CH342810A - Valve device - Google Patents

Valve device

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CH342810A
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seat plate
valve device
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Friedmann Kg Alex
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/10Adaptations or arrangements of distribution members
    • F04B39/102Adaptations or arrangements of distribution members the members being disc valves
    • F04B39/1026Adaptations or arrangements of distribution members the members being disc valves without spring

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Compressor (AREA)

Description

  

  Ventilvorrichtung    Zur Steuerung, z. B. von Kolbenkompressoren,  werden vielfach frei gehende Saug- und Druckventile  verwendet, die im Zylinderkopf oder zwischen Zy  linder und Zylinderkopf des     Kompressors    angeordnet  sind. Die bekannten Ventile dieser Art weisen kreis  ringförmige     Ventilplatten    aus legiertem Stahlblech  von etwa 1,2 bis 2,5 mm Stärke auf, welche durch  eine     Anzahl    von Schraubenfedern oder Federblechen  in Richtung zum     Ventilsitz    belastet sind. Diese Ven  tile haben infolge des in beiden Richtungen erfol  genden harten     Aufschlagens    der     Ventilplatten    nur  geringe Lebensdauer.  



  Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, diese  Mängel zu beseitigen. Es wird jene bekannte Ventil  vorrichtung verbessert, die aus mehreren Einzelven  tilen besteht. Bei den bekannten Anordnungen die  ser Art sind die einzelnen Ventile axial geführt und  durch     eine    Ventilfeder belastet. Diese     Ventile    neigen  zum Hängenbleiben wegen ihrer Führung und ausser  dem zum harten Aufschlagen auf ihren Sitz und ihrer  Hubbegrenzung.

   Bei einer Ausführung ist der Quer  schnitt der Löcher im     Ventilsitzteil    kleiner als der der  Ventilöffnung im offenen Zustand, wodurch der  Druck auf den     Ventilteller    im Augenblick des     öff-          nens    vermindert wird und das harte Aufschlagen des  Ventils auf seine Hubbegrenzung vermieden werden  soll. Dadurch aber werden die das Ventil bewegen  den Kräfte vermindert, was bei der vorhandenen Füh  rung des Ventils     ein    Hängenbleiben begünstigt. Das  harte Aufschlagen auf dem     Ventilsitz    wird durch  diese Ausbildung     nicht    beseitigt.  



  Erfindungsgemäss werden nun die     Ventilkörper     als kreisrunde Plättchen ausgebildet, deren äusserer  Durchmesser um so viel grösser als der Durchmesser  der kreisrunden     Zuströmöffnung    ist, dass im Betrieb  kein hartes Aufschlagen der Plättchen auf den Sitz  und die Hubbegrenzung auftritt.    Die Wirkungsweise dieser Ventile beruht auf  dem     Absinken    des Luftdruckes beim Ansteigen der  Strömungsgeschwindigkeit im Bereich ausserhalb der       Zuströmbohrung,    welches nach     Bernoulli    auf der  Basis konstanter Summe von Druck- und Geschwin  digkeitshöhe berechenbar ist.

   Hat     dias        Ventilplättchen          einmal    einen gewissen kleinen Hub erreicht, so wird  der     resultierende    Druck auf der angeströmten Fläche  des     Ventilplättchens    so gering, dass unter Umständen  sogar eine Kraft in Richtung zum Ventilsitz auftritt.  Das Ventilplättchen wird     jedenfalls    gebremst oder  sogar zum     Stillstand    gebracht. Welcher von diesen  möglichen Fällen eintritt, hängt bei gegebenem     Zu-          strömdruck    und Gewicht des     Ventilplättchens    u. a.

    vom     Zuströmquerschnitt    und vom Aussendurchmes  ser des Ventilplättchens ab. Das     Verhältnis    des äu  ssern     Plättchendurchmessers    zum Durchmesser des       Zuströmkanals    muss so     gewählt    werden, dass eine  ausreichende     Dämpfungskraft    entsteht, durch die ein  zu hartes Anschlagen des hochgehobenen Ventilplätt  chens an der     Hubbegrenzungsplatte    vermieden wird.

    Bei der Auswahl der Grössenverhältnisse muss auch  noch die Schliessbewegung des Ventilplättchens be  trachtet werden, welche ebenfalls nicht zu einem       allzu    harten Aufsetzen des     Ventilplättchens    auf den       Ventilsitz    führen darf, jedoch eine Ventilfeder mög  lichst überflüssig machen soll. Das Durchmesserver  hältnis kann so abgestimmt werden, dass die auf das  Plättchen wirkenden Strömungskräfte kleine     Aufsetz-          geschwindigkeiten    auf den Ventilsitz ergeben. Um  günstigste Bewegungsverhältnisse sowohl beim öff  nen als auch beim Schliessen zu erzielen, ist ein Kom  promiss zwischen den günstigsten Durchmesserver  hältnissen beider Bewegungsrichtungen erforderlich.  



  Durch die erfindungsgemässe Ausbildung wird zu  nächst die Lebensdauer der     Ventile    wesentlich er  höht,     weil    durch die geringen Aufsetzgeschwindigkei-           ten    die Beanspruchung der Ventilorgane stark herab  gesetzt wird. Aus dem gleichen Grunde ist es sogar  möglich, die     Ventilplättchen        leichter,    eventuell sogar  aus     Kunststoff        auszuführen,    was     vorteilhaft    geringere       Massenkräfte    und eine Verbilligung mit sich bringt.  



  Bei entsprechender Wahl der Grössenverhältnisse  kann auf Ventilfedern überhaupt verzichtet werden,  was eine weitere Herabsetzung der schädlichen Mas  senkräfte und eine Vereinfachung und Verbilligung  des Ventils     bedeutet.     



  Die     Ventilplättchen    können so geformt sein, dass  sie auf ihren Sitzen praktisch nur Linienberührung  aufweisen, damit das     Ventilöffnen    bereits bei Druck  gleichheit zu beiden Seiten des Plättchens erfolgt.       Vorzugsweise    liegen die Plättchen nur entlang ihrem  äussern Umfang auf, was bedingt, dass der Luftdruck  schon vor Abheben des Plättchens auf der gesamten  Fläche wirksam ist, wodurch eine Beschleunigung der  Ventilbewegung kurz nach dem Abheben des Plätt  chens vom Sitz vermieden wird.

       Vorzugsweise    wird  das     Aufliegen    des     Ventilplättchens    am äussern Um  fang dadurch     hergestellt,    dass es mindestens am äu  ssern Rande die Gestalt eines stumpfen Kegelmantels  aufweist, dessen     Spitze    auf der dem Sitzabgewen  deten Seite liegt. Bei dieser Ausbildung ist die Durch  trittsfläche der Luft im Ventilspalt bei angehobenem  Ventil innen nur wenig kleiner als aussen, wodurch  die Verzögerung der Luft im Spalt geringer ist,     als     wenn der     Ventilspalt    durch zwei parallele Ebenen  gebildet wird.

   Die     Dämpfungsverhältnisse    können  daher durch die Wahl des     Konuswinkels    beeinflusst  werden.  



  Bei einer bevorzugten Ausbildung nach der Er  findung sind die Ventilplättchen an ihrer dem Ventil  sitz abgewendeten Seite aasgewölbt     ausgebildet,    wel  che Wölbung     in    eine koaxial zur     Zuströmbohrung    in  der     Hubbegrenzungsplatte    angeordnete, entsprechend  grosse Bohrung     teilweise    hineinragt. Dadurch sind die  Ventilplättchen gegen grössere seitliche Verschiebun  gen gesichert und im hochgehobenen Zustand exakt  zentriert. In geschlossenem Zustand ergibt diese  Formgebung zwar eine weniger exakte Zentrierung,  die aber für die Funktion ohne schädlichen Einfluss  ist.

   Nach jeder Hubbewegung fällt das Plättchen       immer    wieder weitgehend zentrisch auf seinen Sitz  zurück.  



  Die Ausbildung der     Ventilsitzplatte,    die Ausbil  dung und Befestigung der     Hubbegrenzungsplatten     und schliesslich die Kühlung der     Ventilsitzplatte,    wel  che durch die Anordnung der     Einzelventile    in beson  ders günstiger Weise     ermöglicht    wird, werden im  nachfolgenden an Hand der Zeichnung an Ausfüh  rungsbeispielen der Erfindung erläutert.  



       Fig.    1 zeigt den obern Teil des Zylinders und  den Zylinderkopf eines wassergekühlten     Kompres-          sors    im Schnitt nach der Linie     1-I    der     Fig.    2.     Fig.    2  zeigt dazu das Saug- und     Druckventil        teilweise    in  Ansicht und teilweise im Schnitt nach der Linie       II-11    der     Fig.    1.

   In grösserem     Massstabe    zeigt die       Fig.3    ein     Detail    aus     Fig.    1 und die     Fig.4    einen    Schnitt nach der Linie     IV-IV    der     Fig.    2. In     Fig.    5  ist ein Ventilplättchen in noch grösserem     Massstabe     dargestellt.     Fig.6    bis 8 zeigen in gleicher Schnitt  führung und in gleichem     Massstabe    wie die     Fig.    3  und 4 je ein weiteres Ausführungsbeispiel.  



  Der Zylinder des Kompressors ist mit 1, der Zy  linderkopf mit 2, der     Einlasskanal    des Zylinderkopfes  mit- 3, der     Auslasskanal    mit 4 bezeichnet. Zwischen  Zylinder 1     arid    Zylinderkopf 2 ist die     Ventilsitzplatte     5 am äussern Umfang eingespannt. Sie besitzt eine  grosse Anzahl von Saugventilen 6 und Druckventilen  7, die     zylinderkopfseitig    räumlich durch eine     Kreis-          ringförmige    Dichtfläche 8 voneinander     getrennt    bzw.  mit dem     Einlasskanal    3 bzw. dem     Auslasskanal    4 in  Verbindung gebracht sind.

   Die     Saugventile    6 werden  durch innerhalb der Dichtfläche 8 angeordnete  Durchgangsbohrungen 9 und die     Druckventile    7  durch ausserhalb der genannten Dichtfläche 8 ange  ordnete Durchgangsbohrungen 10 gebildet, die beide  durch Ventilplättchen 11 gesteuert werden. Entspre  chend der Durchgangsrichtung des Mediums sind  diese Ventilplättchen bei den Saugventilen unterhalb  und bei den Druckventilen oberhalb der Ventilsitz  platte 5 angeordnet.

   Auf der Unterseite der Ventil  sitzplatte 5 ist eine kreisförmige     Hubbegrenzungs-          platte    12 angeordnet, wogegen an der Oberseite der  Druckventile eine kreisringförmige     Hubbegrenzungs-          platte    13 vorgesehen     ist.    Beide     Hubbegrenzungsplat-          ten    weisen zu den Durchgangsbohrungen 9 bzw. 10  koaxial angeordnete Bohrungen 14 bzw. 15 auf, die  im Durchmesser kleiner sind als die Durchgangsboh  rungen.  



  Die Ventilplättchen 11 sind im Durchmesser  wesentlich grösser als die Durchgangsbohrungen 9  bzw. 10. Auf ihrer dem Ventilsitz 16     (Fig.    5) gegen  überliegenden Seite besitzt das Ventilplättchen 11  eine Aaswölbung 17, die höher ist als der Abstand  zwischen     Ventilsitzplatte    5 und der     Hubbegrenzungs-          platte    12 bzw. 13. Die Aaswölbung 17 ragt so in die  Bohrungen 14 bzw. 15 auch bei unten aufsitzendem  Ventilplättchen hinein, dass das Ventilplättchen nur  wenig seitlich     exzentrisch    verschoben werden kann.  Auch bei grösstmöglicher seitlicher Verschiebung wird  die Durchgangsbohrung 9 bzw. 10 durch das Ventil  plättchen 11 verschlossen.  



  Die Funktion der Einzelventile ist folgende:  Durch den aus der Durchgangsbohrung austretenden  Luftstrom wird das Ventilplättchen zunächst etwas  hochgehoben. Beim Ausströmen der Luft vermindert  sich die auf das Plättchen einwirkende Kraft durch  Umsetzung eines Teils des Druckes in Geschwindig  keit. Dies geht so weit, dass das Ventilplättchen zum  Stillstand kommen kann, noch ehe es die     Hubbe-          grenzungsplatte    berührt hat. Praktisch wird der dem  Ventilplättchen zur Verfügung stehende Hub so gross  gewählt sein, dass das Aufsetzen des     Ventilplättchens     auf der     Hubbegrenzungsplatte    auch bei ungünstigen  Betriebsverhältnissen des Kompressors noch ganz  sanft erfolgt.

   Der äussere Rand 18 des Ventilplätt  chens 11 ist kegelförmig geneigt, der     Konuswinkel        ist         mit 19 bezeichnet     (Fig.    5). Da die     Ausström-    und  Druckverhältnisse am Ventilplättchen von     diesem          Konu.swinkel    19 abhängig sind, wird durch entspre  chende Wahl dieses Winkels die auf das Ventilplätt  chen wirkende Bremskraft bestimmbar sein.  



  Das hochgehobene Ventilplättchen wird durch die       Auswölbung    17 in der Bohrung 15 der     Hubbegren-          zungsplatte    zentriert, zu welchem Zweck das innere  Ende der Bohrung 15 (bzw. 14) eine der Wölbung  des aufliegenden Ventilplättchens entsprechende An  senkung 20 aufweist. Das hochgehobene Ventilplätt  chen wird in dieser     Ansenkung    zentriert und daher  darauffolgend wieder     zentrisch    auf den     Ventilsitz     auffallen. Hierbei ist auch eine gewisse Schrägstel  lung des Ventilplättchens, wie sie in     Fig.    5 gestrichelt  eingezeichnet und mit 11' bezeichnet ist, nicht von  Nachteil.  



  Die untere     Hubbegrenzungsplatte    12 ist auf der       Ventilsitzplatte    5 zentral mittels eines Zapfens 21  und eines äussern Vorsprunges 22 zentriert und  innerhalb der     Einspannflächen    29 und 30     (Fig.    3, 4)  der     Ventilsitzplatte    5 angeordnet. Die äussern Druck  ventile 7 stehen durch     Ausnehmungen    38 im Zylin  der 1 mit dessen Innenraum in Verbindung. Die Be  festigung der     Hubbegrenzungsplatte    12 erfolgt z. B.

    mittels dreier durch die     Ventilsitzplatte    5 hindurch  tretender Schrauben 23, wobei zwischen     Hubbegren-          zungsplatte    12 und     Ventilsitzplatte    5 Distanzringe 24  eingefügt sind     (Fig.4).    In ähnlicher Weise ist die  obere, aus einem Kreisring bestehende     Hubbegren-          zungsplatte    13     mit    der     Ventilsitzplatte    5 mittels bei  spielsweise ebenfalls dreier Schrauben 25 und Di  stanzringe 26 befestigt. Die Schraubenmuttern 27  sind in diesem Falle in Vertiefungen 28     versenkt     angebracht.

   Die Herstellung der     Ventilsitzplatte    ist  infolge der sich ergebenden einfachen Form denkbar  einfach. Die     Hubbegrenzungsplatten    12 und 13 sind  nicht gehärtet und nicht geschliffen, sondern nur ge  bohrt.     Fräsarbeiten    sind hierbei nicht erforderlich.  



  Zur besseren Kühlung der aussenliegenden Druck  ventile -sind in der     Ventilsitzplatte    5 von aussen  nach innen verlaufende Bohrungen 31     vorgesehen,          die    jeweils zwischen zwei axialen Durchgangsbohrun  gen 10 liegen     (Fig.    1, 3). Jede der Bohrungen 31     ist     mit einem die     Ventilsitzplatte    5 durchsetzenden, die       Kühlwasserräume    33 und 34 des Zylinders und des  Zylinderkopfes verbindenden     Kühlwasserkanal    32 in  Verbindung.

   Die Bohrungen 31 sind aussen durch  Stopfen 35     abgeschlossen,    die     Einspannflächen    29  und 30 mittels dazwischengelegten Dichtungen 36  und 37 abgedichtet.  



  Bei der Ausführung nach     Fig.    6 ist auf der innern  Seite der     Ventilsitzplatte    5 die     Hubbegrenzungsplatte     12' für die     Saugventilplättchen    11 und an der äussern  Seite die     Hubbegrenzungsplatte    13 für die nicht dar  gestellten     Druckventilplättchen    angeordnet. Die Hub  begrenzungsplatte 12' ist mit demselben Aussendurch  messer wie die     Ventilsitzplatte    5 ausgeführt und zu  sammen mit dieser zwischen Zylinder 1 und Zylin  derkopf 2 eingespannt.

   Dadurch wird eine bessere    Kühlung der     Hubbegrenzungsplatte    gegenüber der       vorherigen    Ausführung erzielt, wodurch vom Schmier  öl und Verunreinigungen der Luft herstammende,  feste Ablagerungen auf derselben, welche die Funk  tion der     Ventile    beeinträchtigen können, vermieden  werden. Die ringförmige, im Aussendurchmesser  wesentlich kleiner gehaltene     Hubbegrenzungsplatte     13 ist an der     Ventilsitzplatte    5 mittels einer Anzahl       Distanzringe    26 und Durchgangsschrauben 40 be  festigt.

   Die Durchgangsschrauben 40 halten aber  auch unabhängig von der Einspannung zwischen Zy  linderkopf und Zylinder die     Ventilsitzplatte    und die       Hubbegrenzungsplatte    12' zusammen, was die ganze       Ventilvorrichtung    zu einer leicht aus- und einbau  baren und .selbst leicht     montierbaren    Einheit macht.  Durch Kanäle 32 fliesst     Kühlwasser    vom Zylinder 1  zum     Zylinderkopf    2, wobei sowohl die     Ventilsitz-          platte    5 als auch die     Hubbegrenzungsplatte    12' in  tensiv gekühlt werden.

   Zur Verstärkung der Kühl  wirkung weist die     Ventilsitzplatte    5 sackförmige       Kühlwasserbohrungen    31 auf, die von aussen nach  innen parallel zur     Ventilsitzebene    liegen und je mit  einem der Kanäle 32 in Verbindung stehen. Zwischen  der     Ventilsitzplatte    und dem Zylinderkopf bzw. dem  Zylinder ist je     eine    Dichtung 41 vorgesehen, desglei  chen zwischen     Ventilsitzplatte    5 und     Hubbegren-          zungsplatte    12' eine Dichtung 39, welch letztere  durch einen Gummiring ausgeführt gedacht ist. An  stelle des Gummiringes kann aber auch eine flache,       metallische    Dichtung, z.

   B. aus Aluminium, verwen  det werden.  



  Die Ausführung nach     Fig.7    unterscheidet sich  von derjenigen nach     Fig.6    lediglich dadurch, dass  hier auch die obere     Hubbegrenzungsplatte    13' für  die Druckventile durchgehend ausgeführt und mit  der     Ventilsitzplatte    5 und der untern     Hubbegren-          zungsplatte    12' zusammen zwischen Zylinder 1 und  Zylinderkopf 2 eingespannt     ist.    In diesem Falle sind  zwei     Dichtungen    39     erforderlich,    die gegebenenfalls  ebenfalls flach und z. B. aus Aluminium ausgeführt       sein    können.

   Auch hier sind     Durchgangsschrauben     (40,     Fig.6)    vorgesehen, die aber nicht dargestellt  sind.  



  Die Ausführung nach     Fig.    8 entspricht etwa jener  nach     Fig.    7 nur mit dem Unterschied, dass hier für  die Druckventile 7 eine     Ventilsitzplatte    42 und für  die Saugventile 6 eine zweite     Ventilsitzplatte    43 vor  gesehen ist, von denen jede mit der     Hubbegrenzungs-          platte    der andern Ventilgruppe (42', 43') aus einem  Stück besteht.

   Die Zentrierung der     Druckventilplätt-          chen    11 erfolgt hier nicht wie bei den     bisherigen    Aus  führungen und bei den     Saugventilen    6 in einer     ange-          senkten,    koaxialen     Durchgangsbohrung,    sondern in  einer     kegelstumpfförmigen        Ansenkung    49 des Hub  begrenzungsteils der Platte 43.

   Die beiden Platten 42  und 43 sind     mittels    einer     Anzahl    am Umfang ver  teilter Kopfschrauben 44 verbunden und     zusammen     am äussern Umfang     zwischen    Zylinder 1 und Zylin  derkopf 2     eingespannt.    Sie sind     ferner        gegeneinander          mittels    zylindrischer Ansätze 45 und 46 zentriert      und durch Aluminiumdichtungen 47 und 48 abge  dichtet.

   Auch diese Ausführung kann     mittels    die Ein  spannfläche axial durchsetzender     Kühlwasserkanäle,     die im Bilde nicht dargestellt sind, gekühlt werden,  wobei auch Sacklöcher wie bei     der    Ausführung nach       Fig.    1 und 2 in beiden Platten 42 und 43 oder auch  nur in einer der beiden vorgesehen sein können.  



  Durch die beschriebenen     Ausführungsbeispiele     sind die Ausführungsmöglichkeiten der Erfindung  keinesfalls erschöpft,     vielmehr    sind noch zahlreiche  Ausführungsvarianten im Rahmen der Erfindung  denkbar.



  Valve device for control, e.g. B. of piston compressors, free-moving suction and pressure valves are often used, which are arranged in the cylinder head or between Zy cylinder and cylinder head of the compressor. The known valves of this type have circular valve plates made of alloy steel sheet of about 1.2 to 2.5 mm thick, which are loaded by a number of coil springs or spring steel sheets in the direction of the valve seat. These valves have only a short service life due to the hard impact of the valve plates in both directions.



  The invention is based on the object of eliminating these deficiencies. It is that known valve device is improved, which consists of several Einzelven valves. In the known arrangements of this type, the individual valves are axially guided and loaded by a valve spring. These valves tend to get stuck because of their guidance and also to hit their seat hard and their stroke limitation.

   In one embodiment, the cross-section of the holes in the valve seat part is smaller than that of the valve opening in the open state, so that the pressure on the valve disk is reduced at the moment of opening and the hard hitting of the valve on its stroke limit is to be avoided. As a result, however, the forces that move the valve are reduced, which in the existing Füh tion of the valve favors getting stuck. The hard impact on the valve seat is not eliminated by this training.



  According to the invention, the valve bodies are now designed as circular platelets, the outer diameter of which is so much larger than the diameter of the circular inflow opening that the platelets do not hit the seat or the stroke limiter hard during operation. The mode of operation of these valves is based on the decrease in air pressure when the flow velocity increases in the area outside the inflow bore, which, according to Bernoulli, can be calculated on the basis of a constant sum of pressure and velocity levels.

   Once the valve plate has reached a certain small stroke, the resulting pressure on the surface of the valve plate exposed to the flow becomes so low that, under certain circumstances, a force even occurs in the direction of the valve seat. In any event, the valve plate is braked or even brought to a standstill. Which of these possible cases occurs depends on the given inflow pressure and weight of the valve plate and the like. a.

    from the inflow cross-section and from the outer diameter of the valve plate. The ratio of the outer plate diameter to the diameter of the inflow channel must be selected so that a sufficient damping force is created to prevent the lifted valve plate from hitting the lift limiting plate too hard.

    When selecting the size ratios, the closing movement of the valve plate must also be considered, which should also not lead to the valve plate being placed too hard on the valve seat, but should make a valve spring superfluous as far as possible. The diameter ratio can be adjusted so that the flow forces acting on the plate result in low contact speeds on the valve seat. In order to achieve the most favorable movement conditions both when opening and when closing, a compromise is required between the most favorable diameter conditions in both directions of movement.



  The design according to the invention first of all significantly increases the service life of the valves, because the stress on the valve elements is greatly reduced due to the low contact speeds. For the same reason, it is even possible to make the valve plates lighter, possibly even made of plastic, which advantageously results in lower inertia forces and makes them cheaper.



  With an appropriate selection of the size ratios, valve springs can be dispensed with at all, which means a further reduction in the harmful mass forces and a simplification and cost-effectiveness of the valve.



  The valve plates can be shaped in such a way that they practically only have line contact on their seats so that the valve opens when the pressure is equal on both sides of the plate. The platelets preferably rest only along their outer circumference, which means that the air pressure is effective over the entire surface before the platelet is lifted off, which prevents the valve movement from accelerating shortly after the platelet is lifted off the seat.

       The valve plate is preferably positioned on the outer periphery by having the shape of a truncated conical jacket at least on the outer edge, the tip of which is on the side facing away from the seat. In this design, the passage area of the air in the valve gap is only slightly smaller inside than outside when the valve is raised, whereby the delay of the air in the gap is less than when the valve gap is formed by two parallel planes.

   The damping conditions can therefore be influenced by the choice of the cone angle.



  In a preferred embodiment according to the invention, the valve plates are formed aasgewölbt on their side facing away from the valve seat, wel che curvature in a coaxially arranged to the inflow bore in the stroke limiting plate, correspondingly large bore partially protrudes. As a result, the valve plates are secured against large lateral displacement and are precisely centered when they are raised. In the closed state, this shape results in less precise centering, but this has no harmful effect on the function.

   After each lifting movement, the plate always falls back largely centrically on its seat.



  The formation of the valve seat plate, the training and attachment of the stroke limiting plates and finally the cooling of the valve seat plate, wel che is made possible by the arrangement of the individual valves in a particularly favorable manner, are explained below with reference to the drawings of Ausfüh approximately examples of the invention.



       1 shows the upper part of the cylinder and the cylinder head of a water-cooled compressor in section along the line 1-I of FIG. 2. FIG. 2 shows the suction and pressure valve partly in view and partly in section along the line II-11 of Fig. 1.

   On a larger scale, FIG. 3 shows a detail from FIG. 1 and FIG. 4 shows a section along the line IV-IV of FIG. 2. In FIG. 5, a valve plate is shown on an even larger scale. 6 to 8 show in the same section guidance and on the same scale as FIGS. 3 and 4, a further embodiment.



  The cylinder of the compressor is marked with 1, the cylinder head with 2, the inlet port of the cylinder head with 3, the outlet port with 4. The valve seat plate 5 is clamped on the outer circumference between cylinder 1 and cylinder head 2. It has a large number of suction valves 6 and pressure valves 7, which are spatially separated from one another on the cylinder head side by a circular sealing surface 8 or are connected to the inlet channel 3 and the outlet channel 4.

   The suction valves 6 are formed by through bores 9 arranged inside the sealing surface 8 and the pressure valves 7 by through bores 10 arranged outside of said sealing surface 8, both of which are controlled by valve plates 11. Corresponding to the direction of flow of the medium, these valve plates are arranged below the valve seat plate 5 in the suction valves and above the pressure valves.

   A circular stroke limiting plate 12 is arranged on the underside of the valve seat plate 5, whereas an annular stroke limiting plate 13 is provided on the upper side of the pressure valves. Both stroke limitation plates have bores 14 and 15 which are arranged coaxially with the through bores 9 and 10 and are smaller in diameter than the through bores.



  The valve plates 11 are much larger in diameter than the through bores 9 or 10. On their side opposite the valve seat 16 (Fig. 5), the valve plate 11 has a bulge 17 which is higher than the distance between the valve seat plate 5 and the stroke limitation plate 12 or 13. The bulge 17 protrudes into the bores 14 or 15, even when the valve plate is seated at the bottom, that the valve plate can only be shifted slightly eccentrically to the side. Even with the greatest possible lateral displacement, the through hole 9 or 10 is closed by the valve plate 11.



  The function of the individual valves is as follows: The air flow emerging from the through-hole initially lifts the valve plate a little. When the air flows out, the force acting on the plate is reduced by converting part of the pressure into speed. This goes so far that the valve plate can come to a standstill before it has touched the stroke limiter plate. In practice, the stroke available to the valve plate will be selected to be so large that the valve plate is still placed very gently on the stroke limiting plate even under unfavorable operating conditions of the compressor.

   The outer edge 18 of the Ventilplätt Chens 11 is inclined conically, the cone angle is denoted by 19 (Fig. 5). Since the outflow and pressure conditions on the valve plate are dependent on this cone angle 19, the braking force acting on the valve plate can be determined by selecting this angle accordingly.



  The raised valve plate is centered by the bulge 17 in the bore 15 of the stroke limiting plate, for which purpose the inner end of the bore 15 (or 14) has a depression 20 corresponding to the curvature of the valve plate resting on it. The raised Ventilplätt chen is centered in this countersink and therefore subsequently fall centered on the valve seat again. Here, a certain inclination of the valve plate, as shown in dashed lines in Fig. 5 and denoted by 11 ', is not a disadvantage.



  The lower stroke limitation plate 12 is centered on the valve seat plate 5 by means of a pin 21 and an outer projection 22 and is arranged within the clamping surfaces 29 and 30 (FIGS. 3, 4) of the valve seat plate 5. The external pressure valves 7 are connected through recesses 38 in the cylinder 1 with its interior. Be the attachment of the stroke limiter plate 12 takes place, for. B.

    by means of three screws 23 passing through the valve seat plate 5, spacer rings 24 being inserted between the stroke limitation plate 12 and the valve seat plate 5 (FIG. 4). In a similar way, the upper stroke limiting plate 13, which consists of a circular ring, is attached to the valve seat plate 5 by means of, for example, likewise three screws 25 and spacer rings 26. In this case, the screw nuts 27 are sunk into recesses 28.

   The manufacture of the valve seat plate is very simple due to the resulting simple shape. The stroke limiting plates 12 and 13 are not hardened and not ground, but only drilled ge. Milling work is not required here.



  For better cooling of the external pressure valves -are provided in the valve seat plate 5 from the outside inwardly extending bores 31, which are each between two axial Durchgangsbohrun gene 10 (Fig. 1, 3). Each of the bores 31 is connected to a cooling water channel 32 which passes through the valve seat plate 5 and connects the cooling water spaces 33 and 34 of the cylinder and the cylinder head.

   The bores 31 are closed on the outside by plugs 35, and the clamping surfaces 29 and 30 are sealed by means of seals 36 and 37 placed in between.



  In the embodiment according to FIG. 6, the stroke limiting plate 12 'for the suction valve plate 11 and on the outer side the stroke limiting plate 13 for the pressure valve plate not provided is on the inside of the valve seat plate 5. The stroke limiting plate 12 'is designed with the same outer diameter as the valve seat plate 5 and clamped together with this between cylinder 1 and cylinder head 2.

   As a result, better cooling of the stroke limiter plate is achieved compared to the previous version, whereby solid deposits on the same, which can affect the function of the valves, are avoided from the lubricating oil and impurities in the air. The annular, in the outer diameter held much smaller stroke limiting plate 13 is fastened to the valve seat plate 5 by means of a number of spacer rings 26 and through bolts 40 be.

   The through bolts 40 also hold the valve seat plate and the stroke limiter plate 12 'together regardless of the clamping between Zy cylinder head and cylinder, which makes the entire valve device into an easy to remove and install ble and .self easy to assemble unit. Cooling water flows through channels 32 from the cylinder 1 to the cylinder head 2, both the valve seat plate 5 and the stroke limiting plate 12 'being intensively cooled.

   To increase the cooling effect, the valve seat plate 5 has sack-shaped cooling water bores 31, which lie parallel to the valve seat plane from the outside inwards and are each connected to one of the channels 32. A seal 41 is provided between the valve seat plate and the cylinder head or the cylinder, and between the valve seat plate 5 and stroke limiter plate 12 'there is a seal 39, the latter being designed as a rubber ring. Instead of the rubber ring, however, a flat, metallic seal, e.g.

   B. aluminum, are used.



  The embodiment according to FIG. 7 differs from that according to FIG. 6 only in that the upper stroke limiting plate 13 'for the pressure valves is also continuous here and with the valve seat plate 5 and the lower stroke limiting plate 12' together between cylinder 1 and cylinder head 2 is clamped. In this case, two seals 39 are required, which may also be flat and z. B. can be made of aluminum.

   Here, too, through bolts (40, FIG. 6) are provided, but they are not shown.



  The embodiment according to FIG. 8 corresponds approximately to that according to FIG. 7 with the only difference that here a valve seat plate 42 is seen for the pressure valves 7 and a second valve seat plate 43 for the suction valves 6, each of which with the stroke limiter plate of the other Valve group (42 ', 43') consists of one piece.

   The pressure valve plates 11 are not centered in a countersunk, coaxial through-hole, as in the previous embodiments and in the suction valves 6, but in a frustoconical countersink 49 of the stroke limiting part of the plate 43.

   The two plates 42 and 43 are connected by means of a number of head screws 44 divided on the circumference and clamped together derkopf 2 on the outer circumference between cylinder 1 and Zylin. They are also centered against each other by means of cylindrical lugs 45 and 46 and sealed by aluminum seals 47 and 48 abge.

   This embodiment can also be cooled by means of the cooling water channels axially penetrating the clamping surface, which are not shown in the picture, with blind holes as in the embodiment according to FIGS. 1 and 2 being provided in both plates 42 and 43 or only in one of the two can.



  The exemplary embodiments described by no means exhaust the implementation possibilities of the invention; rather, numerous design variants are still conceivable within the scope of the invention.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Aus mehreren Einzelventilen bestehende Ventil vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventil körper als kreisrunde Plättchen (11) ausgebildet sind, deren äusserer Durchmesser um so viel grösser als der Durchmesser der kreisrunden Zuströmöffnung (9, 10) ist, dass im Betrieb kein hartes Aufschlagen der Plättchen auf den Sitz und die Hubbegrenzung auf tritt. UNTERANSPRÜCHE 1. Ventilvorrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Ventilplättchen keine Ventilfedern aufweisen. 2. Ventilvorrichtung nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass die Ventilplättchen (11) so geformt sind, dass sie auf ihren Sitzen angenähert nur Linienberührung aufweisen. 3. PATENT CLAIM A valve device consisting of several individual valves, characterized in that the valve bodies are designed as circular plates (11), the outer diameter of which is so much larger than the diameter of the circular inflow opening (9, 10) that there is no hard impact during operation the plate on the seat and the stroke limiter occurs. SUBClaims 1. Valve device according to patent claim, characterized in that the valve plates have no valve springs. 2. Valve device according to dependent claim 1, characterized in that the valve plates (11) are shaped so that they have approximately only line contact on their seats. 3. Ventilvorrichtung nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass die Ventilplättchen (11) so geformt sind, dass sie nur entlang ihrem äussern Rande aufliegen. 4. Ventilvorrichtung nach Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilplättchen (11) mindestens am äussern Rand die Gestalt eines stumpfen Kegelmantels aufweisen, dessen Spitze auf der dem Sitz abgewendeten Seite liegt. 5. Valve device according to dependent claim 2, characterized in that the valve plates (11) are shaped in such a way that they rest only along their outer edge. 4. Valve device according to subclaims 1 to 3, characterized in that the valve plates (11) have at least on the outer edge the shape of a truncated conical jacket, the tip of which is on the side facing away from the seat. 5. Ventilvorrichtung nach Unteransprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilplättchen (11) an ihrer dem Sitz abgewendeten Seite ausgewölbt ausgebildet sind und dadurch im geöffneten Zustande in einer koaxial zur Zuströmbohrung (9, 10) angeord neten, entsprechend grossen Bohrung (14, 15) in einer Hubbegrenzungsplatte (12, 13) zentriert sind. 6. Valve device according to subclaims 1 to 4, characterized in that the valve plates (11) are arched on their side facing away from the seat and thereby in the open state in a correspondingly large bore (14, 15) arranged coaxially to the inflow bore (9, 10) ) are centered in a stroke limiter plate (12, 13). 6th Ventilvorrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 5, für Kompressoren, dadurch gekennzeichnet, dass die Gruppen der Saug- und Druckventile (6, 7) eine gemeinsame Ventilsitzplatte (5) besitzen, die am äussern Umfang zwischen Zylin der (1) und Zylinderkopf (2) eingespannt ist. Valve device according to patent claim and dependent claims 1 to 5, for compressors, characterized in that the groups of suction and pressure valves (6, 7) have a common valve seat plate (5) which on the outer circumference between the cylinder (1) and cylinder head (2 ) is clamped. 7. Ventilvorrichtung nach Unteranspruch 6, da durch gekennzeichnet, dass zu beiden Seiten der Ven- tilsitzplatte (5) angeordnete Hubbegrenzungsplatten (12, 13) für die Saug- und Druckventile (6, 7) inner halb der äussern Einspannfläche der Ventilsitzplatte angeordnet und je für sich mittels Schrauben und Distanzringen an der Ventilsitzplatte befestigt sind. B. 7. Valve device according to dependent claim 6, characterized in that on both sides of the valve seat plate (5) arranged stroke limiting plates (12, 13) for the suction and pressure valves (6, 7) are arranged within the outer clamping surface of the valve seat plate and each are attached to the valve seat plate by means of screws and spacer rings. B. Ventilvorrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 5, für Kompressoren, dadurch gekennzeichnet, dass die Gruppe der Saugventile (6) und die Gruppe der Druckventile (7) je eine Ventil sitzplatte besitzen, welche Ventilsitzplatten an ihrem äussern Umfang zwischen Zylinder (1) und Zylinder kopf (2) eingespannt sind. 9. Ventilvorrichtung nach Patentanspruch, für Kompressoren, dadurch gekennzeichnet, dass zumin dest die im Verdichtungsraum des Kompressors an geordnete Hubbegrenzungsplatte (12') den gleichen Durchmesser wie die Ventilsitzplatte (5) aufweist und zusammen mit dieser zwischen Zylinder (1) und Zy linderkopf (2) eingespannt ist. 10. Valve device according to claim and dependent claims 1 to 5, for compressors, characterized in that the group of suction valves (6) and the group of pressure valves (7) each have a valve seat plate, which valve seat plates on their outer circumference between cylinder (1) and cylinder head (2) are clamped. 9. Valve device according to claim, for compressors, characterized in that at least the stroke limiting plate (12 ') arranged in the compression chamber of the compressor has the same diameter as the valve seat plate (5) and, together with this, between the cylinder (1) and cylinder head ( 2) is clamped. 10. Ventilvorrichtung nach Unteranspruch 9, da durch gekennzeichnet, dass die Hubbegrenzungsplat- ten (12', 13 und 12', 13') mit der Ventilsitzplatte (5) mittels diese durchdringender axialer Schrauben (40, 44) unabhängig von der Einspannung zwischen Zylinder (1) und Zylinderkopf (2) zusammengehalten sind. 11. Valve device according to dependent claim 9, characterized in that the stroke limiting plates (12 ', 13 and 12', 13 ') are connected to the valve seat plate (5) by means of axial screws (40, 44) penetrating them, independently of the clamping between the cylinder (1 ) and cylinder head (2) are held together. 11. Ventilvorrichtung nach den Unteransprüchen 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilsitz- platte (43) der Saugventile und die Ventilsitzplatte (42) der Druckventile je mit der Hubbegrenzungs- platte der andern Ventilgruppe (43', 42') aus einem Stück bestehen. 12. Valve device according to the dependent claims 8 to 10, characterized in that the valve seat plate (43) of the suction valves and the valve seat plate (42) of the pressure valves each consist of one piece with the stroke limiter plate of the other valve group (43 ', 42'). 12. Ventilvorrichtung nach Patentanspruch, für Kompressoren, dadurch gekennzeichnet, dass in der Ventilsitzplatte (5) sackförmige Kühlwasserbohrun- gen (31) angeordnet sind, die von aussen nach innen etwa parallel zur Ventilsitzebene liegen und je mit einem die Einspannfläche der Ventilsitzplatte zwi schen Zylinderkopf und Zylinder durchsetzenden Kühlwasserkanal (32) in Verbindung stehen. Valve device according to patent claim for compressors, characterized in that sack-shaped cooling water bores (31) are arranged in the valve seat plate (5), which lie from the outside inwards approximately parallel to the valve seat plane and each with one of the clamping surfaces of the valve seat plate between the cylinder head and the cylinder penetrating cooling water channel (32) are in communication.
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