EP0215201A2

EP0215201A2 - Dynamic pressure limiting with a safety valve

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: EP0215201A3; JPS6278439A; ES2000333A6; DE3533393A1; US4750459A

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.With such a dynamic pressure limitation, the end face of the throttle valve (2), which is in the closed position, is bridged at one point by a valve bore (8) in which a valve body (10), which is acted upon by a spring (17), can be displaced. It is desirable if the safety valve responds with greater reliability when the upper dynamic pressure limit is exceeded, adapted to the extent of the exceeding. This is achieved by having a narrow gap (19) between the throttle valve (2) in the closed position and the valve body (10) in the closed position and the characteristic curve of the spring (17) under a ratio of spring force (N): spring travel (mm ) increases from 1.5 - 2.5: 1. The suction effect of the gas flowing through the valve body is taken into account when determining the spring characteristic.

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.The invention relates to a device for limiting the dynamic pressure of an exhaust motor brake, in which a throttle valve is movably mounted in an exhaust pipe from an open position to a closed position, a valve bore passing through the throttle valve in the closed position is provided in the exhaust pipe, a valve body displaceable in the valve bore by means of a The spring is pushed into the closed position and the cross-section of the exhaust pipe is round, the throttle valve is elliptical and the throttle valve is in a slightly inclined position when the valve is in the closed position is arranged in the valve body and the end face of the valve body is curved to match the curvature of the inner surface of the exhaust pipe.

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.In a known (DE-GM 84 24 212) device of this type, the throttle valve is also in the closed position on the end face of the valve body and the spring has a spring characteristic, about the increase ratio of which nothing is said. At Experiments with this device did not respond to the safety valve, neither when the upper back pressure limit is exceeded a little, nor when the upper back pressure limit is exceeded.

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.An object of the invention is therefore to provide a device of the type mentioned, whose safety valve responds with greater reliability when the upper dynamic pressure limit is exceeded, adapted to the extent of the exceeding. To achieve this object, the invention provides a device of the type mentioned at the outset, which is characterized in that there is a narrow gap between the throttle valve in the closed position and the valve body in the closed position and the characteristic curve of the spring under a ratio of spring force (N. ): Travel (mm) increases from 1.5 - 2.5: 1.

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.The narrow gap extending over the valve body prevents the valve body from being sucked in by the flowing gas and prevented from further opening movement when the valve body is opened slightly. The increase in the spring characteristic is chosen so that the valve body changes with increasing excess pressure, taking into account the suction effect withdraws proportionally.

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.Exhaust brakes usually work with a dynamic pressure of 4 - 7 bar. Adapted to this, the narrow gap is about 0.25-0.5 mm wide. The ratio of spring force to spring travel is usually around 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.

In the drawing, a preferred embodiment of the invention is shown and shows

1 shows a section of a device for limiting the dynamic pressure of an exhaust motor brake when the valve body closes,
2 shows the representation of FIG. 1 with the valve body open,
3 is a front view of the device of FIG. 1,
4 shows a side view of the device according to FIG. 1,
5 shows the spring characteristic of the spring of the device according to FIGS. 1 and
Fig. 6 in a section the gap delimited by the valve body.

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).According to the drawing, a piece of an exhaust pipe (1) with a circular cross section is provided, in which a throttle valve (2) can be pivoted about an axis (3) is arranged, which is located in the middle of half the height of the inner diameter of the exhaust pipe. The throttle valve (2) is elliptical in shape and, as can be seen in FIGS. 1, 2 and 4, is in a slightly inclined position when it is in the closed position. In the closed position, the throttle valve (2) turns the inside of the exhaust pipe (1) towards a circumferential end face (4). The throttle valve (2) is pivoted from the closed position shown in dashed lines in FIG. 4 into a horizontal open position and back via a crank mechanism (5) by means of a piston-cylinder device (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.A valve housing (7) is provided on the top of the exhaust pipe (1), which extends to the wall of the exhaust pipe and covers it from the outside. The valve housing (7) forms a valve bore (8) which is circular in cross section and tapers on the side facing the interior of the exhaust pipe (1) and thus forms an inner stop (9). The valve bore (8) receives a valve body (10), which widens in the direction from the inside to the outside and rests in the closed position on the stop (9) of the valve housing. The valve body (10), facing the interior of the exhaust pipe, has a spherical shell-shaped raised face (11) and projects above the face (4) the throttle valve (2) in the axial direction of the exhaust pipe (1) seen on both sides with a considerable area.

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.The valve body (10) has an elongated stamp (12) on the back, which protrudes into a cap (13). This cap is attached to the valve housing (7) and secured to it by means of a snap ring. A front bent end strip of the cap forms a rear stop (14) for the valve body (10) which limits the back and forth movement of the valve body. At the rear end of the stamp (12) there is a thrust washer (15) which is slidably guided in the cylindrical cap (13). On the outflow side of the closed throttle valve (2) opens into the exhaust pipe (1) a discharge channel (16) of quite large cross-section, which opens into the valve bore (8) in such a way that it only partially extends from the valve body (10) when the valve body (10) is in the advanced position is closed, ie that it is partially open and that according to Fig. 2 it is at least partially open even when the valve body is fully retracted, i.e. is only partially blocked by the valve body.

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).On the back of the thrust washer (15) is supported a helical spring (17) made of wire, which abge on the bottom of the cap is supported. The support is provided by an adjusting device (18), which does not need to be provided. The characteristic curve of the spring (17) is shown in FIG. 5. 6, the advanced valve body with the end face (11) is set back by a narrow gap (19) with respect to the inner circumferential surface of the exhaust pipe (1) and also forms this gap with the end face (4) of the throttle valve (2) in the closed position. .

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.In the advanced position of the valve body (10) according to FIG. 1, the spring (17) is already tensioned; when the valve body (10) is pushed back according to FIG. 2, the spring (17) is tightened more.

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. 3 and 4 can be seen, the throttle valve (2) from the horizontal, i.e. Bring the open position running parallel to the central axis of the exhaust pipe (1) to the closed position running transverse to the central axis.

Claims

Device for limiting the dynamic pressure of an exhaust motor brake, in which a throttle valve is movably mounted in an exhaust pipe from an open position to a closed position, a valve bore passing through the throttle valve in the closed position is provided in the exhaust pipe, a valve body which is displaceable in the valve bore by means of a spring in the closed position is crowded and the cross-section of the exhaust pipe is round, the throttle valve is elliptical and the throttle valve is in a slightly inclined position when the valve is in the closed position, the valve bore being located away from the pivot bearing of the throttle valve, the end face of the throttle valve is only arranged when the valve bore or the valve body is closed is and the end face of the valve body is adapted to the curvature of the inner surface of the exhaust pipe, characterized in that between the throttle valve (2) located in the closed position and the in Schli valve position (10) there is a narrow gap (19) and the characteristic curve of the spring (17) increases under a ratio of spring force (N): spring travel (mm) of 1.5 - 2.5: 1.