EP0843784A2 - Ventilplatte für kolbenverdichter, insbesondere für die drucklufterzeugung in kraftfahrzeugen - Google Patents

Ventilplatte für kolbenverdichter, insbesondere für die drucklufterzeugung in kraftfahrzeugen

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EP0843784A2 EP96934340A EP96934340A EP0843784A2 EP 0843784 A2 EP0843784 A2 EP 0843784A2 EP 96934340 A EP96934340 A EP 96934340A EP 96934340 A EP96934340 A EP 96934340A EP 0843784 A2 EP0843784 A2 EP 0843784A2
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Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
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    • Y10T137/7838—Plural
    • Y10T137/7839—Dividing and recombining in a single flow path

Definitions

  • Valve plate for piston compressors in particular for the generation of compressed air in motor vehicles
  • the invention relates to a valve plate according to the preamble of claim 1.
  • Valve plates for piston compressors which are provided in particular, but not exclusively, for the generation of compressed air in motor vehicles, consist, according to a known construction, of two individual plates, one of which is generally designed as a steel plate and the other as a cast plate containing coolant flow channels.
  • the object of the invention is to simplify the production technology of valve plates or valve supports consisting of plate halves, the possibilities of adequate cooling by means of a coolant channel located in the valve plate, the shielding of the pressure bores or pressure openings from the action of heat and the design of the valve seats for the pressure holes are to be optimized.
  • valve plate which consists of two individual plates each made of die-cast material, optimizes the manufacturing possibilities, since all mechanical processing can be saved, except for the machining of the sealing surface.
  • split design consisting of die-cast plates also enables the most complicated cooling water routing, in particular to bring cooling water directly to the hottest point, namely to the pressure bores or pressure openings.
  • the high-strength connection of both die-cast plates by gluing with sufficient sealing is guaranteed;
  • These sleeves can be used to optimize the sealing strength in the area of the pressure openings.
  • Steel rivets can also be provided, which are advantageously provided as tubular rivets both for mutually bracing the valve plate halves and for shielding the glued intermediate area of the two valve plate halves from the action of heat.
  • Figure 1 is a sectional view of a valve plate according to the invention through two pressure openings
  • Figure 2 is a top view of the suction side of the valve plate shown in Figure 1;
  • FIG. 3 is an enlarged partial sectional view of the valve plate of Figure 1;
  • FIG. 4 is a plan view of a valve plate according to a further embodiment of the invention, showing two valve catchers;
  • Figure 5 is a sectional view of line V-V in Figure 4 showing the valve plate with steel rivets penetrating the pressure openings.
  • the valve plate 1 according to the invention shown in FIG. 1 of the drawing consists of a die-cast plate 3 and a die-cast plate 5.
  • the die-cast plate 3 faces the pressure side of the piston compressor, while the die-cast plate 5
  • FIG. 1 as a sectional view of the valve plate, which runs in the area of two pressure bores or pressure openings 7, discloses that a coolant channel 9 runs in the valve plate.
  • the coolant channel 9 is preferably located in the area of the pressure openings 7 and has inlet and outlet openings (not shown) for the coolant.
  • the pressure openings 7 shown in the drawing in FIG. 1 in section and in top view in FIG.
  • a suction lamella (not shown) is assigned to the suction openings 15 shown in the top view according to FIG. 2, which is held on the suction side of the valve plate in a manner not explained in detail and acts against the suction openings 15.
  • the invention is not limited to the special embodiment of a valve or lamella construction for the pressure and suction side, although valve lamellae with simultaneous covering of several openings can be used preferably for both the pressure and suction side.
  • the two die-cast plates 3 and 5 can be connected or sealed by coating or gluing in the area of the sealing surface 16. A metal seal coated on both sides between the die-cast plates can also be provided.
  • a groove 17 for an elastomer seal on the suction and / or pressure side.
  • the groove 17 is on the suction side, i.e. provided on the side of the die-cast plate 5 facing the cylinder.
  • Such a groove with an elastomer seal can also be on the pressure side, i.e. be provided on the top of the die-cast plate 3; it is also possible to additionally provide a groove with an elastomer seal between the two die-cast plates.
  • sleeves 19 are shown as insert parts in the pressure openings 7 of the valve plate 1. With the help of these sleeves, the hot compressed air is separated from the sealants or adhesives used, which are used to connect the two die-cast plates 3 and 5. In addition, the connection between the two die-cast plates is given a certain degree of stability.
  • the use of such sleeves 19 proves to be of particular advantage since the highest temperature is in the passage area in question of the pressure openings 7. Set temperatures and with conventionally divided valve plates there was a risk of thermal destruction of the sealant.
  • the inflow and outflow edges of the openings or bores passing through the valve plate are designed by rounding or profiling in such a way that flow losses are reduced to a minimum.
  • FIGS. 4 and 5 show a valve plate according to a further embodiment according to the invention.
  • the valve plate consists of two die-cast plates 3 and 5, which are provided with pressure bores or pressure openings 7.
  • steel rivets 21 are inserted into the pressure openings 7 and braced against the plate halves in the course of the riveting process.
  • the steel rivets therefore not only have the function of shielding the separating area between the plate halves from the heat of the compressed air generated, they also provide a holding and tensioning function against the two plate halves, which is particularly advantageous in the area of the pressure openings due to the considerable temperature differences.
  • the steel rivets are designed as tubular rivets, which carry the rivet head located at the lower end in FIG. 5 and whose opposite end is shaped in a known manner in the riveting process.
  • two valve catchers 23 are shown, which serve in a known manner to intercept the valve lamella (s) 25, which are also shown and cover the pressure openings 7.

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Abstract

Eine Ventilplatte (1) für Kolbenverdichter, insbesondere für die Drucklufterzeugung in Kraftfahrzeugen, besteht aus zwei einander zugewandten, miteinander verbundenen Plattenhälften; diese sind je aus Druckgußmaterial gefertigt, derart, daß die Ventilplatte (1) aus zwei Druckgußplatten (3; 5) besteht. Die beiden Druckgußplatten sind durch Beschichtung oder Verklebung miteinander verbunden, wobei das Dichtmaterial im Dichtspalt zwischen den beiden Druckgußplatten im Bereich der Drucköffnungen (7) durch in die Drucköffnungen einfügbare Schutzkörper (Hülsen 19; Stahlniete 21) gegenüber thermischer Einwirkung geschützt ist.

Description

Ventilplatte für Kolbenverdichter, insbesondere für die Drucklufterzeugung in Kraftfahrzeugen
Die Erfindung betrifft eine Ventilplatte nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.
Ventilplatten für Kolbenverdichter, welche insbesondere, jedoch nicht ausschließlich für die Drucklufterzeugung in Kraftfahrzeugen vorgesehen sind, bestehen gemäß einer bekannten Konstruktion aus zwei einzelnen Platten, von welchen eine im allgemeinen als Stahlplatte und die andere als Kühlmittel-Strömungskanäle enthal¬ tende Gußplatte ausgebildet ist.
Davon ausgehend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, aus Plattenhälften bestehende Ventilplatten bzw. Ventilträger fertigungstechnisch zu vereinfachen, wobei die Möglichkeiten ausreichender Kühlung mittels eines in der Ventilplatte befindlichen Kühlmittelkanals, die Abschirmung der Druckbohrungen bzw. Druck¬ öffnungen gegenüber Hitzeeinwirkung und die Ausgestaltung der Ventilsitze für die Druckbohrungen optimiert werden sollen.
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale nach dem Kennzeichnungsteil des Patentanspruches 1.
Durch die Ausgestaltung der Ventilplatte aus zwei jeweils aus Druckgußmaterial bestehenden Einzelplatten sind die Möglichkeiten der Fertigung optimiert, da bis auf die Dichtflächenbearbeitung alle mechanischen Bearbeitungen eingespart werden können. Die aus Druckgußplatten bestehende, geteilte Ausführung ermöglicht auch komplizierteste Kühlwasserführungen, insbesondere um Kühlwasser direkt an die heißeste Stelle, nämlich an die Druckbohrungen bzw. Drucköffnungen heranzu¬ führen. Die hochfeste Verbindung beider Druckgußplatten durch Verklebung bei ausreichender Abdichtung ist gewährleistet; zur Optimierung der Dichtfestigkeit im Bereich der Drucköffnungen sind in diese Hülsen einsetzbar. Anstelle der Hülsen können auch Stahlniete vorgesehen sein, welche als Rohrniete in vorteilhafter Weise sowohl zur gegenseitigen Verspannung der Ventilplattenhälften als auch zur Abschirmung des verklebten Zwischenbereiches der beiden Ventilplattenhälften gegenüber Hitzeeinwirkung vorgesehen sind. Infolge der Druckgußausführung ist es darüberhinaus möglich, sowohl an der Druckseite als auch an der Saugseite Nuten für Elastomerdichtungen vorzusehen, wobei die Elastomerdich- tungen gegenüber dem Zylinder bzw. dem Zylinderkopf zu dichten vermögen. Auch zwischen den beiden Platte können Elastomerdichtungen in Nuten vorgesehen sein.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in weiteren Patenan¬ sprüchen aufgeführt.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert.
Figur 1 ist eine durch zwei Drucköffnungen verlaufende Schnittansicht einer Ventilplatte nach der Erfindung;
Figur 2 ist eine Draufsicht auf die Saugseite der in Figur 1 wiedergegebenen Ventilplatte; und
Figur 3 ist eine vergrößte Teilschnittansicht der Ventilplatte nach Figur 1;
Figur 4 ist eine Draufsicht auf eine Ventilplatte nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung unter Darstellung zweier Ventilfänger;
Figur 5 ist eine Schnittansicht von Linie V-V in Figur 4 unter Darstellung der Ventilplatte mit die Drucköffnungen durchsetzenden Stahlniete.
Die in Figur 1 der Zeichnung dargestellte Ventilplatte 1 gemäß der Erfindung besteht aus einer Druckgußplatte 3 und einer Druckgußplatte 5. Die Druckgußplatte 3 ist der Druckseite des Kolbenverdichters zugewandt, während die Druckgußplatte 5
saugseitig vorgesehen ist. Die Druckgußplatte 3 und 5 bestehen jeweils aus einer hochfesten Alulegierung, wobei durch die vorhandene Gußhaut eine besonders hohe Widerstandfähigkeit erzielt wird. Darüber hinaus können durch die Druckgu߬ ausführungen der beiden Plattenhälften alle mechanischen Bearbeitungen mit Aus¬ nahme der Dichtflächenbearbeitung (beide Flächen) eingespart werden. Figur 1 als Schnittansicht der Ventilplatte, welche im Bereich zweier Druckboh¬ rungen bzw. Drucköffnungen 7 verläuft, offenbart, daß in der Ventilplatte ein Kühl¬ mittelkanal 9 verläuft. Der Kühlmittelkanal 9 befindet sich vorzugsweise im Bereich der Drucköffnungen 7 und weist (nicht dargestellte) Zulauf- und Ablauföffnungen für das Kühlmittel auf. Den in der Zeichnung in Figur 1 im Schnitt und in Figur 2 in Draufsicht dargestellten Drucköffnungen 7 ist auf der Druckseite jeweils eine (nicht dargestellte) Drucklamelle zugeordnet, welche sich gegenüber den in Figur 3 in vergrößerter Schnittansicht dargestellten Ventilsitzen 11 bewegt und jeweils im Bereich von Bohrungen 13 mittels (nicht dargestellter) Befestigungselemente gehal¬ ten ist. Den in der Draufsicht nach Figur 2 dargestellten Saugöffnungen 15 ist eine (nicht dargestellte) Sauglamelle zugeordnet, welche in im einzelnen nicht näher erläuterter Weise an der Saugseite der Ventilplatte gehaltert ist und gegenüber den Saugöffnungen 15 wirkt. Grundsätzlich ist die Erfindung nicht auf die besondere Ausführungsform einer Ventil- oder Lamellenkonstruktion für die Druck- und Saug¬ seite festgelegt, wenngleich Ventillamellen mit gleichzeitiger Überdeckung mehrerer Öffnungen sowohl für Druck- als auch Saugseite bevorzugt verwendbar sind.
Die beiden Druckgußplatten 3 und 5 können durch Beschichtung oder Verklebung im Bereich der Dichtfläche 16 verbunden bzw. abgedichtet werden. Auch eine beidseitig beschichtete Metalldichtung zwischen den Druckgußplatten kann vorge¬ sehen sein. Infolge der Druckgußausführung der beiden Druckgußplatten 3 und 5 ist es in einfacher Weise möglich, an Saug- und/oder Druckseite jeweils eine Nut 17 für eine Elastomerdichtung vorzusehen. Im Falle der in Figur 1 und 2 dargestellten Ausführungsform ist die Nut 17 an der Saugseite, d.h. an der dem Zylinder zugewandten Seite der Druckgußplatte 5 vorgesehen. Eine derartige Nut mit Elastomerdichtung kann auch an der Druckseite, d.h. an der Oberseite der Druckgußplatte 3 vorgesehen sein; es ist auch möglich, zusätzlich eine Nut mit Elastomerdichtung zwischen den beiden Druckgußplatten vorzusehen.
In der vergrößerten Teilschnittansicht nach Figur 3 sind Hülsen 19 als Einlegeteile in den Drucköffnungen 7 der Ventilplatte 1 dargestellt. Mit Hilfe dieser Hülsen wird die heiße Druckluft von den verwendeten Dichtmitteln bzw. Klebern getrennt, welche zur Verbindung der beiden Druckgußplatten 3 und 5 verwendet werden. Zudem wird der Verbindung der beiden Druckgußplatten ein gewisses Maß an Stabilität verliehen. Der Einsatz derartiger Hülsen 19 erweist sich von besonderem Vorteil, da sich in dem fraglichen Durchgangsbereich der Drucköffnungen 7 die höchsten Tempe- raturen einstellen und bei herkömmlich geteilten Ventilplatten die Gefahr der ther¬ mischen Zerstörung der Dichtmittel bestand.
Die Ein- und Ausströmkanten der die Ventilplatte durchsetzenden Öffnungen bzw. Bohrungen, also der Drucköffnungen und der Saugöffnungen, werden durch Verrundung bzw. Profilierung so gestaltet, daß Strömungsverluste auf ein Mindestmaß herabgesetzt werden.
In den Figuren 4 und 5 ist eine Ventilplatte gemäß einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung dargestellt. Die Ventilplatte besteht in entsprechender Weise aus zwei Druckgußplatten 3 und 5, welche mit Druckbohrungen bzw. Drucköffnungen 7 versehen sind. Anstelle der Hülse 19 der Anordnung nach Figur 3 sind in die Drucköffnungen 7 Stahlniete 21 eingesetzt und im Wege des Nietvorganges gegenüber den Plattenhälfen verspannt. Die Stahlniete besitzen also nicht nur die Funktion, den Trennbereich zwischen den Plattenhälften gegenüber der Hitzeeinwirkung der erzeugten Druckluft abzuschirmen, sie vermitteln auch eine Halte- und Spannfunktion gegenüber den beiden Plattenhälften, was insbesondere im Bereich der Drucköffnungen infolge der beträchtlichen Temperaturdifferenzen von besonderem Vorteil ist. Die Stahlniete sind gemäß Darstellung als Rohrniete ausgebildet, welche den in Figur 5 am unteren Ende befindlichen Nietkopf tragen und deren entgegengesetztes Ende im Nietvorgang in bekannter Weise geformt wird. Bei der Ausführungsform nach den Figuren 4 und 5 sind zwei Ventilfänger 23 dargestellt, welche in bekannter Weise zum Abfangen der gleichfalls dargestellten, die Drucköffnungen 7 überdeckenden Ventillamelle (n) 25 dienen.
Bezugszeichenliste
I Ventilplatte
3 Druckgußplatte
5 Druckgußplatte
7 Drucköffnung
9 Kühlmittelkanal
I I Ventilsitz
13 Bohrung
15 Saugöffnung
16 Dichtfläche
17 Nut
19 Hülse
21 Stahlniet
23 Ventilfänger
25 Ventillamelle

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Ventilplatte für Kolbenverdichter, insbesondere für die Drucklufterzeugung in Kraftfahrzeugen, bestehend aus zwei miteinander verbundenen, Druck- und Saugventilelemente tragenden Plattenhälften, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
a) die beiden Plattenhälften der Ventilplatte (1) sind aus Druckgußplatten (3; 5) gebildet ;
b) auf der Druckseite der Ventilplatte (1) ist wenigsten eine Drucköffnung (7) durch einen aus dem Material der Druckgußplatte bestehenden Ventilsitz (11) für das Druckventilelement umgeben; und
c) in die wenigstens eine Drucköffnung (7) ist ein den Spaltbereich der Dichtung zwischen den beiden Druckgußplatten (3; 5) gegenüber Wärmeeinwirkung schützender Schutzkörper eingesetzt.
2. Ventilplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzkörper aus einer Hülse (19) besteht.
3. Ventilplatte nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzkörper aus einem Stahlniet (21) besteht.
4. Ventilplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch, mehrere, jeweils einen Schutzkörper (Hülse 19; Stahlniet 21) enthaltende Drucköffnungen (7).
5. Ventilplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen die Ventilplatte (1) durchsetzenden Kühlmittelkanal (9), welcher durch Vertiefungen in den einander zugewandten Plattenhälften gebildet ist.
6. Ventilplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Saug- und/oder Druckseite der Ventilplatte (1) wenigstens eine Nut (17) für eine Elastomerdichtung vorgesehen ist.
7. Ventilplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein- und Ausströmkanten der Druck- und Saugöffnungen zum Zweck der Minimierung der Stömungsverluste profiliert bzw. verrundet sind.
8. Ventilplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckventilelement aus einer gegenüber einem Ventilfänger (23) abgefangenen Ventillamelle (25) besteht.
EP96934340A 1995-08-11 1996-08-07 Ventilplatte für kolbenverdichter, insbesondere für die drucklufterzeugung in kraftfahrzeugen Expired - Lifetime EP0843784B1 (de)

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DE19529685 1995-08-11
DE19631415A DE19631415C2 (de) 1995-08-11 1996-08-06 Ventilplatte für Kolbenverdichter, insbesondere für die Drucklufterzeugung in Kraftfahrzeugen
DE19631415 1996-08-06
PCT/DE1996/001476 WO1997007336A2 (de) 1995-08-11 1996-08-07 Ventilplatte für kolbenverdichter, insbesondere für die drucklufterzeugung in kraftfahrzeugen

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