AT390131B - Schraegsitzventil - Google Patents

Description

Nr. 390 131

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schrägsitzventil, in dessen Gehäuse für den Durchgang eines Fluidums an einer Stirnseite desselben verlängerte Ausnehmungen mit Böden, Seitenwänden und Stirnwänden ausgeführt und Kanäle vorhanden sind, die an ihren einen Enden mit den Ausnehmungen über Fenster in den Seitenwänden der Ausnehmungen paarweise verbunden sind und an ihren anderen Enden an der anderen Stirnseite des Gehäuses 5 mit einer Fluidumquelle in Verbindung stehen, sowie zwei in jeder Ausnehmung angeordnete abgefederte Absperrelemente zum Öffnen und Schließen der Fenster und ein zwischen zwei Absperrelementen in jeder Ausnehmung befindlicher Begrenzer des Öffnungsweges der Absperrelemente vorgesehen sind.

Am erfolgreichsten kann diese Erfindung in Kolbenverdichtern zur Steuerung von Gasverteilungsprozessen angewendet werden. Ein erfindungsgemäßes Schrägsitzventil kann aber auch in anderen hydraulischen und 10 pneumatischen Verdrängeimaschinen, beispielsweise in Flüssigkeits- und Vakuumpumpen, eingesetzt werden.

Ein Schrägsitzventil der eingangs genannten Art ist aus der US-A 4 036 251 bekannt Es besitzt ein Gehäuse, welches aus zwei miteinander mittels Befestigungselementen verbundenen Teilen besteht. In einem dieser Teile sind Eintrittskanäle für den Durchgang des Mediums ausgeführt, während in dem anderen Teil Austrittskanäle vorgesehen sind. In einem Teil des Gehäuses sind verlängerte Ausnehmungen mit Böden, Seiten- und 15 Stirnwänden ausgebildet

Die Eintrittskanäle sind mit den jeweiligen Ausnehmungen über Fenster in den Seitenwänden jeder Ausnehmung paarweise verbunden.

In jeder Ausnehmung ist ein Paar von Absperrelementen zum Öffnen und Schließen der Fenster in den Seitenwänden der Ausnehmung angeordnet 20 Jedes Absperrelement stellt eine Platte dar und stützt sich mit einer seiner verlängerten Kanten auf dem Boden der Ausnehmung ab. Zwischen den Absperrelementen jedes Paares ist eine verlängerte V-förmige Blattfeder angeordnet, die sich an den Absperrelementen abstützt

In jeder Ausnehmung ist ein Einsatzstück aufgenommen, das sich im Gehäuse zwischen seinen zwei Teilen befindet 25 Jedes Einsatzstück weist zwei Bohrungen auf, die mit der jeweiligen Ausnehmung und mit zwei Austrittskanälen in Verbindung stehen.

Zum Festhalten jeder Feder ist eine Platte vorhanden, die in der Aussparung des Einsatzstückes befestigt ist

Es sind Begrenzer des Öffnungsweges der Absperrelemente vorgesehen, von denen sich jeder in der Ausnehmung zwischen zwei Absperrelementen jedes Paares befindet Jeder Begrenzer stellt eine Schult» des 30 Einsatzstückes dar, welche zum Abstützen eines jeweiligen Absperrelementes gegen dieselbe bestimmt ist

Obwohl das bekannte Schrägsitzventil eine hohe Funktionstüchtigkeit besitzt, läßt es sich nur schwer auf verschiedene Betriebsarten gemäß der Schwingungsfrequenz des Fhtidumstromes einstellen.

Die Einstellung auf verschiedene Betriebsarten gemäß der Schwingungsfrequenz des Fluidumstromes ist erforderlich, falls das Schrägsitzventil in hydraulisch-pneumatischen Maschinen, im besonderen in 35 Kolbenverdichtern, bei denen die Verdichterwelle unterschiedliche Drehzahlen hat, eingesetzt wird.

Beim bekannten Schiägsitzventil ist die Lage der Begrenzer des Öffnungsweges der Absperrelemente praktisch unveränderlich und entspricht nur einer Schwingungsfrequenz des Fluidumstromes.

Aus der US-A 1 599 414 und der US-A 2 636 510 sind ähnliche Schrägsitzventile bekannt; auch bei diesen Schrägsitzventilen läßt sich der Öffnungsweg der Absperrelemente nicht einstellen. 40 Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schrägsitzventil zu schaffen, bei dem jeder Begrenzer so ausgeführt und angeordnet ist, daß das Schrägsitzventil auf verschiedene Betriebsarten gemäß der Schwingungsfrequenz des dieses Ventil durchfließenden Fluidumstromes eingestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch ein Schrägsitzventil der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeder erwähnte Begrenzer eine abnehmbar angebrachte Zwischenwand darstellt, die sich über die Länge der 45 jeweiligen Ausnehmung erstreckt und mit dem Boden derselben kontaktiert, wobei in den Stirnwänden einer jeden Ausnehmung Nuten eingearbeitet sind und an den Enden jeder Zwischenwand Vorsprünge vorhanden sind, welche sich in diesen Nuten befinden.

Dadurch, daß jeder Begrenzer des Öffnungsweges der Absperrelemente in Form einer abnehmbar angebrachten Zwischenwand ausgebildet ist, die sich über die Länge der jeweiligen Ausnehmung erstreckt, wird es möglich, die 50 Begrenzer beim Einstellen des Schrägsitzventils auf verschiedene Betriebsarten gemäß der Schwingungsfrequenz des Fluidstromes, d. h. auf verschiedene Betriebsarten gemäß der Drehzahl der Verdichterwelle, leicht auszuwechseln.

Durch Auswechseln der Begrenzer, die verschieden dick sind, verändert man die Größe des Öffnungsweges der Absperrelemente. 55 Die Ausführung von Nuten in den Stirnwänden der Ausnehmungen und von in diesen Nuten befindlichen Vorsprüngen an den Enden der Zwischenwände gewährleistet eine sichere Fixierung der Begrenzer.

Außerdem bietet diese Ausführung und diese Anordnung der Begrenzer des Öffnungsweges der Absperrelemente die Möglichkeit, das Gehäuse zu vereinfachen und es einstückig auszuführen.

Es empfiehlt sich, daß die genannte Zwischenwand eine Platte darstellt 60 Eine derartige Ausführung der Zwischenwand ist am einfachsten.

Es ist zweckmäßig, daß mindestens eine an einer Stirnseite des Gehäuses auf der Seite der Ausnehmungen abnehmbar befestigte Sicherungsleiste vorhanden ist die sich quer zu den genannten Zwischenwänden und üb» -2-

Nr. 390 131 denselben erstreckt

Das Vorhandensein einer abnehmbaren Leiste sichert die Begrenzer des Öffnungsweges der Absperrelemente zuverlässig gegen Verschiebung unter Wirkung des Mediumstromes, der das Schrägsitzventil durchfließt. Die abnehmbare Leiste ermöglicht ein leichtes Auswechseln der Begrenzer des Öffnungsweges der Absperrelemente.

Somit gestattet das gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführte Schrägsitzventil, die Einstellung desselben auf verschiedene Betriebsarten gemäß der Schwingungsfrequenz des Mediumstromes leicht und einfach durchzuführen.

Das erfindungsgemäße Schrägsitzventil hat eine zuverlässige Konstruktion und ist einfach in der Herstellung und im Betrieb.

Die genannten Besonderheiten und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung eines konkreten Ausführungsbeispiels derselben und den beigefügten Zeichnungen deutlicher hervor. Es zeigt:

Fig. 1 in schematischer Darstellung das erfindungsgemäße Schrägsitzventil, Draufsicht mit teilweisem Ausbruch; die Federn sind nicht gezeigt; Fig. 2 dasselbe, einen Schnitt nach der Linie (Π*Π) in Fig. 1; Fig. 3 die Einzelheit (A) in Fig. 2 in vergrößertem Maßstab, die Federn sind mitabgebildet.

Das gemäß der vorliegenden Erfindung ausgefühlte Schrägsitzventil ist zum Einsatz in Kolbenverdichtern zur Steuerung der Gasverteilung beim Ansaugen oder Drücken bestimmt. Es besitzt ein kastenförmiges Gehäuse (1) (Fig. 1) mit Stirnseiten (3, 4).

Am gesamten Umfang weist das Gehäuse (1) einen einstückig mit ihm ausgeführten Flansch (2) (Fig. 1,2) auf. Es befindet sich in der Mitte zwischen der einen Stirnseite (3), das ist in den Fig. 1,2, die obere Stirnseite, und der anderen Stirnseite (4), (das ist in Fig. 2 die untere Stirnseite). Für den Durchgang eines Fluidums, gegebenenfalls eines Gases, sind im Gehäuse (1) an der einen Stirnseite (3) des Gehäuses (1) verlängerte Ausnehmungen (5) (Fig. 1, 2) ausgeführt, die sich über die Breite des Gehäuses (1) erstrecken und in einem gewissen Abstand von seinen peripherischen Kanten (nicht bezeichnet) enden. Im vorliegenden Fall sind acht Ausnehmungen (5) eingearbeitet.

Die Ausnehmungen (5) sind parallel, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist, in einem gewissen Abstand voneinander angeordnet und bilden zwei Gruppen zu je vier Ausnehmungen (5) in jeder Gruppe. Die eine Gruppe Ausnehmungen (5) befindet sich von der anderen Gruppe Ausnehmungen (5) in einem Abstand, der durch Festigkeitsanforderungen festgelegt ist.

Eine jede Ausnehmung (5) weist einen Boden (6) (Fig. 2 und 3), zwei Seitenwände (7) (Fig. 2 und 3) und zwei Stirnwände (8) (Fig. 1) auf.

Im Gehäuse (1) sind Kanäle (9) (Fig. 2) ausgeführt, die parallel zueinander verlaufen. Die Kanäle (9) haben im Querschnitt eine verlängerte Form.

In den Seitenwänden (7) der Ausnehmungen (5) sind längs dar Ausnehmungen (5) verlängerte Fenster (10) (Fig. 3) vorgesehen. Die Fenster (10) sind zur Verbindung der Ausnehmungen (5) mit den einen Enden (11) (Fig. 2 und 3) der Kanäle (9) bestimmt. Hierbei sind die anderen Enden (12) der Kanäle (9) an der anderen Stirnseite (4) des Gehäuses (1) mit einer (nicht gezeigten) Fluidumquelle in Verbindung gesetzt.

Im Falle der Verwendung des erfindungsgemäßen Schrägsitzventils als Säugventil von Kolbenverdichtern sind die Enden (12) der Kanäle (9) mit einem (nicht gezeigten) Zylinder des Kolbenverdichters in Verbindung gesetzt, welcher in diesem Fall die Fluidumquelle ist, während die Ausnehmungen (5) dabei mit einem (nicht abgebildeten) Druckgasbehälter in Verbindung stehen.

In jeder Ausnehmung (5) sind zwei Absperrelemente (13) (Fig. 3) angeordnet, die zum Öffnen und Schließen der Fenster (10) in den Seitenwänden (7) der Ausnehmungen (5) bestimmt sind.

Jedes Absperrelement (13) stellt eine Platte rechteckiger Form dar, die sich über die gesamte Länge jeder Ausnehmung (5) erstreckt.

Die einen Endkanten (nicht bezeichnet) der Elemente (13), nämlich die unteren in der Figur 2 und 3, stützen sich gegen die Böden (6) der Ausnehmungen (5) ab. Die Seitenfläche (nicht bezeichnet) jedes Elementes (13) stützt sich, wie dies in Fig. 2, 3 ersichtlich ist, in seiner geschlossenen Stellung an der Seitenwand (7) der jeweiligen Ausnehmung (5) ab.

In jeder Ausnehmung (5) sind je zwei Blattfedern (14), je eine für jedes Absperrelement (13), angeordnet. Jede Feder (14) erstreckt sich über die Länge der Ausnehmung (5) und ist zum Andrücken des entsprechenden Elementes (13) an die Seitenwand (7) der Ausnehmung (5) bestimmt.

Es sind Begrenzer (15) (Fig. 1, 2, 3) des Öffhungswegs der Absperrelemente (13) mit der Dicke ("a") (Fig. 3) vorhanden. Jeder Begrenzer befindet sich zwischen zwei Absperrelementen (13) in der Ausnehmung (5). Die Elemente (13) sind symmetrisch in bezug auf die Begrenzer (15) jeder Ausnehmung (5) angeordnet.

Die unteren Enden (nicht bezeichnet) der Begrenzer (15) kontaktieren gemäß Fig. 2 und 3 mit den Böden (6) der Ausnehmungen (5).

Auf zwei Seiten der Begrenzer (15) sind die vorstehend beschriebenen Blattfedern (14) angeordnet, die sich an die Begrenzer (15) in deren mittlerem Teil anschließen. Die Enden (16) (Fig. 3) der Federn (14) sind in der Nähe der Stirnwände der Ausnehmungen (5) in Richtung der Absperrelemente (13) abgebogen und stützen sich gegen diese ab.

Jeder Begrenzer (15) stellt eine abnehmbar angebrachte Zwischenwand dar, die mit derselben Bezugszahl (15) -3-

Nr. 390 131 bezeichnet ist

Jede Zwischenwand (15) erstreckt sich über die gesamte Länge der Ausnehmung (5) und kontaktiert mit deren Boden (6).

Hierbei sind in den Stirnwänden (8) (Fig. 1) der Ausnehmungen (5) Nuten (17) eingearbeitet, und an den 5 Enden jeder Zwischenwand (15) sind Vorsprünge (18) vorhanden, die sich in diesen Nuten (17) befinden.

In einer anderen Ausführungsform sind die Nuten nicht nur in den Stirnwänden (8) der Ausnehmungen (5), sondern auch in ihren Böden (6) eingearbeitet. Dementsprechend sind die Vorsprünge der Zwischenwände (15) ausgeführt.

Dadurch wird eine hinreichend sichere Fixierung der Zwischenwände (15) in den Ausnehmungen (5) 10 gewährleistet. Dabei ist jede Zwischenwand (15) als Platte ausgebildet.

Es ist eine Sicherungsleiste (19) (Fig. 1 und 2) vorhanden, die an der einen Stirnseite (3) des Gehäuses (1) auf der Seite der Ausnehmungen (5) abnehmbar befestigt ist. Die Leiste (19) erstreckt sich quer zu den Zwischenwänden (15) und über denselben. Die Sicherungsleiste (19) ist dazu bestimmt, das Herausfallen der Begrenzer (15), der Absperrelemente (13), der Blattfedern (14) unter der Wirkung des die Kanäle (9) und 15 Ausnehmungen (5) durchfließenden Gasstromes zu verhindern.

Zur Befestigung der Sicherungsleiste (19) sind im Gehäuse (1) Aussparungen (20) (Fig. 1) vorgesehen, in denen die (nicht bezeichneten) Enden der Sicherungsleiste (19) aufgenommen sind.

Das gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführte und im vorstehenden beschriebene Schrägsitzventil arbeitet folgenderweise. 20 In der Ausgangsstellung vor Arbeitsbeginn sind die Absperrelemente (13) durch die Blattfedern (14) an die Seitenwände (7) der Ausnehmungen (5) angedrückt, so daß sie die Fenster (10) schließen, welche die einen Enden (11) der Kanäle (9) mit den Ausnehmungen (5) derart verbinden, daß das Fluidum das Schrägsitzventil nicht durchfließt. Solange der Mediumdruck seitens der Stirnseite (3) des Gehäuses (1) höher als der Mediumdruck seitens der Stirnseite (4) des Gehäuses (1) oder demselben gleich ist, ist das Schrägsitzventil 25 geschlossen.

Sobald der Mediumdruck seitens der Stirnseite (4) des Gehäuses (1) gegenüber dem Mediumdruck seitens der Stirnseite (3) des Gehäuses (1) um einen bestimmten Wert höher wird, gehen die Absperrelemente (13), indem sie die Kräfte der Blattfedern (14) überwinden, von den Seitenwänden (7) der Ausnehmungen (5) ab und öffnen die Fenster (10), indem sie dadurch den Durchgang des Fluidums von der Quelle über die Kanäle (9) in die 30 Ausnehmungen (5) gewährleisten. Hierbei werden die Absperrelemente (13) bis zur Anlage an die Begrenzer (15) des Wegs der Absperrelemente verschoben. Die Weglänge jedes Absperrelementes (13) hängt von der Dicke ("a") des Begrenzers (15) ab.

Wenn der Mediumdruck seitens der Stirnseite (4) des Gehäuses (1) des Schrägsitzventils wieder gleich oder kleiner als der Mediumdruck seitens der Stirnseite (3) des Gehäuses (1) wird, drücken die Blattfedern (14) emeut 35 die Absperrelemente (13) an die Seitenwände (7) der Ausnehmungen (5) an und die Absperrelemente schließen die Fenster (10).

Eine Änderung der Druckverhältnisse an den Stirnseiten (3) und (4) des Gehäuses (1) kann geschehen sowohl infolge der Schwankungen des Drucks seitens der Stirnseite (3) des Gehäuses (1) beim Einsatz des erfindungsgemäßen Schrägsitzventils als Säugventil eines Kolbenverdichters als auch infolge der Schwankungen 40 des Drucks der Mediumquelle seitens der Stirnseite (4) des Gehäuses (1) beim Einsatz des erfindungsgemäßen Schrägsitzventils als Druckventil eines Kolbenverdichters.

Im ersten Fall, d. h. beim Einsatz des erfindungsgemäßen Schrägsitzventils als Säugventil, entsteht zu Beginn des Saughubes des Verdichterkolbens auf der Seite der Stirnseite (3) des Gehäuses (1) ein Unterdrück, wodurch alle Absperrelemente (13) durch den atmosphärischen Druck seitens der Stirnseite (4) verschoben 45 werden und die Fenster (10) öffnen, über welche das Medium in den Verdichteizylinder gelangt.

Am Ende des Saughubs des Verdichteikolbens wird der Unterdrück gleich Null, wodurch die Absperrelemente (13) unter der Wirkung der Blattfedern (14) zu den Seitenwänden (7) der Ausnehmungen (5) des Gehäuses (1) verschoben werden und die Fenster (10) schließen. Beim nachfolgenden Druckhub werden die Absperrelemente (13) an die Seitenwände (7) der Ausnehmungen (5) des Gehäuses (1) durch den Überdruck seitens der Stirnseite 50 (3) des Gehäuses (1) zusätzlich angedrückt

Im zweiten Fall, d. h. beim Einsatz des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Schrägsitzventils als Druckventil, entsteht zu Beginn des Saughubes des Verdichterkolbens auf der Seite der Stirnseite (4) des Gehäuses (1) ein Unterdrück, wodurch die Absperrelemente (13) noch mehr an die Seitenwände (7) der Ausnehmungen (5) des Gehäuses (1) angedrückt werden. 55 Beim Druckhub, wenn der Druck seitens der Stirnseite (4) des Gehäuses (1) höher als der Druck seitens der Stirnseite (3) des Gehäuses (1) wird, gehen die Absperrelemente (13) von den Seitenwänden (7) der Ausnehmungen (5) des Gehäuses (1) ab und öffnen die Fenster (10), über welche das Fluidum unter Druck aus dem Verdichterzylinder in den Behälter mit dem Fluidum gelangt.

Die optimale Stärke ("a") des Begrenzers (15) des Wegs jedes Absperrelementes (13) wird beim Einstellen 60 des Schrägsitzventils ausgehend von der Schwingungsfrequenz des Mediumstromes passend ausgewählt, welche beim Einsatz des erfindungsgemäßen Schrägsitzventils in einem Kolbenverdichter der Drehzahl der Welle des Kolbenverdichters gleich ist. -4-

Claims (3)

1. Nr. 390 131 Falls es erforderlich ist, das Schrägsitzventil in einem Kolbenverdichter einzubauen, der eine Drehzahl der Welle besitzt, welche von der Drehzahl abweicht, auf die das Schrägsitzventil eingestellt ist, trennt man die Sicherungsleiste (19) vom Gehäuse (1) ab, nimmt die früher eingesetzten Begrenzer (15) des Wegs der Absperrelemente heraus, bringt andere Begrenzer (15) des Wegs der Absperrelemente ein, die eine andere Dicke ("a") aufweisen, und setzt die Sicherungsleiste (19) erneut in das Gehäuse (1) ein. Die hergestellten Versuchsmuster des erfindungsgemäßen Schrägsitzventils durchliefen erfolgreich allseitige Prüfungen. Die Ergebnisse der Prüfungen bestätigten die Möglichkeit, das Schrägsitzventil bei verschiedenen Betriebsarten des Kolbenverdichters zu verwenden. Das Schrägsitzventil ist einfach in Herstellung und Betrieb sowie sehr betriebssicher. PATENTANSPRÜCHE 1. Schrägsitzventil, in dessen Gehäuse für den Durchgang eines Fluidums an einer Stirnseite desselben verlängerte Ausnehmungen mit Böden, Seitenwänden und Stirnwänden ausgeführt und Kanäle vorhanden sind, die an ihren einen Enden mit den Ausnehmungen über Fenster in den Seitenwänden der Ausnehmungen paarweise verbunden sind und an ihren anderen Enden an der anderen Stirnseite des Gehäuses mit einer Fluidumquelle in Verbindung stehen, sowie zwei in jeder Ausnehmung angeordnete abgefederte Absperrelemente zum öffnen und Schließen der Fenster und ein zwischen zwei Absperrelementen in jeder Ausnehmung befindlicher Begrenzer des Öffnungswegs der Absperrelemente vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeder erwähnte Begrenzer eine abnehmbar angebrachte Zwischenwand darstellt, die sich über die Länge der jeweiligen Ausnehmung (5) erstreckt und mit dem Boden (6) derselben kontaktiert, wobei in den Stirnwänden (8) einer jeden Ausnehmung (5) Nuten (17) eingearbeitet sind und an den Enden jeder Zwischenwand (15) Vorsprünge (18) vorhanden sind, welche sich in diesen Nuten (17) befinden.
2. 2. Schrägsitzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Zwischenwand (15) eine Platte darstellt.
3. 3. Schrägsitzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine an einer Stirnseite (3) des Gehäuses (1) auf der Seite der Ausnehmungen (5) abnehmbar befestigte Sicherungsleiste (19) vorhanden ist, die sich quer zu den genannten Zwischenwänden (15) und über denselben erstreckt. Hiezu 2 Blatt Zeichnungen -5-