AT523208A1 - Kolbenverdichter - Google Patents

Abstract

Es wird ein Kolbenverdichter mit einem einen Kolben (2) aufnehmenden Zylinder (1) und mit einem einer Auslassöffnung (3) des Zylinders (1) zugeordneten Plattenventil (4) beschrieben, das einen Ventilsitz (5), einen Ventilfänger (6) und eine im Schließsinn federbelastete Ventilplatte (7) zwischen dem Ventilsitz (5) und dem Ventilfänger (6) umfasst. Um ein vorteilhaftes Ventilverhalten zu sichern, wird vorgeschlagen, dass an der Ventilplatte (7) ein im Öffnungssinn federbelasteter Stellhebel (9) angreift, der durch den Kolben (2) im oberen Totpunktbereich gegen die Federbelastung in eine die Ventilplatte (7) freigebende Stellung verlagerbar ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kolbenverdichter mit einem einen Kolben aufnehmenden Zylinder und mit einem einer Auslassöffnung des Zylinders zugeordneten Plattenventil, das einen Ventilsitz, einen Ventilfänger und eine im Schließsinn federbelastete Ventilplatte zwischen dem Ventilsitz und dem

Ventilfänger umfasst.

Plattenventile für Kolbenverdichter weisen einen einem Ventilsitz mit Abstand gegenüberliegenden Ventilfänger und eine beispielsweise aus konzentrischen Ventilringen aufgebaute Ventilplatte auf, die mithilfe von Federn im Schließsinn an den Ventilsitz angedrückt wird (EP 0 692 630 A1, DE 10 2013 002 745 A1). Übersteigt der an der Ventilplatte im Öffnungssinn anliegende Druck den federbedingten SchlieRdruck, öffnet das Plattenventil durch ein Abheben der Ventilplatte vom Ventilsitz. Im Bereich der Auslassöffnung des Zylinders wird das Plattenventil geöffnet, wenn der Kolben gegen den oberen Totpunkt bewegt wird

und schließt wieder bei einem durch den Saughub bedingten Druckabfall.

Aufgrund der Öffnungsbewegung der Ventilplatte erhöht sich allerdings die durch die Federbelastung der Ventilplatte bedingte Rückstellkraft, was in Verbindung mit Druckverlusten, die beim Durchströmen des Plattenventils auftreten, zu einer SchlieRßbeaufschlagung der Ventilplatte führen kann, sodass unter Umständen mit einer wiederholten Öffnungs- und Schließbeaufschlagung des Plattenventils gerechnet werden muss, bis an der Ventilplatte eine ausreichende Druckdifferenz zum Offenhalten anliegt. Diese Schwingungen der Ventilplatte bedingen eine

erhöhte Ladungswechselarbeit und drosseln den Massestrom.

Verbindung mit einem Auslassventil eingesetzt werden.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Kolbenverdichter mit einem Plattenventil als Auslassventil so auszubilden, dass für das selbststeuernde Plattenventil vorteilhafte Schließ- und Öffnungsbedingungen mit vergleichsweise

einfachen konstruktiven Mitteln sichergestellt werden können.

Ausgehend von einem Kolbenverdichter der eingangs geschilderten Art löst die Erfindung die gestellte Aufgabe dadurch, dass an der Ventilplatte ein im Öffnungssinn federbelasteter Stellhebel angreift, der gegen seine Federbelastung im oberen Totpunktbereich des Kolbens durch den Kolben in eine die Ventilplatte

freigebende Stellung verlagerbar ist.

Der die Ventilplatte im Öffnungssinn beaufschlagende, federbelastete Stellhebel unterstützt die Öffnungsbewegung der Ventilplatte, wenn aufgrund des sich dem oberen Totpunkt nähernden Kolbens die für das Öffnen des Auslassventils vorgegebene Druckdifferenz an der Ventilplatte anliegt, und zwar mit der Wirkung, dass das Plattenventil unabhängig von allfälligen Druckschwankungen während des Öffnungsvorgangs offengehalten wird. Da der Kolben jedoch den Stellhebel nach dem Öffnen des Plattenventils im Bereich der oberen Totpunktlage gegen die den Stellhebel im Öffnungssinn beaufschlagende Federkraft verlagert, wird die Ventilplatte vom Öffnungsdruck durch den Stellhebel entlastet. Die aufgrund dieser Entlastung mit einem höheren Schließdruck beaufschlagte Ventilpatte verbleibt aufgrund der anliegenden Druckdifferenz in ihrer Offenstellung, bis durch den einsetzenden Saughub die Druckdifferenz abfällt und das Plattenventil unbehindert

durch den Stellhebel schließt. Das Plattenventil wird demnach durch den federnden

Druckseite des Kolbenverdichters und dem Zylinder verlässlich.

Um einfache Konstruktionsverhältnisse sicherzustellen, kann der Stellhebel einen zweiarmigen Hebel mit einem im Bereich des oberen Totpunkts in den Hubweg des Kolbens ragenden Betätigungsarm bilden, der durch eine Feder im Öffnungssinn der Ventilplatte vorgespannt ist. Schlägt der Kolben bei seinem Verdichtungshub im oberen Totpunktbereich an den in den Hubweg ragenden Betätigungsarm an, so wird der die Ventilplatte im Öffnungssinn beaufschlagende und die Ventilplatte in der Anfangsphase des Öffnungsvorgangs offenhaltende Stellhebel von der Ventilplatte zurückgeschwenkt, sodass die Ventilplatte durch den Stellhebel für den Schließvorgang freigegeben wird. Die SchlieRßbewegung wird allerdings erst eingeleitet, wenn sich die an der Ventilplatte anliegende Druckdifferenz beim

Saughub ändert.

Wird der zweiarmige Stellhebel gegenüber der Ventilplatte federnd abgestützt, so kann eine weitgehend gleichmäßige Belastung der Ventilplatte durch den Stellhebel erreicht werden, wenn der Stellhebel beispielsweise über mehrere Betätigungsansätze an der Ventilplatte angreift oder die Ventilplatte aus einzelnen

Ventilringen zusammengesetzt ist.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es

zeigen die

Fig. 1 bis 3 einen erfindungsgemäßen Kolbenverdichter ausschnittsweise in drei verschiedenen Kolbenstellungen im Bereich des oberen Totpunkts in einem

schematischen Axialschnitt durch den Zylinder.

Ventilplatte 7 entsprechend entlastet wird.

Da der Stellhebel 9 die Ventilplatte 7 über zwei Betätigungsansätze 13 beaufschlagt, stützen sich diese Betätigungsansätze 13 über Stützfedern 14 an der Ventilplatte 7 ab, um die Ventilplatte 7 gleichmäßig mit dem Öffnungsdruck durch den Stellhebel 9 belasten zu können. Diese eine federnde Abstützung des Stellhebels 9 gegenüber der Ventilplatte 7 bildenden Stützfedern 14 werden mit der durch den Kolben 2 bedingten Verlagerung des Stellhebels 9 gegen die Kraft der Feder 11 entlastet, sodass bei einer entsprechend Auslegung die Stützfedern 14 selbst dann, wenn diese Stützfedern 14 in der durch die obere Totpunktlage des Kolbens 2 bestimmten Endstellung des Stellhebels 9 nicht von der Ventilplatte 7 abheben, nur für das Schließen des Plattenventils unbeachtliche Kräfte auf die

Ventilplatte 7 ausgeübt werden.

Die zwischen der Druckseite des Kolbenverdichters und dem Zylinder an der Ventilplatte 7 anliegende, durch die Schließfedern 8 unterstützte Druckdifferenz hält

das Plattenventil 4 während des Verdichtungshubs geschlossen, wie dies in der Fig.

zu entlasten.

Wie der Fig. 3 entnommen werden kann, die den Kolben 2 im oberen Totpunkt zu Beginn des Saughubs zeigt, schließt die von der Öffnungskraft des Stellhebels 9 entlastete Ventilplatte 7 aufgrund der Schließfedern 8 auch bei einem Druckausgleich zwischen den beiden Seiten der Ventilplatte 7 im oberen Totpunkt des Kolbens 2 verlässlich. Beim anschließenden Saughub baut sich somit rasch eine erhebliche Druckdifferenz im Schließsinn an der Ventilplatte 7 auf, sodass der vom Kolben 2 wieder freigegebene und daher die Ventilplatte 7 beaufschlagende Stellhebel 9 trotz seiner Federbeaufschlagung kein Öffnen des Plattenventils 4 mehr

bewirken kann.

Claims (3)

(42919) II Patentansprüche

1. Kolbenverdichter mit einem einen Kolben (2) aufnehmenden Zylinder (1) und mit einem einer Auslassöffnung (3) des Zylinders (1) zugeordneten Plattenventil (4), das einen Ventilsitz (5), einen Ventilfänger (6) und eine im Schließsinn federbelastete Ventilplatte (7) zwischen dem Ventilsitz (5) und dem Ventilfänger (6) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass an der Ventilplatte (7) ein im Öffnungssinn federbelasteter Stellhebel (9) angreift, der durch den Kolben (2) im oberen Totpunktbereich gegen die Federbelastung in eine die Ventilplatte (7) freigebende

Stellung verlagerbar ist.

2. Kolbenverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellhebel (9) einen zweiarmigen Hebel mit einem im Bereich des oberen Totpunkts in den Hubweg des Kolbens (2) ragenden Betätigungsarm (12) bildet, der durch

eine Feder (11) im Öffnungssinn der Ventilplatte (7) vorgespannt ist.

3. Kolbenverdichter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der

zweiarmige Stellhebel (9) gegenüber der Ventilplatte (7) federnd abgestützt ist.