EP0215201A2

EP0215201A2 - Staudruckbegrenzung mit Sicherungsventil

Info

Publication number: EP0215201A2
Application number: EP86108367A
Authority: EP
Inventors: Alfred Schmidt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-09-19
Filing date: 1986-06-19
Publication date: 1987-03-25
Also published as: ES2000333A6; US4750459A; DE3533393A1; JPS6278439A; EP0215201A3

Abstract

Bei einer solchen Staudruckbegrenzung wird die Stirnfläche der in Geschlossenstellung befindlichen Drosselklappe (2) an einer Stelle von einer Ventilbohrung (8) überbrückt, in der ein Ventilkörper (10) verschiebbar ist, der von einer Feder (17) beaufschlagt ist. Dabei ist es erwünscht, wenn das Sicherungsventil mit größerer Zuverlässigkeit bei Überschreiten der oberen Staudruckgrenze angepaßt an das Ausmaß des Uberschreitens anspricht. Dies ist erreicht, indem zwischen der in Geschlossenstellung befindlichen Drosselklappe (2) und dem in Schließstellung befindlichen Ventilkörper (10) ein schmaler Spalt (19) vorhanden ist und die Kennlinie der Feder (17) unter einem Verhältnis Federkraft (N) : Federweg (mm) von 1,5 - 2,5 : 1 ansteigt. Es ist die Sogwirkung des durchströmenden Gases auf den Ventilkörper bei der Festlegung der Federkennlinie berücksichtigt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Begrenzung des Staudruckes einer Auspuffmotorbremse, bei der in einem Auspuffrohr eine Drosselklappe von einer Offenstellung in eine Geschlossenstellung beweglich gelagert ist, eine die in Geschlossenstellung befindliche Drosselklappe passierende Ventilbohrung im Auspuffrohr vorgesehen ist, ein in der Ventilbohrung verschieblicher Ventilkörper mittels einer Feder in die Schließstellung gedrängt ist und der Querschnitt des Auspuffrohres rund, die Drosselklappe elliptisch und die Drosselklappe bei Geschlossenstellung in einer leichten Schräglage ist, wobei die Ventilbohrung abseits der Drehlager der Drosselklappe angeordnet ist, die Stirnfläche der Drosselklappe nur bei deren Geschlossenstellung bei der Ventilbohrung bzw. dem Ventilkörper angeordnet ist und die Stirnfläche des Ventilkörpers angepaßt an die Krümmung der Innenfläche des Auspuffrohres gekrümmt ist.
Bei einer bekannten (DE-GM 84 24 212) Einrichtung dieser Art liegt die Drosselklappe in Geschlossenstellung auch an der Stirnfläche des Ventilkörpers an und weist die Feder eine Federkennlinie auf, über deren Anstiegsverhältnis nichts ausgesagt ist. Bei Versuchen mit dieser Einrichtung sprach das Sicherungsventil nicht an und zwar weder dann, wenn die obere Staudruckgrenze ein wenig überschritten wird, noch dann, wenn die obere Staudruckgrenze stark überschritten wird.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, deren Sicherungsventil mit größerer Zuverlässigkeit bei Überschreiten der oberen Staudruckgrenze angepaßt an das Ausmaß des Uberschreitens anspricht. Die Erfindung sieht, diese Aufgabe lösend, eine Einrichtung der eingangs genannten Art vor, die dadurch gekennzeichnet ist, daß zwischen der in Geschlossenstellung befindlichen Drosselklappe und dem in Schließstellung befindlichen Ventilkörper ein schmaler Spalt vorhanden ist und die Kennlinie der Feder unter einem Verhältnis Federkraft (N) : Federweg (mm) von 1,5 - 2,5 : 1 ansteigt.
Der sich über den Ventilkörper erstreckende schmale Spalt verhindert, daß bei geringfügiger Öffnung des Ventilkörpers dieser vom durchströmenden Gas angesaugt und an weiterer Öffnungsbewegung gehindert wird. Der Anstieg der Federkennlinie ist so gewählt, daß der Ventilkörper sich unter Berücksichtigung der Sogwirkung mit wachsendem Übermaß des Staudruckes proportional zurückzieht.
Auspuffbremsen arbeiten in der Regel mit einem Staudruck von 4 - 7 bar. Daran angepaßt ist der schmale Spalt etwa 0,25 - 0,5 mm breit. Das Verhältnis Federkraft zu Federweg liegt in der Regel bei ca. 2 : 1.
In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt und zeigt

Fig. 1 einen Schnitt einer Einrichtung zur Begrenzung des Staudruckes einer Auspuffmotorbremse, bei schließendem Ventilkörper,
Fig. 2 die Darstellung gemäß Fig. 1 bei öffnendem Ventilkörper,
Fig. 3 eine Vorderansicht der Einrichtung gemäß Fig. 1,
Fig. 4 eine Seitenansicht der Einrichtung gemäß Fig. 1,
Fig. 5 die Federkennlinie der Feder der Einrichtung gemäß Fig. 1 und
Fig. 6 in einem Schnitt den vom Ventilkörper begrenzten Spalt.

Gemäß Zeichnung ist ein Stück eines im Querschnitt kreisförmigen Auspuffrohres (1) vorgesehen, in dem eine Drosselklappe (2) um eine Achse (3) schwenbar angeordnet ist, die sich mittig in halber Höhe des Innendurchmessers des Auspuffrohres befindet. Die Drosselklappe (2) ist elliptisch gestaltet und befindet sich, wie Fig. 1, 2 und 4 erkennen lassen, in einer leichten Schräglage, wenn sie sich in Geschlossenstellung befindet. Die Drosselklappe (2) wendet in Geschlossenstellung der Innenseite des Auspuffrohres (1) eine umlaufende Stirnfläche (4) zu. Das Schwenken der Drosselklappe (2) aus der in Fig. 4 gestrichelt gezeigten Geschlossenstellung in eine waagerechte Offenstellung und zurück erfolgt über einen Kurbeltrieb (5) mittels einer Kolben-Zylinder-Einrichtung (6).
An der Oberseite des Auspuffrohres (1) ist ein Ventilgehäuse (7) vorgesehen, das sich auf die Wandung des Auspuffrohres erstreckt und dieses nach außen hin verdeckt. Das Ventilgehäuse (7) bildet eine im Querschnitt kreisrunde Ventilbohrung (8), die sich auf der dem Inneren des Auspuffrohres (1) zugewendeten Seite absatzartig verjüngt und so einen inneren Anschlag (9) bildet. Die Ventilbohrung (8) nimmt einen Ventilkörper (10) auf, der sich in Richtung von innen nach außen absatzartig erweitert und in Schließstellung an dem Anschlag (9) des Ventilgehäuses anliegt. Der Ventilkörper (10) weist dem Inneren des Auspuffrohres zugewendet eine kugelschalenförmig hehölte Stirnfläche (11) auf und überragt die Stirnfläche (4) der Drosselklappe (2) in Achsrichtung des Auspuffrohres (1) gesehen beiderseits mit einem beachtlichen Bereich.
Der Ventilkörper (10) trägt an der Rückseite einen länglichen Stempel (12), der in eine Kappe (13) ragt. Diese Kappe ist an das Ventilgehäuse (7) angesetzt und an diesem mittels Sprengring gesichert. Ein vorderer umgebogener Endstreifen der Kappe bildet für den Ventilkörper (10) einen hinteren Anschlag (14), der die Hin- und Herbewegung des Ventilkörpers nach hinten hin begrenzt. Am hinteren Ende des Stempels (12) ist eine Druckscheibe (15) vorgesehen, die in der zylindrischen Kappe (13) gleitbar geführt ist. Auf der Abströmseite der geschlossenen Drosselklappe (2) mündet in das Auspuffrohr (1) ein im Querschnitt recht großer Entlastungskanal (16), der in die Ventilbohrung (8) derart mündet, daß er bei vorgeschobener Stellung des Ventilkörpers (10) von diesem nur teilweise verschlossen ist, d.h. daß er teilweise offen ist und daß er gemäß Fig. 2 auch bei völlig zurückgeschobenem Ventilkörper zumindest teilweise offen ist, d.h. vom Ventilkörper nur teilweise versperrt ist.
An der Rückseite der Druckscheibe (15) ist eine wendelförmige, aus Draht bestehende Feder (17) abgestützt, die nach außen hin am Boden der Kappe abge stützt ist. Die Abstützung erfolgt über eine Verstelleinrichtung (18), die aber nicht vorgesehen zu sein braucht. Die Kennlinie der Feder (17) ist in Fig. 5 gezeigt. Gemäß Fig. 6 ist der vorgeschobene Ventilkörper mit der Stirnfläche (11) gegenüber der inneren Mantelfläche des Auspuffrohres (1) um einen schmalen Spalt (19) zurückversetzt und bildet diesen Spalt auch mit der Stirnfläche (4) der in Geschlossenstellung befindlichen Drosselklappe (2).
Bei vorgeschobener Stellung des Ventilkörpers (10) gemäß Fig. 1 ist die Feder (17) bereits gespannt; bei zurückgeschobener Stellung des Ventilkörpers (10) gemäß Fig. 2 ist die Feder (17) verstärkt gespannt.
Wie Fig. 3 und 4 erkennen lassen, läßt sich die Drosselklappe (2) aus der waagerechten, d.h. parallel zur Mittelachse des Auspuffrohres (1) verlaufenden Offenstellung in die quer zu der Mittelachse verlaufende Geschlossenstellung bringen.

Claims

Einrichtung zur Begrenzung des Staudruckes einer Auspuffmotorbremse, bei der in einem Auspuffrohr eine Drosselklappe von einer Offenstellung in eine Geschlossenstellung beweglich gelagert ist, eine die in Geschlossenstellung befindliche Drosselklappe passierende Ventilbohrung im Auspuffrohr vorgesehen ist, ein in der Ventilbohrung verschieblicher Ventilkörper mittels einer Feder in die Schließstellung gedrängt ist und der Querschnitt des Auspuffrohres rund, die Drosselklappe elliptisch und die Drosselklappe bei Geschlossenstellung in einer leichten Schräglage ist, wobei die Ventilbohrung abseits der Drehlager der Drosselklappe angeordnet ist, die Stirnfläche der Drosselklape nur bei deren Geschlossenstellung bei der Ventilbohrung bzw. dem Ventilkörper angeordnet ist und die Stirnfläche des Ventilkörpers angepaßt an die Krümmung der Innenfläche des Auspuffrohres gekrümmt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der in Geschlossenstellung befindlichen Drosselklappe (2) und dem in Schließstellung befindlichen Ventilkörper (10) ein schmaler Spalt (19) vorhanden ist und die Kennlinie der Feder (17) unter einem Verhältnis Federkraft (N) : Federweg (mm) von 1,5 - 2,5 : 1 ansteigt.