组合式限压和溢流阀的制作方法

专利名称：组合式限压和溢流阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种限压和溢流阀，该限压和溢流阀在结构上合并在一个阀单元内， 并且另外以术语“组合式限压和溢流阀”引入。
背景技术：
这种组合式限压和溢流阀特别是用在传统的空气准备设备(“APU”:Air Processing Unit)上或者在商用车的所谓电子空气准备设备(“E-APU” Electronic Air Processing Unit)上使用。此外，依据本发明的组合式限压和溢流阀也可以用在其他气动装备中，在所述气动装备中，所述限压和溢流阀是串接的。空气准备设备(APU或E-APU)对从压缩机输送来的压缩空气进行干燥和净化，并且由此对汽车内的压缩空气耗用回路(例如气动制动回路或者升降轴控制装置)进行供给。此外，空气准备设备在由汽车制造厂商方面限定的预先规定界限内，调节压缩空气耗用回路内的压力。这种压力调节在使用限压阀和溢流阀的情况下进行。在商用车中，通常使用多个压缩空气耗用回路。存在第一压缩空气耗用回路(例如牵引车的气动制动回路)，该第一压缩空气耗用回路以通过压缩机提供的系统压力(例如12.5巴)来运行。该第一压缩空气耗用回路也称为“高压回路”。此外还存在第二压缩空气耗用回路(例如用于挂车制动回路、气动运行的变速器换档件或者用于手制动回路)， 第二压缩空气耗用回路不能以常用的、通过压缩机提供的系统压力(例如12.5巴)来运行。第二压缩空气耗用回路通常以较低的压力(例如8.5巴)来运行。为此使用限压阀， 以便将第二压缩空气耗用回路的压力界定为限定的最大压力(例如8.5巴)。该限压阀通常这样设计，即，压力逆着可调整的弹簧(调整弹簧)的力关闭限压阀。通常以系统压力(例如12. 5巴)运行的压缩空气耗用回路的压力借助(机械式) 调节器，所谓的“调压器(Governor)”或者借助电子器件(通过压缩空气耗用回路内的压力传感器以及通过电磁阀)进行调节。在这种情况下，调节器或电子器件识别达到最大压力， 继而通过控制信号关断压缩机，从而压缩机不再供气。在将压缩空气分配到压缩空气耗用回路内时，在限压的第二压缩空气耗用回路前面装入一个或者多个限压阀。在此，空气可以在限压阀的后面分配到多个分别通过溢流阀保护的压缩空气耗用回路。由此，第二压缩空气耗用回路内的压力被界定为相同的最大值。溢流阀用于相互保护第二压缩空气耗用回路。溢流阀在高于通过可调弹簧(调整弹簧)限定的压力(打开压力)时才打开。只有在压力较低(闭合压力)的情况下溢流阀才重新闭合。由此确保在一个压缩空气耗用回路失灵(回路断裂或者泄漏)的情况下，其余的压缩空气耗用回路仍始终供给压缩空气，直至达到失灵的压缩空气耗用回路的打开压力。由此，汽车还至少受限地保持行驶准备就绪状态。在当今的空气准备设备中，每个限压阀和每个溢流阀作为分别具备自有的可调弹簧的单独的阀构成。于是，每个阀可以互不相关地调整到所要求的压力值(打开压力/闭合压力)。限压阀与溢流阀之间的相互作用由此得以避免。
此外，每个阀具备自有的活塞、密封件、弹簧、弹簧帽、调整螺栓、盖和其他部件。通过使用限压阀和溢流阀，即限定了压缩机向压缩空气耗用回路输送的压力范围。例如在第二压缩空气耗用回路内有待调整的压力8. 5巴时压缩机在低于7. 5巴的压力下开始输送，而在第二压缩空气耗用回路达到8. 5巴压力的情况下关断。限压阀和溢流阀因此借助可调弹簧这样调整，使这两个阀在7. 5巴时打开或在8. 5巴时闭合。因此也就是通过两个阀限定压缩机为该第二压缩空气耗用回路而接通的7. 5巴至8. 5巴的压力范围。 在这时遗憾的是，阀几乎不能可重现地在精确同一的打开或闭合压力上进行调整。因此通常规定各自的阀适合于使用目的公差范围。在打开压力为标称7. 5巴的阀方面，例如7. 3 巴至7. 7巴压力范围内打开压力的阀视为是适当的。因此基于类似的公差范围，闭合压力处于8. 3巴至8. 7巴的范围内。通常商用车上，进行单个压缩空气耗用回路分优先权等级的排气，其中，法律规定行车制动回路先于驻车制动回路充气，以便使汽车可以随时安全制动。之后其余(第二)压缩空气耗用回路才充气。在这种情况下，其余(第二)压缩空气耗用回路充气的顺序由汽车规定。该顺序此外依赖于汽车制造厂商的要求，为其汽车或者仅各组件规定充气的确定顺序。例如其余压缩空气耗用回路以下列顺序进行充气-挂车制动回路，-手制动回路，-气动运行的变速器换档件。例如这三个压缩空气耗用回路均标称供给8. 5巴的压力。为使该充气顺序可以得到遵守，挂车制动回路的溢流阀必须先于手制动回路的溢流阀和变速器换档件的溢流阀打开。为此例如将溢流阀调整到标称7.0巴的打开压力，而手制动回路的溢流阀则调整到标称7. 2巴和变速器换档件的溢流阀调整到标称7. 5巴。但溢流阀如上所述各自具有约 +/-0. 2巴的公差范围，这样会导致溢流阀可能的打开压力范围交叠，从而改变这三个压缩空气耗用回路本身所要求的充气顺序。这种变化例如可能由于所使用的可调弹簧的老化过程和/或者材料疲劳产生，由此各自溢流阀的打开压力随着时间的进程改变。这一点当然类似也适用于溢流阀的闭合压力和限压阀的打开及闭合压力。

发明内容
因此，本发明的任务在于，提供一种具有很小公差的溢流阀和限压阀。该目的通过按权利要求1所述的组合式限压和溢流阀得以实现。迄今常用的组合式限压和溢流阀通常功能上分开构成，尽管溢流阀和限压阀在结构上组合在共同的阀单元内。相对照地，依据本发明的组合式限压和溢流阀既在结构上，也在功能上均形成一个单元。依据本发明的组合式限压和溢流阀的优点在于，通过这种组合可以节省部件(例如第二弹簧)，由此一方面降低成本并且另一方面也节省结构空间/重量。由此，空气准备设备可以更小而且更轻地构成，因此无论是例如用于壳体的材料，还是成本(例如装配成本)均由于在这时较少的部件而可以节省。此外，从前分开的限压阀与溢流阀之间有待建立的压缩空气行程得到节省，由此也取消了例如用于制造这种压缩空气行程的成本。本发明的另一个优点在于，组合式限压和溢流阀仅具有一个为打开和闭合压力有待调整的弹簧(调整弹簧)，由此，在这里也可以节省调整工作的成本。特别是在溢流阀的打开(闭合)压力仅稍低于限压阀闭合的压力应用的情况下， 依据本发明的组合式限压和溢流阀与传统的解决方案相比具有优点，因为在依据本发明的解决方案中，限压和溢流阀的工作点仅通过唯一的调整弹簧进行调整。该调整弹簧虽然也随着时间的进程疲劳，由此会使限压和溢流阀的工作点推移，但这两个工作点之间的间距基本上相同。由此保证这两个阀运行范围的公差范围不交叠。在本发明具有优点的实施方式中，调整弹簧具有用于力定中心的、在一侧或者两侧设置的弹簧帽。由此，防止弹簧在组合式限压和溢流阀的内部倾斜。在本发明另一种优选的实施方式中，替代调整螺栓地也可以使用间隔垫片，间隔垫片根据厚度实现了对调整弹簧的精确调整。在本发明另一种优选的实施方式中，替代调整螺栓，组合式限压和溢流阀的内嵌件和壳体也可以例如借助螺纹彼此相对能运动地布置。据此，内嵌件旋入壳体内的间距越远，调整弹簧就越强烈地预紧或得到调整。在另一种优选的实施方式中，壳体或者盖或者壳体或盖内的内嵌件这样构成，即， 这些部件与活塞或与主活塞或者与环形成溢流阀座。在另一种优选的实施方式中，壳体或者盖或者壳体或盖内的内嵌件这样构成，即， 这些部件与第一阀体或者与活塞或与主活塞形成限压阀座。在另一种优选的实施方式中，在壳体内或者盖内设置有内嵌件，内嵌件形成溢流阀座的一部分和/或者限压阀座的一部分。具有优点的是，粘贴、压入、借助螺纹旋入壳体内或者盖内，或者借助紧固环固定在壳体或者盖内的梯级上。在另一种优选的实施方式中，内嵌件例如通过螺纹连接可移调地安装在壳体内或者盖内。通过这种可调的内嵌件，可以调整限压阀座的行程。作为选择限压阀座也可以可调地实施。优选使用塑料的活塞。活塞在这种情况下可以作为压力注塑件制造而成，由此可以节省成本。在另一种优选的实施方式中，作为活塞使用包括主活塞和环的两件式的活塞。主活塞和环可以要么例如通过粘接相互固定连接，要么可以彼此相对倾斜地，也就是浮动地支承。由此可以补偿阀座上可能的不平度。具有优点的是，可倾斜的支承通过在主活塞与环之间使用弹性元件，例如0形环或者其他形状或成型密封件得到确保。这种弹性元件具有优点地可以同时用于在主活塞与环之间进行密封。在另一种优选的实施方式中，活塞或主活塞具有排气通道，该排气通道在第一压力腔与第二压力腔之间建立连接，其中，第一压力腔可与输入开口连接，而第二压力腔则与大气连接。该排气通道可以借助第一阀体封闭，由此排气阀的功能同样与组合式限压和溢流阀整合。活塞或主活塞和第一阀体因此形成排气阀的排气阀座。在另一种优选的实施方式中，设有排气通道的活塞或主活塞具有隔板，在该隔板上以如下方式安置弹簧帽，即，活塞或主活塞与弹簧帽之间存在用于有待排气的压缩空气的通道。作为选择，弹簧帽在其与排气通道连接的区域内也可以具有开口，从而存在用于有待排气的压缩空气的通道。该开口例如可以通过钻孔、冲裁或者打孔来制造。
在另一种优选的实施方式中，活塞或主活塞借助密封件，例如0形环或者其他形状或成型密封件相对于壳体及相对于盖进行密封。在另一种优选的实施方式中，壳体与第二阀体之间构造有止回阀座，其中，第二阀体借助另一弹簧和需要时通过第一阀体，经由活塞或主活塞，并通过调整弹簧朝向盖以如下方式得到支撑，即，止回阀座在活塞或主活塞的静止位置上闭合。在另一种优选的实施方式中，壳体具有壳体排气通道，其中，该壳体排气通道在活塞的静止位置上通过排气内嵌件封闭。排气内嵌件与壳体形成壳体排气阀座。排气内嵌件对壳体，例如借助弹胶体的0形环或者借助弹性膜片来密封。膜片与0形环相比提供的优点是，大大降低排气内嵌件与壳体之间的摩擦。在另一种优选的实施方式中，溢流阀座和/或者限压阀座和/或者排气阀座和/ 或者止回阀座具有单侧覆层，所述单侧覆层可以使相关的阀座得到更好的密封。作为覆层的材料，具有优点的是使用弹胶体，所述弹胶体例如可以作为单独的部件固定在相关的阀座上，或者弹胶体真空吸附到相关的阀座上。在这种情况下，溢流阀座和/或者限压阀座和 /或者排气阀座和/或者止回阀座可以具有相应相同的弹胶体或者不同的弹胶体的覆层。在另一种优选的实施方式中，平行于第一输出开口地设置有用于另一压缩空气耗用回路的第二输出开口，其中，该第二输出开口在活塞或主活塞的静止位置上与第一压力腔连接。在另一种优选的实施方式中，使用分两级的限压器。为此，第三阀体借助所谓的引导肋可以轴向推移地安装在活塞上。该分两级的限压器的优点是，在这种情况下通过具有更小直径的，也就是标称宽度小于限压阀座的辅助限压阀座而达到很高的后补灵敏度，因为在后续补充时，大多仅辅助限压阀座打开，而限压阀座则保持闭合。如果相对照地需要较高的后补压力，例如在压缩空气耗用回路首次充气时，那么打开限压阀，该限压阀基于其更大的标称宽度而实现压缩空气耗用回路的更快充气。依据本发明，术语“静止位置”是指活塞或主活塞在组合式限压和溢流阀内的如下位置，在该位置内，在输入开口上不存在压力，由此基本上仅调整弹簧的弹簧力向活塞或主活塞施加力。因此在静止位置上通过调整弹簧的弹簧力闭合溢流阀座，而限压阀座则打开。如果附加地在组合式限压和溢流阀内设置有带另一弹簧的排气阀，那么另一弹簧这样设计，即，于是在静止位置上溢流阀座也打开，而限压阀座则闭合。虽然依据本发明谈及限压阀或限压阀座的打开压力，但不言而喻地理解为，打开压力在这种情况下依赖于输入开口和输出开口上引导至接在后面的压缩空气耗用回路的相应压力比例。因此，后面所使用的术语“打开压力”在与限压阀或限压阀座相联系地应用中，应始终被理解为依赖于其他参数的、即依赖于输入开口上和输出开口上各自压力比例的压力值，因为限压阀或限压阀座没有固定的打开压力，而是确切地说具有所谓的打开特性曲线。


下面，借助附图对本发明进行说明。在此图1示出组合式限压和溢流阀的依据本发明的第一实施方式；图2示出组合式限压和溢流阀的依据本发明的第二实施方式；
图3示出组合式限压和溢流阀的依据本发明的第三实施方式；图4示出组合式限压和溢流阀的依据本发明的第四实施方式；图5示出组合式限压和溢流阀的依据本发明的第五实施方式；图6示出组合式限压和溢流阀的依据本发明的第六实施方式；图7示出组合式限压和溢流阀的依据本发明的第七实施方式；图8示出组合式限压和溢流阀的依据本发明的第八实施方式；以及图9示出组合式限压和溢流阀的依据本发明的第九实施方式。
具体实施例方式图1示出组合式限压和溢流阀30的依据本发明的第一实施方式，其包括壳体18 和盖19。盖19在这种情况下按照常见的方式，例如借助螺栓固定在壳体18上。壳体18此外具有输入开口 4，通过输入开口 4给组合式限压和溢流阀30供给压缩空气，即所谓的储备压力。此外，设置有第一输出开口 7，通过第一输出开口 7调节接在后面的(第二)压缩空气耗用回路内的压缩空气输送。此外设置有排气开口 9，通过排气开口 9，组合式限压和溢流阀30的第二压力腔16与环境空气(“大气”)保持相连。排气开口 9可以要么设置在壳体18内、壳体18与盖19之间，要么设置在盖19内。重要的仅是第二压力腔16通过排气开口 9与环境空气(“大气”)相连。组合式限压和溢流阀30具有共同的调整弹簧11，用于调整可以通过调整螺栓15调整的打开压力或闭合压力。组合式限压和溢流阀30此外具有第一阀体13，第一阀体13通过另一弹簧12朝向具有中心排气通道8的活塞10密封地预紧。密封在这种情况下通过将第一阀体13压向活塞10的排气阀座3进行。只要不希望排气功能，也可以取消排气阀座3，这一点例如可以由此实现，S卩，第一阀体13例如通过夹紧、 螺栓或者粘贴连接与活塞10固定连接。壳体18此外具有内嵌件14，内嵌件14与第一阀体 13形成限压阀座2。该内嵌件14例如借助紧固环32固定到壳体18的梯级31内。但也可以设想的是，内嵌件14直接粘接、压入或者旋入壳体18内或梯级31内。活塞10在壳体18的内部适当密封，从而在组合式限压和溢流阀30的图1所示的静止位置上第一压力腔5与第二压力腔16之间不存在连接。这种适当的密封可以通过密封件40实现。此外，活塞10与壳体18之间构成溢流阀座1，溢流阀座1在所示的静止位置上防止压缩空气可能从第一压力腔5到达第一输出开口 7。在壳体18内附加地设置有第二输出开口 6，以便以界定为相同压力值的压力来给另一压缩空气耗用回路供给压缩空气。不言而喻地，通过第二输出开口 6也可以供给多个压缩空气耗用回路。从第二输出开口 6排出的压缩空气因此虽然(通过限压阀座2)被限压，但从第二输出开口 6排出的压缩空气绕过溢流阀座1。连接在第二输出开口 6上的其他压力回路可以装备有例如呈常规结构的自有的溢流阀。按照这种方式，限压阀的后面并行对供给多个溢流阀，其中的一个溢流阀依据前面的说明与限压阀组合。此外，调整弹簧11在其端部上附加地可以设有第一弹簧帽20和/或者第二弹簧帽21，第一弹簧帽20和/或第二弹簧帽21确保通过调整弹簧11引导活塞10上的力尽可能居于中心地施加到活塞10上。当然同样可行的是，在调整弹簧11上仅设置有一个弹簧帽OO或者21)。为更好地实现对溢流阀座1和/或者限压阀座2和/或者排气阀座3的密封，阀座可以分别设有弹胶体覆层75。在这种情况下不言而喻地，采用附图符号75仅功能性地标示弹胶体覆层。这种弹胶体覆层可以要么在上述的所有阀座上由同一材料组成，要么在每个阀座上由不同的材料组成。因此，弹胶体覆层75不受如下限制设计，即在这种情况下，弹胶体图层75是用于上面提到的所有阀座的一种且为同一种弹胶体覆层。下面，借助图1介绍组合式限压和溢流阀30的功能。只要空气准备设备内还不存在压力，调整弹簧11就以通过调整螺栓15调整的弹簧力经由第一弹簧帽20和第二弹簧帽21压在活塞10上。其中布置有调整弹簧11的第二压力腔16在这种情况下具有环境压力(“大气压”)，这是因为第二压力腔16通过排气开口 9随时与环境空气连接。活塞10通过密封件40对壳体18密封，并且支撑在溢流阀座1 上。活塞10附加地保持将第一阀体13朝向第二弹簧12下压，这是因为调整弹簧11具有大于另一弹簧12的弹簧力，由此，限压阀座2打开。基于调整弹簧11的弹簧力，无论是溢流阀座1还是排气阀座3均闭合。因此输出开口 7同样封闭。如果在这时通过压缩机提供的压缩空气进入输入开口 4内，那么该压缩空气在这时通过打开的限压阀座2并流动到第一压力腔5内。如果输入开口 4上进而还有在压力腔5内流入的压缩空气的压力上升，那么活塞 10由此逆调整弹簧11的弹簧力运动。如果流入的压缩空气的压力达到溢流阀座1所要求的打开压力，那么活塞10不再继续支撑在壳体18内的溢流阀座1上，而是逆着调整弹簧11 的弹簧力运动并因此打开溢流阀座1。在这时压缩空气可以从第一压力腔5通过第一输出开口 7流动到接在后面的压缩空气耗用回路内，从而那里的压力上升，直至压缩空气耗用回路、第一压力腔5与输入开口 4之间出现压力平衡。如果输入开口 4上进而还有在第一压力腔5和第一输出开口 7内流入的压缩空气的压力继续上升，那么活塞10继续提升。第一阀体13基于另一弹簧12的弹簧力而跟随引导，从而排气阀座3保持闭合。如果第一压力腔5内流入的压缩空气的压力达到有待供给的压缩空气耗用回路所调整的最大压力，那么活塞10以如下程度运动，使阀体13在与壳体固定的内嵌件14的限压阀座2上产生接触。因此第一压力腔5进而还有第一输出开口 7和第二输出开口 6以及与其连接的压缩空气耗用回路与压缩空气供给通过输入开口 4分离。如果输入开口 4上的压力继续上升，那么该压力不继续引导至第一压力腔5和第一输出开口 6或第二输出开口 7，因此与第一输出开口 6和第二输出开口 7连接的压缩空气耗用回路内的压力也不会上升。如果由于例如限压阀座2不密封而失灵导致第一压力腔5 内出现不希望的压力上升，那么活塞10继续提升。第一阀体13不再由另一弹簧12支撑在排气阀座3上，而是保持在内嵌件14的限压阀座2上。这样导致第一阀体13不再跟随活塞10。活塞10因此从第一阀体13抬起，并打开排气阀座3。压缩空气从第一压力腔5通过活塞10内的排气通道8逸出进入第二压力腔16，并继续通过排气开口 9进入大气。压力腔5内的压力由此以如下程度降低，直至活塞10降到第一阀体13上并重新闭合排气阀座 3。这种排气功能当然仅在排气通道8与第二压力腔16之间存在连接的情况下给出。只要调整弹簧11在无弹簧帽21的情况下直接置于活塞10上，连接就简单地通过调整弹簧11 的圈环来进行。只要使用第二弹簧帽21，连接就可以通过适当的打孔来进行，例如通过第二弹簧帽21内的一个或者多个孔进行。图1为此举例示出弹簧帽开口 98。此外同样可行的是，这种连接通过活塞10的适当成型得到确保。例如，活塞10可以在第二弹簧帽21接触活塞10的区域内具有隔板，第二弹簧帽21这样处于该隔板上，即，穿过排气通道8出来的压缩空气可以在第二弹簧帽21的下面流动到第二压力腔16内。替代所介绍的隔板，活塞 10也可以具有如下通道，所述通道确保排气通道8与第二压力腔16之间的连接。图2示出组合式限压和溢流阀30的依据本发明的第二实施方式，其与图1的区别如下，即，使用分两级的限压器。为此，第三阀体M借助所谓的引导肋26可以轴向推移地安装在活塞10上。引导肋沈这样构成，即，在辅助限压阀座22的面向活塞10的部分与第一压力腔5之间存在连接，从而在辅助限压阀座22打开而限压阀座2闭合的情况下，空气可以从输入开口 4通过打开的辅助限压阀座22流动到第一压力腔5内。由此，限压阀座2在分两级的限压器中在第三阀体M与内嵌件14之间构成，而辅助限压阀座22则在第三阀体M与第一阀体13之间构成。由此，限压器通过第三阀体M包括两个阀座(限压阀座2和辅助限压阀座22)，空气通过这两个阀座可以从输入开口 4流向第一压力腔5。限压阀座2在这种情况下具有与辅助限压阀座22相比更大的直径(也就是更大的标称宽度)，这一点是重要的，以便可以使商用车上的空气准备设备迅速充气。在第一输出开口 7接在后面的、通过分两级的限压器供给的压缩空气耗用回路耗用压缩空气的情况下，分两级的限压器打开，以便重新补充给入压缩空气。打开压力不仅依赖于第一输出开口 7上的压力，而且也依赖于输入开口 4上的储备压力。分两级的限压器的阀座越小，对储备压力的依赖性由于面积比而变小。通过两个阀座中较小的那个(在这里也就是辅助限压阀座22)，即达到很高的后补灵敏度，也就是说，压缩空气耗用回路内的压力在压缩空气重新通过分两级的限压器后续补充之前，下降更小的量。图2至少在功能上与图1相同的剩余部分可以参阅对图1的说明。图3示出组合式限压和溢流阀30的依据本发明的第三实施方式，其与图1的区别如下，即，替代单件式的活塞10 (参见图1)，使用由主活塞IOa和环IOb组成的两件式的活塞。环IOb在这种情况下要么与主活塞IOa刚性连接(例如粘接)，要么环IOb可以这样装配，即，环IOb可以朝向主活塞IOa可倾斜地支承，由此，溢流阀座1的可能出现的倾斜姿态 (至少部分)可以得到补偿。为将环IOb可倾斜地布置在主活塞IOa上，在环IOb与组合式 IOa之间可以布置有弹性元件70，例如0形环。该弹性元件70同时用于环IOb朝向主活塞 IOa密封。图3其余部分至少功能上与图1相同。图4示出组合式限压和溢流阀30的依据本发明的第四实施方式，其与图1的区别如下，即，溢流阀座1在活塞10与内嵌件14之间形成。图4与图1此外的区别如下，即，借助第二阀体17和止回阀座60形成第三压力腔50前面的止回阀。第二阀体17设置在另一弹簧12背向第一阀体13的端部上，其中，另一弹簧12将第二阀体17压向止回阀座60。由此，至少只要输入开口 4上没有压力，输入开口 4就相对于第三压力腔50阻断。只要输入开口 4上存在过压，该过压就将第二阀体17逆另一弹簧12的弹簧力抬起，从而在输入开口 4与第三压力腔50之间产生连接。通过依据本发明的该第四实施方式，因此由第二阀体17 和止回阀座60形成的止回阀在使用已经存在的另一弹簧12情况下整合在组合式限压和溢流阀30中。该止回阀座60同样也可以设有弹胶体覆层75。图4此外示出一种不具有第二输出开口的实施方式(参见图1中的附图符号6)，其也可以移植到前面附图的实施方式上并且逆反过来。图4的其余部分至少功能上与图1相同。图5示出组合式限压和溢流阀30的依据本发明的第五实施方式，其与图1的区别如下，即，内嵌件14旋入壳体18内。为此，例如内嵌件14可以具有大的内六边形，以便可以驱动内嵌件14。通过旋入，可以对调整弹簧11所需的弹簧力加以调整。单独的调整螺栓在这种实施方式中不再需要。此外输入开口 4在侧向上而非在轴向上布置。盖19在这种实施方式中从下面固定在壳体18上。依据本发明的第五实施方式因此关于壳体-盖布置方案是图1依据本发明的第一实施方式的一种逆反方案，其中，溢流阀座1如图4所示地在活塞10与内嵌件14之间，而不是在活塞10与壳体18之间形成。图6示出组合式限压和溢流阀30的依据本发明的第六实施方式，其与图1的区别如下，即，第一阀体13与壳体18形成溢流阀座1，与内嵌件14形成限压阀座2，并且与活塞 10形成排气阀座3。在这种情况下，第一阀体13具有两侧的弹胶体覆层75。图7示出组合式限压和溢流阀30的依据本发明的第七实施方式，其与图1的区别如下，即，未设置有排气阀座。也就是说，如果限压阀座2不密封，这会导致第一输出开口 7 上存在过高的压力，这一点可以由此防止，即，在第一输出开口 7与接在后面的压缩空气耗用回路之间装入单独的排气阀。图8示出组合式限压和溢流阀30的依据本发明的第八实施方式，其与图7的区别如下，即，附加排气阀同时与组合式限压和溢流阀整合。排气阀在这种情况下通过相对于壳体18可运动的排气内嵌件80形成，其中，排气内嵌件80与壳体18的一部分形成壳体排气阀座95，排气阀座95在静止位置上借助排气弹簧99封闭壳体排气通道90。壳体排气阀座 95同样可以具有弹胶体覆层75。为使在壳体排气阀座95闭合的情况下排气内嵌件80与壳体18之间没有空气进入壳体排气通道90内，在壳体18与排气内嵌件80之间设置膜片 85。膜片85与作为密封件的0形环相比的优点是，膜片85几乎不引起摩擦。图9示出组合式限压和溢流阀30的依据本发明的第九实施方式，其与图1的区别如下，即，一方面未设置有整合式的排气阀，并且组合式限压和溢流阀30 “逆反”地设置在壳体18或盖19内。依据图9，活塞10通过调整弹簧11朝向壳体18得到支撑。此外，活塞10通过辅助活塞100以及通过另一弹簧12朝向盖19得到支撑。辅助活塞100在这种情况下与活塞10作用连接。图9也示出静止位置，也就是说，溢流阀座1闭合而限压阀座2 打开。如果在这时压缩空气通过输入开口 4流入，或者在那里压力提高，那么活塞10逆着调整弹簧11的弹簧力向上运动，由此，溢流阀座1在活塞10与内嵌件14之间打开，从而压缩空气可以通过第一压力腔5流向第一输出开口 7。辅助活塞100通过另一弹簧12的弹簧力而跟随活塞10向上运动。如果输入开口 4上压缩空气的压力上升达到最大允许的压力值，那么活塞10进而还有辅助活塞100以如下程度向上运动，即，限压阀座2在辅助活塞 100与内嵌件14之间闭合。因此，没有压缩空气能再从输入开口 4流向第一压力腔5并因此流向第一输出开口 7。不言而喻，所示和所介绍的实施方式也能以其他方式有意义地组合。这里所示的和所介绍的实施方式因此仅作为对专业人员的启发。在这种情况下以相近的方式形成的各种各样可能的组合不言而喻同样包含在本发明的构思内。此外，功能上相同的部件在图1至9中采用同一附图符号。只要本发明在空气准备设备中使用，就可以将限压和溢流阀构成的多个单元安装在一个装置内。溢流阀座1、限压阀座2、排气阀座3、止回阀座60和壳体排气阀座95的阀座轮廓可以分别自身要么在壳体18内，要么在内嵌件14或排气内嵌件80内或者在活塞10、主活塞10a、环10b、第一阀体13、第二阀体17或者辅助活塞100内构成。下面，对组合式限压和溢流阀30的打开和闭合压力的调整方案加以介绍。下面的例子在这种情况下涉及具有主要如图1所示调整螺栓的实施方式。用于调整的四个最重要的参数是溢流阀座1的直径、壳体18内的孔(在那里密封件40对壳体18密封)的直径以及打开溢流阀座1时和闭合限压阀座2时调整弹簧11的弹簧力。调整弹簧11的弹簧力在这种情况下依赖于调整弹簧11的弹簧刚度和活塞10从打开溢流阀座1到闭合限压阀座 2 (也就是第一阀体13或涂覆在第一阀体13上的弹胶体覆层75与内嵌件14之间的间距) 的行程。另一弹簧12在这种情形中不起作用，因为另一弹簧12与调整弹簧11相比，具有明显更小的弹簧力。在打开溢流阀座1时，首次充气时的压力仅作用于入口侧(也就是输入开口 4 上)。在溢流阀座1闭合时，压力也作用于出口侧(也就是第一输出开口 7上)。溢流阀座 1的打开压力与闭合压力的比例基本上(如果忽略摩擦和密封力的话)由溢流阀座1的直径和壳体18内的孔的直径以及由此得出的面积比来确定，这是因为调整弹簧11的弹簧长度和弹簧力基本上在溢流阀座1抬起(也就是打开)时及落下(也就是闭合)时，是等大的。如果打开溢流阀座1，那么活塞10和第一阀体13也能以如下时长向上运动，S卩，直至经历最大行程并且限压阀座2闭合。通过行程的设计即确定了弹簧长度的差值，并且由弹簧刚度确定了调整弹簧11的弹簧力。从中产生溢流阀座1的闭合压力与限压阀座2的闭合压力之间的差距，因为对于这两个阀座而言利用壳体18内孔的直径来加载力的面积是具有决定意义的。另一弹簧12对第一阀体13的弹簧力可以忽略不计，这是因为该弹簧力相对于调整弹簧11的弹簧力很小。此外，同样可以考虑的是，将内嵌件14可调整地例如通过螺纹连接与壳体18连接。由此可以调整限压阀座2的行程。由此，通过调整弹簧11可以精确调整溢流阀座1的打开压力，而限压阀座2的闭合压力则可以通过调整弹簧11得到粗略预调，并且通过可调整的内嵌件14得到精细调整。附图标记列表1溢流阀座2限压阀座3排气阀座4输入开口5第一压力腔6第二输出开口7第一输出开口8排气通道9排气开口10 活塞
IOa主活塞
IOb环
11调整弹簧
12另一弹簧
13第一阀体
14内嵌件
15调整螺栓
16第二压力腔
17第二阀体
18壳体
19至 ΓΤΠ
20第一弹簧帽
21第二弹簧帽
22辅助限压阀座
24第三阀体
26引导肋
30组合式限压和溢流阀
31梯级
32紧固环
40密封件
50第三压力腔
60止回阀座
70弹性元件
75弹胶体覆层
80排气内嵌件
85膜片
90壳体排气通道
95壳体排气阀座
98弹簧帽开口
99排气弹簧
权利要求
1.组合式限压和溢流阀，特别是用于商用车的空气准备设备，其中，所述组合式限压和溢流阀(30)具有壳体(18)、盖(19)、输入开口 G)、第一输出开口(7)、活塞(10)、溢流阀座(I)、限压阀座(2)以及调整弹簧(11)， 其特征在于，通过所述调整弹簧(11)既能调整所述溢流阀座(1)的打开和关闭压力，也能调整所述限压阀座O)的打开和关闭压力。
2.按权利要求1所述的组合式限压和溢流阀，其特征在于，所述活塞(10)将所述组合式限压和溢流阀(30)分成第一压力腔( 和第二压力腔(16)，其中，所述第一压力腔(5) 能与所述输入开口(4)及能与所述第一输出开口(7)连接，以及其中，所述第二压力腔(16) 通过排气开口(9)与大气连接，其中，在所述活塞(10)与所述壳体(18)之间或者在所述活塞(10)与所述盖(19)之间以如下方式布置有所述调整弹簧(11)，即，通过所述调整弹簧(II)的弹簧力使所述活塞(10)保持在静止位置上，其中，在所述静止位置上，所述溢流阀座⑴关闭，而所述限压阀座⑵打开。
3.按权利要求1或2所述的组合式限压和溢流阀，其特征在于，所述调整弹簧(11)能够通过调整螺栓(1 调整。
4.按权利要求3所述的组合式限压和溢流阀，其特征在于，在所述调整弹簧(11)与所述调整螺栓(1 之间布置有第一弹簧帽00)。
5.按前述权利要求至少之一所述的组合式限压和溢流阀，其特征在于，在所述调整弹簧(11)与所述活塞(10)之间布置有第二弹簧帽01)。
6.按前述权利要求至少之一所述的组合式限压和溢流阀，其特征在于，所述活塞(10) 构造为包括主活塞(IOa)和环(IOb)的、两件式的活塞(10a、10b)。
7.按权利要求6所述的组合式限压和溢流阀，其特征在于，所述环(IOb)通过弹性元件 (70)相对于所述主活塞(IOa)能倾斜地支承。
8.按权利要求1或6所述的组合式限压和溢流阀，其特征在于，所述活塞(10)或者所述主活塞(IOa)具有排气通道(8)。
9.按前述权利要求至少之一所述的组合式限压和溢流阀在商用车内的空气准备设备上的用途。
全文摘要
本发明涉及一种组合式限压和溢流阀，特别是用于商用车空气准备设备，其中，组合式限压和溢流阀(30)具有壳体(18)、盖(19)、输入开口(4)、第一输出开口(7)、活塞(10)、溢流阀座(1)以及限压阀座(2)，其中，通过调整弹簧(11)既可以调整溢流阀座(1)的打开和关闭压力，也可以调整限压阀座(2)的打开和关闭压力。
文档编号B60T11/34GK102256849SQ200980151472
公开日2011年11月23日 申请日期2009年10月23日 优先权日2008年12月19日
发明者德特勒夫·艾格布雷希特, 海因里希·迪卡梅伊尔 申请人:威伯科有限公司