DE4029909A1

DE4029909A1 - Non return valve for air driers of air brakes - has spring-tensioned closing body with cylindrical attachment

Info

Publication number: DE4029909A1
Application number: DE4029909A
Authority: DE
Inventors: Rolf Dipl Ing Weller; Egon Langbein
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date: 1990-09-21
Filing date: 1990-09-21
Publication date: 1992-03-26
Anticipated expiration: 2010-09-22
Also published as: DE4029909C2

Abstract

The non-return valve has a ball-like closing body with guide pins moulded thereon. A valve spring aims at pressing the closing body against a conical valve seat and the closing body is provided in the flow direction behind the valve seat (5) with a cylindrical attachment providing space from the seat and with an annular edge with sharp edge. The guide pin (12) lying in the flow direction behind the valve seat is inserted into a blind cylindrical bore (16) wherein the cylinder faces of the bore and guide pin which slide on each other are provided with toothed profiled sections. The guide pin is designed as a hollow cylinder which has a transverse aperture level with the connecting bore (14) for the pressurised medium outlet. USE/ADVANTAGE - There are no disturbing sonic vibrations in the volume flow either at low or high speeds.

Description

State of the art

Die Erfindung bezieht sich auf ein Rückschlagventil nach der Gattung des Hauptanspruchs. Ein derartiges Rückschlagventil ist bekannt (US-PS 20 11 812). Bei solchen Rückschlagventilen tritt oft das Problem der Geräuschbildung auf, insbesondere entstehen abhängig vom Volumenstrom Körperschall- und Medienschallschwingungen.The invention relates to a check valve of the type of the main claim. Such a check valve is known (U.S. Patent No. 20 11 812). This often happens with such check valves Problem of noise generation, in particular arise depending on Volume flow structure-borne and media sound vibrations.

So kommt es beispielsweise bei einem in einem Lufttrockner von Druckluftbremsanlagen angeordneten Rückschlagventil während der Füllphase zu Strömungsgeräuschen, die insbesondere bei Bussen sehr störend sein können. Außerdem entstehen abhängig vom Fördervolunen strom der Luft auch Körperschall- und Luftschallschwingungen.For example, in an air dryer from Air brake systems arranged check valve during the Filling phase to flow noise, which is very much in particular with buses can be annoying. In addition, arise depending on the funding volume flow of air also structure-borne and airborne sound vibrations.

Um diesen physikalischen Erscheinungen entgegenzutreten, hat man be reits versucht, mittels strömungstechnischer Überlegungen und um fangreicher Untersuchungen verschiedene Maßnahmen so zu variieren und so zu optimieren, daß im gesamten Fördervolumenbereich des Luft kompressors bei Nutzfahrzeugen kein störendes Strömungs- bzw Luft schwingungsgeräusch mehr auftreten sollte.In order to counteract these physical phenomena, one has to be already tried, using fluidic considerations and around extensive investigations to vary different measures and to optimize so that in the entire volume range of the air compressor in commercial vehicles no disturbing flow or air vibration noise should occur more.

Diesen Maßnahmen blieb aber bisher der Erfolg versagt.So far, however, these measures have failed.

Advantages of the invention

Das obengenannte Rückschlagventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß im Volumen strom keine störenden Körperschall- und Luftschallschwingungen mehr auftreten. Das gilt sowohl bei niedrigen Luftströmungsgeschwindig keiten als auch bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten.The above-mentioned check valve with the characteristic features the claim has the advantage that in volume current no more disturbing structure-borne and airborne sound vibrations occur. This applies both at low airflow speeds as well as at high flow velocities.

Um bei niedrigen Luftströmungen Luftschallschwingungen zu vermeiden, wurde der Schließkörper so gestaltet, daß sich keine durchgehende, laminare Strömung ausbilden kann. Dies erreicht man, indem man sich von einer seitherigen Halbkugel- oder Tulpenform abkehrt und einen gewissen Bereich des Schließkörpers zylindrisch ausführt und die Strömung an einer Kante scharf umlenkt, so daß es dort an dieser Kante zu einem Strömungsabriß kommt und somit die Luftströmung von laminar auf turbulent umschlägt.In order to avoid airborne sound vibrations in low air flows, the closing body was designed in such a way that no continuous, can form laminar flow. You can do this by looking at yourself from a hemisphere or tulip shape since then and one certain area of the closing body is cylindrical and the Current sharply deflected at an edge, so that it there at this Edge comes to a stall and thus the air flow from laminar to turbulent.

Die Körperschallschwingung, die besonders bei großen Luftvolumen strömen auftritt, verhindert man gemäß der Erfindung, indem man die Dämpfung des Schwingungssystems erhöht. Um die Funktion des Rück schlagventils nicht zu beeinträchtigen, darf aber die Reibungskraft nicht willkürlich erhöht werden. Bei erhöhter Reibungskraft reicht nämlich die Federkraft der Ventilfeder nicht mehr aus, um den Ven tilsitz abzudichten. Eine Erhöhung der Federkraft würde auch zu ei nem höheren Staudruck führen. Die Dämpfungserhöhung beim obengenann ten Rückschlagventil wird erfindungsgemäß durch eine entsprechende Führung des Schließkörpers erreicht. Ein Führungszapfen, sowie seine Aufnahme, sind in ihrer Oberfläche mit einem Zahnprofil ver sehen; die hierzu entsprechend gewählte Passung führt dazu, daß sich die beiden Profile während der Axialbewegung ineinander formschluß frei verzahnen. Bei einer axialen Relativbewegung von Zapfen und Aufnahme entsteht gemäß der Erfindung, zusätzlich unterstützt durch Fetten der gegeneinander beweglichen Teile, eine Dämpfung beacht licher Größe. The structure-borne sound vibration, especially with large air volumes current occurs, is prevented according to the invention by the Damping of the vibration system increased. To the function of the back impact valve, but must not affect the frictional force not be increased arbitrarily. With increased friction force is enough namely the spring force of the valve spring no longer to the Ven to seal the seat. An increase in the spring force would also result in egg lead to a higher back pressure. The increase in damping in the above th check valve is inventively by a corresponding Guide of the closing body reached. A pilot pin, as well its inclusion, are ver with a tooth profile in their surface see; the fit chosen accordingly leads to the fact that the two profiles form-fit to one another during the axial movement interlock freely. With an axial relative movement of the pin and Recording takes place according to the invention, additionally supported by Greasing the parts that move against each other, damping is noted size.

drawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dar gestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine komplette Ansicht des Ventils, im Schnitt und Fig. 2 und Fig. 3 je eine Einzelheit des Ventils in vergrößertem Maßstab.An embodiment of the invention is shown in the drawing and explained in more detail in the following description. In the drawings: Figure 1 shows a complete view of the valve in section, and Figures 2 and 3 each shows a detail of the valve in an enlarged scale....

Description of the embodiment

Ein Ventilgehäuse 1 hat einen Grundkörper 2 mit einer Bohrung 3, die durch einen Stopfen 4 verschlossen ist. Am Ende der Grundkörper-Boh rung ist ein kegelförmiger Ventilsitz 5 gebildet, an den sich ein Schließkörper 6 anlegen kann. Der Schließkörper 6 ist gegenüber den Ventilsitz 5 ballig mit anschließendem Zylinderteil 7 ausgebildet und hat hinter dem Zylinderteil 7 einen Ringrand 8, der einer Ventilfeder 9 als Anlage dient.A valve housing 1 has a base body 2 with a bore 3 , which is closed by a plug 4 . At the end of the basic body Boh tion a conical valve seat 5 is formed, to which a closing body 6 can put on. The closing body 6 is spherical with respect to the valve seat 5 with a subsequent cylinder part 7 and has an annular edge 8 behind the cylinder part 7 , which serves as a system for a valve spring 9 .

Wie besonders die Fig. 2 erkennen läßt, ist der Ringrand 8 mit ei ner scharfen Kante 8′ versehen. Ein an den Schließkörper 6 angeform ter, einer durch Pfeile angedeuteten Strömungsrichtung entgegen gerichteter Führungszapfen 10, taucht in eine Zuführungs-Bohrung 11 ein und ist im Schnitt kreuzförmig ausgebildet.As can be particularly Figs. 2 seen, the annular edge 8 is provided with egg ner sharp edge 8 '. A molded on the closing body 6 ter, a direction indicated by arrows opposite flow guide pin 10 , plunges into a feed bore 11 and is cross-shaped in section.

Auf der anderen Seite des Schließkörpers 6 ist ein zweiter Führungs zapfen 12 vorgesehen, der als Hohlzylinder ausgebildet ist und in einer Schließkörper-Bohrung 13 (Fig. 1) fest verankert, beispiels weise verklebt, ist. Der hohle Führungszapfen 12 ist in Höhe eines im Ventilgehäuse-Grundkörper 2 vorgesehenen Druckluft-Auslasses 14 mit einem Querdurchbruch 15 für die Druckluft versehen. On the other side of the closing body 6 , a second guide pin 12 is provided, which is designed as a hollow cylinder and is firmly anchored, for example glued, in a closing body bore 13 ( FIG. 1). The hollow guide pin 12 is provided at the level of a compressed air outlet 14 provided in the valve housing base body 2 with a transverse opening 15 for the compressed air.

Wie Fig. 3 in vergrößertem Maßstab zeigt, ist der Führungszapfen 12 in einer sack-zylindrischen Bohrung 16 des Stopfens 4 geführt. Die dabei aufeinander gleitenden Zylinderflächen sind jeweils mit einem Zahnprofil 17 und 18 versehen. Bei der Montage werden die beiden Zy linderflächen gefettet, und dann ist nur eine gedämpfte Bewegung des Führungszapfens 12 möglich.As Fig. 3 shows, in enlarged scale, the guide pin 12 is cylindrical bag in a bore 16 out of the plug 4. The cylinder surfaces sliding on each other are each provided with a tooth profile 17 and 18 . During assembly, the two cylinder surfaces are greased, and then only a damped movement of the guide pin 12 is possible.

Schließlich ist noch zu bemerken, daß das Ventilgehäuse 1 mit Grund körper 2 und Stopfen 4 aus Metall bestehen, während der Schließkör per 6 mit seinen beiden Führungszapfen 10 und 12 aus Gummi bzw. aus Kunststoff hergestellt sind. Auf diese Weise und durch das Fetten entsteht an der in Fig. 3 dargestellten Gleitstelle von mit Zahn profil 17 versehenem Führungszapfen 12 und von ebenfalls mit Zahn profil 18 ausgebildeter Bohrung 16 eine reibungsarme Dämpfungspartie 19 für die Bewegung des Schließkörpers 6, so daß der Schließkörper 6 in seiner Gesamtheit durch die das Ventil durchströmende Drukluft nicht in geräuschbildende Schwingungen versetzt werden kann. Zu ei ner solchen Dämpfung trägt auch, allerdings zu einem geringeren Teil, die Paarung der metallischen Zuführungs-Bohrung 11 mit dem Gummi-Führungszapfen 10 bei. Andererseits bewirken der gegenüber dem Ventilsitz 5 raumgebende Zylinderteil 7 des Schließkörpers 6 und die scharfkantige Ausbildung des Ringrandes 8 die Umwandlung einer lami naren Strömung in der Zuführungs-Bohrung 11 in eine turbulente Strö mung, wie die Pfeile erkennen lassen. Auf diese Weise wird erreicht, daß Luft-Schallschwingungen unterdrückt werden.Finally, it should be noted that the valve housing 1 with base body 2 and plug 4 are made of metal, while the closing body 6 with its two guide pins 10 and 12 are made of rubber or plastic. In this way and by greasing at the sliding point shown in Fig. 3 provided with tooth profile 17 guide pin 12 and also with tooth profile 18 formed bore 16 a low-friction damping section 19 for the movement of the closing body 6 , so that the closing body 6th in its entirety, the pressure air flowing through the valve cannot be set into noise-generating vibrations. To egg ner such damping also contributes, but to a lesser extent, the pairing of the metallic feed bore 11 with the rubber guide pin 10 . On the other hand, the relative to the valve seat 5 space-giving cylinder part 7 of the closing body 6 and the sharp-edged design of the ring edge 8 convert a laminae flow in the feed bore 11 into a turbulent flow, as the arrows indicate. In this way it is achieved that air-acoustic vibrations are suppressed.

Claims

1. non-return valve with a spherical closing body and integrally formed on this guide pin and with a valve spring, which strives to press the closing body against a conical valve seat, characterized in that the closing body in the flow direction behind the valve seat ( 5 ) opposite the valve seat ( 5 ) space-giving cylinder extension ( 7 ) and an annular rim ( 8 ) with a sharp fen edge ( 8 ') and that the in the flow direction behind the valve seat ( 5 ) lying guide pin ( 12 ) inserted into a sack-cylindri cal bore ( 16 ) is, the sliding surfaces of the cylinder bore ( 16 ) and guide pin ( 12 ) with tooth profiles ( 17 , 18 ) are provided.

2. Check valve according to claim 1, characterized in that the guide pin ( 12 ) is designed as a hollow cylinder which has a transverse opening ( 15 ) at the level of a connection bore ( 14 ) for the pressure medium outlet.

3. Check valve according to claim 1 or 2, characterized in that the closing body ( 6 ) in the flow direction in front of the valve seat ( 5 ) carries a second guide pin ( 10 ) which forms a damping part with the wall of the supply bore ( 11 ).

4. Check valve according to claim 3, characterized in that the cross section of the second guide pin ( 10 ) is cross-shaped.

5. Check valve according to one of claims 1 to 4, characterized in that the closing body ring edge ( 8 ) serves as a contact surface for the valve spring ( 9 ).

6. Check valve according to one of claims 1 to 5 with a metallic valve housing, characterized in that the closing body ( 6 ) with its two guide pins ( 10 and 12 ) are made of plastic or rubber.

7. Check valve according to claim 6, characterized in that the closing body ( 6 ) and the hollow cylindrical guide pin ( 12 ) made in two parts and both parts are captively plugged together.