<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung betrifft ein Verdichterventil mit einer zwischen Ventilsitz und Fänger angeordneten ringförmigen Ventilplatte, die an einem ihrer umlaufenden Ränder an einzelnen im wesentlichen axial verlaufenden Führungsstegen geführt und im geöffneten Zustand an einzelnen im wesentlichen radial verlaufenden Anschlagstegen am Fänger anliegt, wobei zwischen den Führungsstegen und den Anschlagstegen jeweils durchgehende Strömungskanäle für eine zusätzliche Abströmung bei geöffneter Ventilplatte gebildet sind.
Zur Führung der Ventilplatte von Verdichterventilen üblicher Art ist oft am Innenrand oder am Aussenrand der Ventilplatte eine glatte Führungsfläche vorgesehen, an der die Ventilplatte während ihrer Hubbewegung entlanggleitet.
Da eine rundum durchgehende Ausbildung einer derartigen Führung ein Abströmen des Mediums am geführten Rand der Ventilplatte verhindern würde sind Ausführungen der genannten Art bekannt geworden, bei denen in die ventilseitige Führungsfläche Nuten eingefräst sind, sodass einzelne axiale Führungsstege für die Ventilplatte entstehen. Ausserdem wird die am Fänger vorgesehene Anschlagfläche mit einzelnen, beabstandeten, gefrästen radialen Nuten versehen, womit das Medium über durchgehende Strömungskanäle um die Ventilplatte herum auch an deren Führungsseite abströmen kann.
EMI1.1
Fängerrippen aus eigenen Führungselementen bestehen, die als getrennte Bauteile hergestellt und am Ventil bzw. Fänger, z. B. durch Schrauben, befestigt sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verdichterventil der eingangs genannten Art so auszubilden, dass unter Beibehaltung einer einfachen Herstellung insbesonders weiters auch die Montage des Ventils vereinfacht wird.
<Desc/Clms Page number 2>
Diese Aufgabe wird gemäss der vorliegenden Erfindung bei einem Verdichterventil der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Strömungskanäle durch an der Ventilplatte vorgesehene Vertiefungen zwischen den an der Ventilplatte angeordneten Führungsstegen und Anschlagstegen gebildet sind.
Damit sind nun die Strömungskanäle samt den diese begrenzenden Führungsstegen bzw. Anschlagstegen an der ringförmigen Ventilplatte ausgebildet, was im Hinblick auf Herstellung, Montage und Lagerhaltung grosse Vorteile bringt, da keine zusätzlichen Führungselemente oder dgl. angefertigt, montiert und justiert werden müssen. Auch kann beispielsweise durch einfaches Austauschen der Ventilplatte bei einem ansonsten gleichbleibenden üblichen Verdichterventil von einer einseitigen auf eine zweiseitige Abströmung umgerüstet werden.
Obwohl natürlich die Herstellung einer aus Stahl oder ähnlichen geeigneten Materialien bestehenden Ventilplatte durch spanabhebende oder spanlose Formgebung möglich ist, ist in bevorzugter weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Ventilplatte samt allen Stegen einstückig, vorzugsweise als gespritzter Kunststoffteil ausgebildet ist. Dies ermöglicht eine besonders einfache, massgenaue und den Strömungswiderstand herabsetzende glatte Ausbildung der Strömungskanäle an der Ventilplatte. Die Ausbildung der Ventilplatte als gespritzter Kunststoffteil ist diesbezüglich deshalb vorzuziehen, da hier ohne weiteres mit grösseren Ringdicken gearbeitet werden kann, ohne dass Gewichtsprobleme auftreten.
Nach einer besonders bevorzugten weiteren Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass an den gegenüber den Strömungskanälen erhabenen Anschlagstegen Führungselemente zur Zentrierung von Federelementen zur Belastung der Ventilplatte in Richtung Ventilsitz vorgesehen sind. Damit können die separat ausgebildeten Anschlagstege auch gleichzeitig zur Federführung verwendet werden, was eine weitere Vereinfachung des Verdichterventils insgesamt darstellt.
<Desc/Clms Page number 3>
Die Strömungskanäle zwischen den Führungs- und/oder Anschlagstegen weisen in besonders vorteilhafter weiterer Ausgestaltung der Erfindung eine in Strömungsrichtung des abströmenden Mediums zunehmende Querschnittsfläche auf. Damit kann ein Druckrückgewinn auf der zusätzlichen Abströmseite realisiert werden, wobei auch der zusätzliche Schadraum möglichst klein gehalten werden kann.
In die gleiche Richtung geht auch eine weiters bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung gemäss welcher die Strömungskanäle verrundete Kanten aufweisen, womit Druckverluste durch die Umlenkungen verringert und auch die insbesonders bei hohen Verdichtungsverhältnissen sich zufolge des Schadraumes auswirkenden Verluste gering gehalten werden.
Mit den beschriebenen Ausgestaltungen kann insgesamt der Strömungswiderstand auf der zusätzlichen Abströmseite gering gehalten werden, ohne dass der zusätzliche Schadraum, beispielsweise durch einfache Vergrösserung der Querschnitte der Abströmwege, allzu gross wird, was zu unerwünschten Verlusten, die sich insbesonders bei höheren Verdichtungsverhältnissen, wie etwa bei Kältemittelverdichtern, auswirken, führen würde.
In diesem Sinne sind auch weitere Ausgestaltungen der Erfindung von besonderem Vorteil, gemäss welchen die Führungsstege am dem Ventilsitz zugewandten Rand der Ventilplatte unter Bildung eines umlaufenden freien Spaltes zur Führungsfläche am Ventil zumindest teilweise ausgenommen sind bzw. die dem freien Spalt zugewandten unteren Enden der Führungsstege der Ventilplatte strömungsgünstig ausgebildet, vorzugsweise abgerundet oder zugespitzt, ausgeführt sind.
Die Erfindung wird im folgenden noch anhand der Zeichnungen näher erläutert. Fig. 1 zeigt dabei einen teilweisen Querschnitt durch ein erfindungsgemässes Verdichterventil, Fig. 2 zeigt einen teilweisen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 3 durch eine gegenüber der Darstellung in Fig. 1 massstäblich verkleinerte Ventilplatte des erfindungsgemässen Verdichter-
<Desc/Clms Page number 4>
ventils.
Fig. 3 zeigt eine teilweise Draufsicht auf die Ventilplatte nach Fig. 2, Fig. 4 zeigt einen teilweisen Querschnitt durch eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemässen Verdichterventils, Fig. 5 wiederum einen in der Schnittführung im wesentlichen der Fig. 2 entsprechenden Schnitt entlang der Linie V-V in Fig. 7 durch eine gegenüber Fig. 4 verkleinerte Ventilplatte des dort dargestellten Verdichterventils, Fig. 6 eine teilweise Seitenansicht und Fig. 7 eine teilweise Draufsicht auf die Ventilplatte nach Fig. 5.
Das Verdichterventil nach Fig. 1 weist eine zwischen Ventilsitz 1 und Fänger 2 angeordnete ringförmige Ventilplatte 3 auf, die am äusseren, umlaufenden Rand 4 an einzelnen, im wesentlichen axial verlaufenden Führungsstegen 5 in Hubrichtung geführt ist und die im geöffneten Zustand gemäss Darstellung an einzelnen im wesentlichen radial verlaufenden Anschlagstegen 6 am Fänger 2 anliegt.
Zwischen den Führungsstegen 5 und den Anschlagstegen 6 sind jeweils durchgehende Strömungskanäle 7 für eine zusätzliche Abströmung bei geöffneter Ventilplatte 3 angeordnet, welche durch an der Ventilplatte 3 vorgesehene Vertiefungen 8 zwischen den Führungsstegen 5 und den Anschlagstegen 6 gebildet sind. Damit kann bei geöffneter Ventilplatte 3 auch am äusseren Führungsrand 4 eine durch die Pfeile 9 angedeutete Abströmung von der Ventilplatte bzw. dem dann geöffneten Ventilsitz stattfinden, während ohne diese durchgehenden Strömungskanäle 7 nur entsprechend den Pfeilen 10 in der Darstellung nach Fig. 1 nach links abgeströmt werden könnte.
Die Ventilplatte 3 ist samt Führungsstegen 5 und Anschlagstegen 6 hier als gespritzter Kunststoffteil ausgebildet, was eine einfache und präzise Herstellung der Strömungskanäle 7 und damit geringe Strömungs- bzw. Druckverluste sicherstellt.
An den gegenüber den Strömungskanälen 7 erhabenen Anschlagstegen 6 sind Führungselemente 11 zur Zentrierung von Federelementen 12 (siehe Fig. 1) zur
<Desc/Clms Page number 5>
Belastung der Ventilplatte 3 in Richtung Ventilsitz 1 vorgesehen, womit Herstellung und Montage des Verdichterventils insgesamt weiter vereinfacht wird.
Die Strömungskanäle 7 zwischen den Führungs- und/oder Anschlagstegen 5, 6 weisen gemäss Fig. 3 eine in Strömungsrichtung des abströmenden Mediums zunehmende Querschnittsfläche auf, womit ein Druckrückgewinn realisiert bzw. der zusätzliche Schadraum durch die zusätzliche Abströmmöglichkeit verringert wird.
Die Strömungskanäle 7 weisen - wie insbesonders aus Fig. 1 ersichtlich ist-durchgehend möglichst verrundete Kanten 13 auf, was zusätzliche Druckverluste minimiert.
Die in den Fig. 4 bis 7 dargestellte Ausführungsform eines Verdichterventils bzw. einer zugehörigen Ventilplatte unterscheidet sich von der oben beschriebenen Ausführung nach den Fig. 1 bis 3 im wesentlichen nur dadurch, dass hier nun die Führungsstege 5'an dem dem Ventilsitz 1 zugewandten unteren Rand der Ventilplatte 3'unter Bildung eines umlaufenden freien Spaltes 15 zur Führungsfläche 14 am Ventil zumindest teilweise ausgenommen sind. Die dem freien Spalt 15 zugewandten unteren Enden der Führungsstege 5'der Ventilplatte 3'sind weiters auch strömungsgünstig ausgebildet, hier zugespitzt ausgeführt, womit sich insgesamt sehr günstige Strömungsverhältnisse auf der zusätzlichen Abströmseite ohne unbotmässige Erhöhung des zusätzlichen Schadraumes erzielen lassen.
Im übrigen entspricht die Ausführung nach den Fig. 4 bis 7 im wesentlichen vollständig der nach den Fig. l bis 3, sodass zur Vermeidung von Wiederholungen hier nur auf die obigen Ausführungen zu Fig. 1 bis 3, wo für gleiche bzw. von der Funktion her gleiche Bauteile auch gleiche Bezugszeichen verwendet wurden, verwiesen wird.
Abgesehen von der dargestellten Führung der Ventilplatte 3 am äusseren Rand 4 könnte die Ausbildung des Verdichterventils nach der vorliegenden
<Desc/Clms Page number 6>
Erfindung natürlich auch vorteilhaft bei einer am inneren Rand geführten Ventilplatte angewendet werden, wobei dann die zusätzlichen Strömungskanäle eben sinngemäss von innen nach aussen verlaufen müssten. Weiters könnte die Ventilplatte selbst auch aus geeigneten metallischen Werkstoffen bestehen, wobei die zusätzlichen Strömungskanäle an einer derartigen Metallplatte mit bekannten Techniken angebracht bzw. vorgesehen werden könnten.