiefung (19) des Bauteil (1, 23) eingelassen und durch Fixiermittel in ihrer Lage fixiert ist.

8. Anschlag nach wenigstens einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlage (9, 20) in die Stirnseite (12) des Zylinders (1) eingelassen ist und bündig mit der Stirnseite (12) abschließt.

9. Anschlag nach wenigstens einem der vorhergehen den Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) Es ist eine auf der Stirnseite (12) des Zylinders (1) aufliegende ringförmige Dichtung (13) vorgesehen, die der in die Stirnseite (12) des Zylinders (1) einge lassenen Einlage (9, 20) als Fixiermittel dient;
b) die Dichtung (13) weist an ihrem Innen durchmesser (14) einen Ausschnitt (15) auf, der einen Randbereich (16) des freien Endes (6) der Ventillamelle (3) teilweise in geringem Abstand umschließt;
c) der den Ausschnitt (15) umgebende Bereich der Dichtung (14) überdeckt ganz oder teilweise den Teil der Einlage (9, 20), der nicht von der Ventillamlle (3) beauf schlagt ist. (Fig. 1 und 4)

10. Anschlag nach wenigstens einem der Ansprüche 5, 8, dadurch gekennzeichnet, daß der in die Vertiefung (8, 24) eingelassene Stift (9) durch eine Verformung mindestens eines Teils der Kanten der Vertiefung (8, 24), nach Art des Verstemmens, in seiner Lage fixiert ist.

11. Anschlag nach wenigstens einem der Ansprüche 4, 5, 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (9) aus einem in handelsüblichen Wälzla gern verwendeten Wälzkörper gebildet ist.

12. Anschlag nach wenigstens einem der Ansprüche 4, 5, 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (9) aus einem handelsüblichen Federstahl draht gebildet ist und einen beliebigen Quer schnitt aufweist.

13. Anschlag nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3 und 8, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) Es ist eine aus einem offenen oder ge schlossenen Ring (17) gebildete Einlage vorgesehen, die in eine Vertiefung (18) der Stirnseite (12) des Zylinders (1) eingelassen ist und mit der Stirnseite (12) bündig abschließt;
b) der Teil des Ringes (17), der nicht von der Ventillamelle (3) beaufschlagt ist, ist ganz oder teilweise von der Dichtung (13) überdeckt.

14. Anschlag nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich net, daß der Ring (17) aus einem handelsüb lichen Federstahldraht gebildet ist und einen beliebigen Querschnitt aufweist.

15. Anschlag nach wenigstens einem der Ansprüche 4, 5, 8, 11, 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (9) am Zylinderkopf (23) durch Fixiermit tel in Form von Schrauben oder Niete in seiner Lage fixiert ist.