Die Erfindung betrifft ein selbsttätiges Ventil für einen Hubkolbenkompressor. Derartige Hubkolbenkompressoren sind in unterschiedlichen Ausführungen aus dem StdT wie z.B. der DE 10 2014 111 526 A1 hinreichend bekannt, wobei man bei Hubkolbenkompressoren im Wesentlichen zwischen zwei Funktionsventilen unterscheidet, dem Ventil durch welches Luft in den Hubraum strömen kann und dem Ventil durch welches komprimierte Luft aus dem Hubraum herausgefördert wird. Hubkolbenkompressoren werden in Kraftfahrzeugen verwendet um beispielsweise eine mit Druckluft betriebene Betriebsbremse und/oder eine Luftfederung mit Druckluft zu versorgen. Umgebungsluft wird von dem Kompressor angesaugt, komprimiert und vor der Verwendung in den Verbrauchern von Fremdbestandteilen, wie Öl und Wasser, in weiteren Bestandteilen der Druckluftversorgungseinrichtung gereinigt.

Die Erfindung berücksichtigt lediglich das Ventil, durch welches Luft in den Hubraum strömen kann. Ventile für diesen Einsatzzweck unterscheiden sich durch im Wesentlichen zwei Bauarten. So ist beispielsweise aus der DE10 2008 052 744 B3 ein Ventil bekannt, bei dem die Verschlusslamelle in ihrer Bewegung durch einen Fänger oder eine Anschlagfläche begrenzt wird. Der Saugvorgang lässt sich wie folgt beschreiben:

Die Druckdifferenz versetzt die Ventillamelle in eine Öffnungsbewegung, wobei der bewegliche Abschnitt der Ventillamelle verbogen wird

und bei Erreichen des Fängers, mit den Ohren an der Ventillamelle in eine Fangtasche des Fängers, auf diesen aufprallt.

Dieses Aufprallen auf die Fangtasche ist gewollt, da dies eine Hubbegrenzung darstellt. Allerdings hat sich gezeigt, dass insbesondere bei hohen Drehzahlen (und damit einhergehenden Luftfördermengen) massiver Verschleiß eintreten kann. Dieser Verschleiß findet sowohl am Säugventil als auch an der Fangtasche statt. Weiterhin sind Ventile bekannt, bei denen die Verschlusslamelle, wie in der EP 0 604 385 A1 beschrieben, frei ausschwingen kann und kein Endanschlag vorgesehen ist um die Bewegung zu begrenzen. Bei dieser Bauweise bewegt sich die Ventillamelle beim Ansaugvorgang frei nach unten, wodurch die Auslegung relativ kritisch ist.

Ein Versagen der Ventillamelle, also ein Bruch an irgendeiner Stelle der Lamelle führt direkt zum Ausfall des Kompressors und Bruchstücke können den Kompressor beschädigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Ventilplatte mit einer Ventillamelle vorzuschlagen die eine Verbesserung zum StdT darstellt.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Ausführung entsprechend Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale der erfindungsgemäßen Ausführung finden sich in den Unteransprüchen.

Es wird eine Ventilplatte zum Einbau in einen Hubkolbenkompressor vorgeschlagen, die einen Trägerbereich und einen Ventilbereich umfasst, wobei der Ventilbereich eine bewegliche Ventillamelle mit einem Ventilsitz aufweist, mittels dem Durchgangskanäle für ein gesteuertes Medium in einer Ventilträgerplatte verschließbar sind, wobei der Ventilbereich über Stege am Trägerbereich der Ventilplatte angreift, so dass die Ventillamelle relativ zum Trägerbereich fixiert ist.

Zur Verbesserung wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass der Ventilbereich einen Stegbereich aufweist, der über die Stege gegenüber dem Trägerbereich fixiert ist, wobei die Ventillamelle an dem Stegbereich flexibel angebunden ist.

Der Ventilsitz ist der Bereich an der Ventillamelle die eine Dichtfläche bereitstellt durch die eine Abdichtung der Durchgangskanäle ermöglicht wird.

Um eine gezielte Flexibilität zu erreichen, kann zwischen Ventillamelle und Stegbereich eine Biegezone entlang einer Biegeachse vorgesehen sein. Durch Gestaltung der Biegezone in Bezug auf die Biegeachse können die Verbiegungseigenschaften und die Biegebelastungen in der Biegezone positiv beeinflusst werden. Die Biegebelastung in der Biegezone entsteht beim Einsatz in einem Hubkolbenkompressor, wenn sich der Kolben im Hubraum bewegt und im Hubraum ein Unterdrück entsteht wodurch ein Medium, insbesondere Luft, aus einem Ansaugraum durch Einlassöffnungen in der Ventilplatte gesaugt wird. Die strömende Luft wirkt auf die Ventillamelle und verbiegt diese in den Hubraum hinein. Je nach Auslegung der Biegezone kann der Öffnungswinkel verändert werden, so dass der Durchgangsquerschnitt für das gesteuerte Medium vergrößert sowie die

Strömungsverhältnisse für das Medium verbessert werden, um den

Durchgangswiderstand des Mediums durch das Ventil zu verringern. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Ventilplatte bzw. des Ventilbereichs kann vorgesehen sein, dass ein Stegbereich mit zwei Biegezonen entlang jeweils einer Biegeachse vorgesehen ist, wobei an jeder Biegezone jeweils eine Ventillamelle flexibel angebunden ist. Vorzugsweise sind die Ventillamellen bei dieser Gestaltung symmetrisch ausgelegt.

Weiterhin kann vorgesehen werden, dass die Biegezone zwei oder mehr Biegeabschnitte umfasst, über die die Ventillamellen an den Stegbereich flexibel angebunden sind. Durch die Abmessungen und die Lage der Biegeabschnitte können sehr vorteilhaft die Biegekräfte in den Biegeabschnitten beeinflusst werden und so auch die Verbiegung festgelegt werden.

In dem Ventilbereich können weiterhin eine oder mehr Austrittsöffnungen für das gesteuerte Medium vorgesehen sein. Durch die Austrittsöffnungen wird die komprimierte Luft wieder aus dem Hubraum gefördert.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Ventilplatte zumindest einseitig eine Dichtungskontur aufweist, durch die der Ventilbereich von weiteren Funktionsbereichen abgetrennt wird. Die Ventilplatte kann so weitere Funktionen übernehmen wie z.B. Kanäle des Kompressors aus dem Kurbelgehäusebereich mit dem Zylinderkopfbereich fluiddicht zu verbinden oder Kammern in der Ventilträgerplatte von Kammern oder Kanälen im Kurbelgehäuse fluiddicht zu trennen. Die Dichtungskontur kann eine in die Ventilplatte eingeprägte Kontur sein oder auch eine auf die Ventilplatte aufgetragene Dichtmasse.

Eine weitere Ausführung kann eine Ventilplatte mit zwei oder mehr Ventilbereichen sein, z.B. für einen zweistufigen Flubkolbenkompressor.

Die Ventilplatte wie oben beschrieben kann vorteilhaft als Säugventil in einem Kompressor eingesetzt werden, wobei die Ventilplatte im Kompressor zwischen einer Ventilträgerplatte mit Durchgangskanälen, für den Ein- und Austritt eines gesteuerten Mediums in bzw. aus einem Flubraum, und einem Kurbelgehäuse geklemmt ist.

Weiterhin können die Ventilträgerplatte und das Kurbelgehäuse Kanäle und/oder Räume aufweisen, wobei die Ventilplatte Funktionsbereiche aufweist, durch die die Kanäle und/oder Räume miteinander fluidleitend verbunden oder fluiddicht voneinander getrennt werden. Durch die Kanäle und/oder Räume kann beispielsweise Luft und zur Kühlung der Luft Kühlwasser strömen.

Anhand von Ausführungsbeispielen werden weitere vorteilhafte Ausprägungen der Erfindung erläutert unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Die genannten Merkmale können nicht nur in der dargestellten Kombination vorteilhaft umgesetzt werden, sondern auch einzeln untereinander kombiniert werden. Die Figuren zeigen im Einzelnen:

Fig. 1 erfindungsgemäße Ventilplatte

Fig. 2 Schnittdarstellung der im Kompressor eingebauten Ventilplatte

Figur 1 zeigen eine Ventilplatte 1 mit zwei Ventilbereichen 2a, 2b für einen zweistufigen Hubkolbenkompressor. Die Auslegung bzw. die Kontur der Ventilbereiche 2a, 2b ist beispielhaft an die Erfordernisse der einzelnen Stufen angepasst und kann auch anders gestaltet sein.

In dieser Abbildung zeigt eine Ventilplatte 1 aus Richtung des Hubraums bei dem die erste Verdichterstufe oben und die zweite Verdichterstufe unten zu sehen ist. Weiterhin sind im Bereich der Ventillamellen 5 die nierenförmigen Einlasskanäle 3 (gestrichelte Linien) angedeutet.

Die Ventilplatte 1 ist in mehrere Bereiche aufgeteilt dem Trägerbereich 8, den Ventilbereichen 2a, 2b, und den Funktionsbereichen 15a bis 15 d. Bei den

Funktionsbereichen wird darauf verzichtet jeden Teil separat zu erläutern. Die wesentliche Funktion dieser Funktionsbereiche ist es Kanäle und Räume im Kurbelgehäuse 10 und/oder der Ventilträgerplatte 9 entweder zu verbinden oder voneinander zu trennen. Die einzelnen Bereiche 2a, 2b, 8 bzw, Funktionsbereiche 15a bis 15d sind durch eine Dichtungskontur oder auch eine aufgetragenen

Dichtmasse voneinander getrennt.

Jeder Ventilbereiche 2a, 2b kann in drei weitere Bereiche aufgeteilt werden. Dem Stegbereich 13 und den beiden Lamellenbereichen 14 die durch die Biegeachsen 6 getrennt sind, wobei der unmittelbare Bereich entlang der Biegeachse auch als Biegezone bezeichnet wird. In der Biegezone findet die wesentliche Verbiegung der Ventillamelle 5 statt, wobei die Ventillamelle 5 bei der Biegung in der Biegezone eine Biegekurve bildet. Um die erforderlichen Biegekräfte einzustellen ist die Biegezone in zwei oder mehr Biegeabschnitte aufgeteilt, über die die Ventillamellen 5 an dem Stegbereich 13 flexibel angebunden sind. Die Biegeabschnitte bilden somit flexible

Verbindungsstege. Der Stegbereich 13 ist über Stege 7 an den Trägerbereich 8 angebunden. Da die Ventilplatte 1 und damit der Trägerbereich 8 im eingebauten Zustand fest eingeklemmt sind, wird der Stegbereich 13 mit den Stegen 7 ebenfalls fixiert. Das bedeutet, dass auch bei der Verbiegung der Ventillamellen 5 der Stegbereich im Wesentlichen in seiner Position fixiert bleibt.

In den Ventilbereichen 2a, 2b sind weiterhin Öffnungen vorgesehen die die Auslasskanäle 4 bilden durch die komprimierte Luft wieder aus dem Hubraum 11 ausströmen kann.

Figur 2 zeigt eine Schnittdarstellung der im Kompressor eingebauten Ventilplatte 1. Allgemein handelt es sich hier um ein Konzept, das ein fängerloses Säugventil umfasst, das über Verbindungsstellen mit der Ventilplatte 1 verbunden ist, so dass sich ein sogenanntes stoffpaariges Gelenk bildet.

Die Ventilplatte 1 ist zwischen Ventilträgerplatte 8 und Kurbelgehäuse 10 eingeklemmt. Nicht zu erkennen ist hier die Dichtungskontur, sie ist aber an den entsprechenden Stellen aufgebracht, so dass die fluiddichte Abschirmung der einzelnen Funktionsbereiche erreicht wird.

Weiterhin sind die beiden Ventillamellenfunktionsstellungen, ansaugen und komprimieren dargestellt. Einmal die Grundstellung, bei der der Einlasskanal 3 durch die Ventillamelle 5 verschlossen ist und einmal die Offenstellung, bei der die

Ventillamelle 5 durch den vom Kolben erzeugten Unterdrück und der damit entstehenden Druckdifferenz in Richtung des Kolbens verbogen wird.

Auf die Darstellung und Erläuterung der weiteren Komponenten wird verzichtet, da sie für das Verständnis der Erfindung nicht relevant sind. Bezugszeichenliste

1 Ventilplatte

2a, b Ventilbereich

3 Einlasskanal

4 Auslasskanal

5 Ventillamelle

6 Biegeachse

7 Steg

8 Trägerbereich

9 Ventilträgerplatte

10 Kurbelgehäuse

1 1 Hubraum

12 Dichtungskontur

13 Stegbereich

14 Lamellenbereich

15a, Funktionsbereich

16 Kanal

17 Raum

19 Einlassraum