CN104564615A - 用于换气阀的阀板 - Google Patents

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Abstract

用于往复活塞压缩机的换气阀的由纤维增强塑料制成的阀板(1)，具有至少两个同心的、借助于异形的密封面(2)与阀座(5)上的相应的配合面(4)协同作用并且通过径向的桥接件(6)相连接的密封环(3)。为了改善阀板(1)的柔性和密封特性，密封环(3)之间的桥接件(6)在其径向延伸长度上在阀板(1)的两侧相对于密封环(3)的邻接的厚度减薄地构造。

Description

用于换气阀的阀板
技术领域
本发明涉及一种用于往复活塞压缩机的换气阀的由纤维增强塑料制成的阀板，该阀板包括至少两个同心的密封环，各密封环借助于异形的(profiled)密封面与阀座上的相应的配合面协同作用并且通过径向的桥接件相连接，其中，在密封环之间的桥接件在其整个径向延伸长度上并且在阀板的两侧相对于密封环的邻接的厚度减薄地(即减小厚度地)构造。
背景技术
在当今作为具有较大冲程体积的往复活塞压缩机的入口阀和出口阀大多使用具有的较大数目的同心设置的连续流动口的平板阀，这些连续流动口借助于由钢或者塑料制成的整体阀板罩住或者与各单个异形的环协同作用。整体阀板由于板的所有区域的强制的共同运动使得可以实现在开启和关闭被强烈加载的密封面和作用面的相对均匀的载荷，然而也存在由于大多仅仅要平面实现的协同作用的密封面而产生的在流体偏转和相关的流体损失方面的缺点。具有各单个密封环的阀相反能够相对简单地构造有沿着流动方向斜立的密封面、即构造成所谓的异形的环，这样实现较小的流体偏转并因此较小的流体损失。
为了在小冲程时达到最大效率，必须把如此的平板阀尽量精巧地设计并因此在各单个环的情况下也必须设计有尽量多的密封环，但是不可以预见的且嘈杂的阀运动的可能性随着环数目的提高而提高。该问题在强烈润滑的压缩机的情况下还通过阀座上的油粘而加强。
具有开始提到形式的阀板的异形的平板阀提供一种混合形式，其具有整体的非异形的阀板的优点(共同运动)和各单个异形的密封环的优点(效率、鲁棒性)。然而该设计也具有严重的缺点。由于在制造时不可避免的最小尺寸偏差和在不同的热膨胀特性的情况下，在具有斜配合 面的密封环的情况下强制地总是产生小的间隙，其只有在施加闭合压力时才通过环的形变而关闭。该密封特性除了协同作用的密封面的偏差大小之外主要取决于环的翻转刚度。但是在提到形式的异形的阀板中起连接作用的径向桥接件阻止单个环的单独形变，其中相邻环还能够以其单独偏差施加额外的影响。由塑料制成的异形的整体阀板由于该原因至今只是很少地对于特别的用途应用。
2001年7月19日的WO 015 1811 A1公开一种用于换气阀的阀板，其可以由纤维增强塑料制造，具有两个同心的密封环，这些密封环借助于异形的密封面与阀座上的相应的配合面协同作用并且通过径向的桥接件相连接，其中在密封环之间的桥接件在阀板的两侧能够相对于密封环的邻接的厚度减薄地构造。
1907年3月17日的DE 202609 C公开具有两个同心的、通过径向的桥接件互相连接的密封环的阀板。
1940年6月19日的DE 692442 C公开具有阀板的平板阀，该阀板具有同心的各密封环，其中在阀板的平的背面上贴靠圆柱形的螺旋弹簧。
EP 0572748 A1公开一种具有阀板的环形阀，该阀板具有同心的各密封环，其中在阀板的背面上设置同心的并且或许设置用于阀簧的承接性的突起或者凹处。
发明内容
本发明所针对的任务是，如此改善开头所述类型的阀板，使得以简单的方式使密封特性至少接近同心的各单个环的密封特性，但是尽管如此仍然保持整体阀板在所有密封环的共同运动方面的优点。
该任务在开始提到类型的阀板中通过以下方式解决，即至少桥接件的减少厚度的区域中的一些区域在阀板的背离密封面的背面上设计用于承接和优选定心阀簧。作为在各单个密封环之间的相对刚性的连接的桥接件是高承载的。除了在把阀板从阀座抬起时的力，还必须在运行时传递高的用于保持阀板的共同运动的高的动态力。尤其在协同作用的异形的密封面上的不均匀的油粘时必须传递相对高的起动力，其作为剪切力和弯曲力必须通过径向的桥接件从一个环传递到环附近。尽可能大的桥 接件厚度在这里是有利的。现在以令人意想不到的方式证实了，桥接件的特别消极阻止密封的大厚度是根本不必要的，而是相反地相对于各单个密封环的桥接件薄化就已经可以足够了，从而以有利的方式实现针对性的柔性，其尽管由于整个阀板的充分余留的刚度仍然显著改善密封特性。通过设置用于阀簧的承接部并且可选地定心部，减薄区域也可以同时满足一个第二功能，这简化整个阀的构造。其中在由塑料制造的阀板的同心密封环的连接桥接件区域中构造凹处以承接阀簧例如从EP 572748B1中已知，然而其中那里单个的密封环自身并未异形化，而是设计有平面的密封面并且也与阀座上的平面的密封面协同作用。此外在那里用于承接阀簧的凹处只是否则设计成密封环同样厚度的桥接件的中部区域中挖出，这样由于因此产生的桥接件横截面的局部弱化而在凹处周围导致高的载荷峰值并且导致该区域中的桥接件断裂的危险。与之不同，根据本发明分别把桥接件的减少厚度的整个区域构造用于承接阀簧，这样不妨碍桥接件的柔性并且把高的载荷转移到相邻的较厚的密封环中。
至少桥接件的减少厚度的区域中一些区域可以在本发明的其它设计中在阀板的背面上至少单侧地扩展到邻接的密封环中，这样提供用于在该区域中改善柔性的另外的可能性，而没有在那里出现载荷方面的消极效果。
在本发明的其它设计中桥接件的减少厚度的区域在阀板的背面上也可以在密封板在该区域内的整个径向延伸长度上是连续的，这样更加改善了整个阀板的柔性。
桥接件的厚度在本发明的其它有利的设计中达到密封环厚度的40％到70％，优选50％到60％，其中桥接件的厚度优选地在阀板的两侧相对于密封环至少近似对称地减少、优选不大于10％地偏离于对称地减少。该设计证明了是在改善柔性和保持对于同心的各密封环的共同运动而言必要的刚度之间的最佳协调。
在阀簧承接部的区域中能够根据本发明的另一个设计设置用于阀簧的内部定心的突起，如例如同样在EP 572748B1中已经已知的。该突起能够附加于桥接件的减少厚度的区域的设计用于定心。
附图说明
在下文根据在附图中部分示意示出的实施例详细阐释本发明。
图1示出在所属阀座上的几何优化地密封的异形的阀板(理论假设)的部分剖视图；
图2和图3示出通常事实上真实存在的阀板在不同的载荷状态中的相应剖视图；
图4示出根据本发明的在封闭的被密封状态中的阀板；并且
图5到图8示出根据本发明的其它设计的透视剖视图。
具体实施方式
根据图1在根据现有技术的理论假设的阀板1中，在所示的四个同心密封环3上的所有的异形的密封面2与阀座5上的相应的异形的配合面4处于几何优化地密封的协同作用，这样导致阀的优化密封性，而由纤维增强组成的阀板1或者说其同心的各密封环3不必以任何方式相对于通常由金属组成的阀座5或者说配合面4移动或者与其匹配。
显然事实上这种理论假设在实际中不能获得，在事实上根据至今已知的设计的阀板外观如在图2和图3中所示。如果根据图2的视图在各单个的协同作用的元件上不施加单独的力，那么密封环3的各单个密封面2只是偶然并且局部地直接密封地与阀座5上所属的配合面4协同作用。这样的单独的力根据图3通过在关闭时作用的压差Δp而出现，该压差导致各单个的密封环3在部分区域内克服其自身的刚性和在其之间设置的连接桥接件6的刚度向里翻转。
因为用于连接各单个同心的密封环3的相对刚性的径向桥接件6非常阻碍单个密封环3的翻转刚度，因此单个密封环3的密封特性被负面影响并且在某些情况下被完全阻止。这导致阀的功能损害并且也导致密封面2的提高的磨损。
在根据图4的设计中现在根据本发明规定，在密封环3之间的桥接件6在其整个径向延伸长度上并且在阀板1的两侧相对于密封环3的邻接的厚度减薄地构造，在此桥接件6的厚度大约为密封环3的厚度的60％并且在阀板1的两侧上的厚度减少至少是近似对称的。由此产生热对称 的结构，其中横截面减少的程度追求在阀板1的针对性柔性和存留的刚度之间的优化协调。
在根据图5、图6和图8的阀板1中，至少桥接件6的减少厚度的区域中的一些区域在阀板1的背离密封面2的背面7上设计用于承接和优选定心在此未示出的阀簧，从而阀簧相对于阀板1得以固定。对于根据图5和图8的设计，此外分别把桥接件6的被减少厚度的区域分别在阀板1的背面7上单侧地扩展到邻接的密封环3中。对于根据图6的设计，分别在两侧实现向密封环3中的扩展。
对于根据图5的设计在未示出的阀簧的承接区域中分别设置用于阀簧内部定心的盘状的突起8，这便改善弹簧端部的固定。
对于根据图7的设计，桥接件6的减小厚度的区域在阀板1的背面7上连续地在密封板1在该区域内的整个径向延伸长度上构造，这便提供一种用于改善阀板1的柔性的扩展可能性。

Claims (6)

1.一种用于往复活塞压缩机的换气阀的由纤维增强塑料制成的阀板(1)，该阀板包括至少两个同心的密封环(3)，各密封环借助于异形的密封面(2)与阀座(5)上的相应的配合面(4)协同作用并且通过径向的桥接件(6)相连接，其中，在密封环(3)之间的桥接件(6)在其整个径向延伸长度上并且在阀板(1)的两侧相对于密封环(3)的邻接的厚度减薄地构造，其特征在于，至少在桥接件(6)的减少厚度的区域中的一些区域中，在阀板(1)的背离密封面(2)的背面(7)上构造用于阀簧的承接部和优选定心部。
2.按权利要求1所述的阀板，其特征在于，至少桥接件(6)的减少厚度的区域中的一些区域在阀板(1)的背面(7)上至少单侧地扩展到邻接的密封环(3)中。
3.按权利要求1所述的阀板，其特征在于，桥接件(6)的减少厚度的区域在密封板(1)在该区域内的整个径向延伸长度上是连续的。
4.按权利要求1到3之一所述的阀板，其特征在于，桥接件(6)的厚度为密封环(3)的厚度的40％-70％、优选50％-60％。
5.按权利要求1到4之一所述的阀板，其特征在于，桥接件(6)的厚度在阀板(1)的两侧至少近似对称地、优选地不大于10％地偏离对称地相对于密封环(3)减少。
6.按权利要求1到5之一所述的阀板，其特征在于，在阀簧的承接部的区域中设置用于阀簧内部定心的突起(8)。
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