DE1016082B - Federplatte fuer Ringventile - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Von Plattenventilen für moderne Kolbenmaschinen werden immer höhere Betriebsfrequenzen verlangt. Um trotzdem ein gleichmäßiges Anlegen der Verschlußplatte an Fänger und Sitz ohne Verkanten zu ermöglichen und um die Resonanzfrequenz der schwingenden Teile heraufzusetzen, werden Ventilplatte und die sie belastende Federplatte in einzelne, meist konzentrische, unabhängig voneinander gesteuerte Ringplatten aufgelöst. Die Erfindung betrifft eine solche ringförmige Federplatte mit konzentrischen, durch Stege verbundenen Ringteilen, deren Breite insgesamt der des zu belastenden Einzelventilringes entspricht und bei welcher die Federarme durch den Stegen benachbarte Radialschlitze gebildet sind.

Die Radialschlitze können nicht über die gesamte Steglänge durchlaufen, sondern es muß zwischen zwei Stegen ein diese Stege verbindendes Ringteil stehenbleiben, welches den Zusammenhalt der Ringfederplatte gewährleistet. Bei den bekannten Ringfederplatten dieser Art sind deswegen die Radialschlitze und die dadurch gebildeten aufgebogenen Federarme nur am äußeren Ringteil vorhanden. Der zugehörige Ventilring wird infolgedessen ungleichmäßig, nämlich nur in der Nähe seines äußeren Umfanges belastet, was ein mangelhaftes, nicht genügend abdichtendes Anliegen gegen den Sitz in der Verschlußstellung und einen erhöhten ungleichmäßigen Verschleiß ergibt. Es ist zwar auch bekanntgeworden, den Ventilring durch eine bzw. zwei hohl übereinandergelegte, nicht geschlitzte, sondern wellenförmig gebogene Federplatten über die ganze Breite der Berührungsstellen zu belasten. Die vorbekannten Wellenfedern beaufschlagen aber die Ventilplatte und den Fänger nur an wenigen linienförmigen Berührungsstellen, wobei die Berührungsstellen auf dem Ventilring bei jeder Deformation des Wellenfederringes unter erheblicher Reibung radial verschoben werden, wodurch sich große Stellkräfte und ein erheblicher Verschleiß ergeben, zumal sich dabei die scharfen Kanten, mit denen der als Ganzes wellenförmig gebogene Federring auf dem Ventilring aufliegt, in diesen einzuarbeiten suchen. Wenn dagegen, wie es gleichfalls bekannt ist, zwei hohl aufeinandergelegte Wellenfedern verwendet werden, dann müssen diese durch Niete verbunden werden, wobei die Gefahr eines Dauerbruches an den Nietstellen besteht, durch den sich die Niete loslösen und in den Zylinderraum der Kolbenmaschine gelangen und dort weitere Beschädigungen herbeiführen können. Außerdem werden sich die beiden Wellenfedern bei Beschädigung der Nietverbindungen gegeneinander verdrehen und dann bei halbem Hub doppelte Federkraft liefern, wodurch das Ventil unbrauchbar wird. Außerdem hat der vorbekannte Federsatz den

Federplatte für Ringventile

Anmelder:

Karl Rud. Dienes Fabrikationsgesellschaft

für Maschinenersatzteile

mit beschränkter Haftung,

Vilkerath über Overath

Hubert Miebach, Vilkerath über Overath,
ist als Erfinder genannt worden

Nachteil, daß er mit großem Hub arbeiten muß und daß verhältnismäßig große verlorene Räume entstehen. Ferner sind die Wellenfedern und insbesondere die Wellenfederkombination besonders aufwendig und auch empfindlich, da unter gleichen Verhältnissen sehr dünne Bleche verwendet werden müssen, um eine ähnlich weiche Federkennung zu erzielen, wie bei Federringen mit Schlitzen und herausgebogenen Federarmen. Ferner stehen die Köpfe der Nietverbindungen aus den Plattenebenen vor und arbeiten sich beim Zusammendrücken der Federelemente in die Ventilplatte bzw. den Fänger ein.

Es wurde auch vorgeschlagen, mehrere durch nur einen Radialschlitz aufgetrennte und wendelförmig gebogene Ringfederteile schraubenartig ineinanderzuschachteln und sie unter Verwendung ausgestanzter und abgebogener Nasen mit dem Fänger zu verbinden und gegen Drehung zu sichern. Diese Ausführung erfordert einen noch höheren Aufwand an Material, Einzelteilen und Montagearbeit, wobei die Masse der schwingenden Teile nachteilig vergrößert ist. Der Ventilring liegt auch bei zusammengedrückten Federelementen an den Kanten der Federarme an, was wiederum Anlaß zu erhöhter punktweiser Abnutzung gibt, um so mehr, als sich die mit hoher Flächenpressung gegen den Ventilring anlegenden Federenden bei der betrieblichen Deformation infolge der notwendigen Festlegung der Federelemente am Fänger in Umfangsrichtung bewegen.

Es ist auch vorgeschlagen worden, auf eine geschlossene ebene nicht federnde Ringplatte einzelne aufgebogene Federarme zu nieten. Auch dabei ergeben sich die geschilderten Nachteile eines erhöhten Aufwandes an Material und Einzelteilen eines schäd-

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lichen toten Raumes, der die Förderleistung vermindert, und einer Gefährdung durch die Nietverbindungen.

Nach der Erfindung gelingt es unter Vermeidung der bekannten vielteiligen, betrieblich ungünstigen Konstruktionen mit einem einzigen Stanzteil die Ringventilplatte im innen und äußeren Bereich gleichmäßig zu belasten. Die erfindungsgemäße Ringfederplatte mit konzentrischen, durch Stege verbundenen Teilen ist dadurch gekennzeichnet, daß die Federarme in Umfangsrichtung abwechselnd aus beiden Ringteilen gebildet sind, so daß der zugehörige Einzelventilring über seinen ganzen Umfang sowohl im inneren als auch im äußeren Bereich gleichmäßig weich und mit geringer Flächenpressung belastet ist, da sich die herausgebogenen Federarme beim Zusammendrücken der Ringfederplatte vollständig in deren Plattenebene bewegen lassen, so daß beim Anschlagen des öffnenden Ventilringes, also im Augenblick der größten Axialkraft, diese Kraft gleichmäßig auf fast die ganze Fläche von Ventilring, Ringfederplatte und Fänger verteilt ist.

Die Radialschlitze können in bei Federplatten bekannter Weise vom Ende der in Umfangsrichtung verlaufenden Schlitze entfernt sein, und die dadurch gebildeten verschieden langen Arme können als Federarme bzw. als Dämpferarme wirken, wobei zweckmäßig in an sich bekannter Weise die Federarme in Richtung auf die Ventilplatte, die Dämpferarme jedoch in Richtung auf den Fänger ausgebogen sein können.

Eine Beeinflussung der Federkennung, insbesondere im Sinne einer Progression, kann durch zusätzliche Anwendung der an sich bekannten wellenförmigen Ausbildung der Federplatte und/oder der Federarme bzw. durch Anwendung der an sich bekannten Übereinanderschichtung mehrerer gleichartiger Federplatten erhalten werden.

In Abb. 1 und 2 ist je ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Federringes dargestellt.

Oberhalb des Ventilringes 3 ist die ringförmige Federplatte 4 angeordnet, die radiale und in der Umfangsrichtung verlaufende Schlitze 5 bzw. 6 zeigt. Durch die Schlitze 5, 6 werden federnde Arme 7, 8 gebildet, die abwechselnd auf der äußeren und inneren Ringseite liegen. Die Arme 7, 8 sind in Richtung auf den Ventilring 3 ausgebogen. Die Schlitze 6 können gleichmäßig breit, konisch verlaufend oder nur als Schnittlinie ausgeführt sein.

Gemäß Abb. 2 liegen die radialen Schlitze nicht am Ende der in Umfangsrichtung verlaufenden Schlitze, sondern in einer bestimmten Entfernung hiervon. Dadurch werden sowohl Federarme 7, 8 als auch kürzere Arme 9 gebildet, die entgegen der Ausbildung der Federarme 7, 8 in Richtung auf den Fänger ausgebogen sind und als Dämpfarme wirken, to

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Ringfederplatte mit konzentrischen, durch Stege verbundenen Ringteilen, deren Breite der des zu beaufschlagenden Einzelventilringes entspricht und bei welcher die Federarme durch den Stegen benachbarte Radialschlitze gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Federarme in Umfangsrichtung abwechselnd aus beiden Ringteilen gebildet sind.

2. Federplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Schlitze vom Ende der in Umfangsrichtung verlaufenden Schlitze entfernt sind und die dadurch gebildeten verschieden langen Arme als Federarme bzw. als Dämpferarme wirken.

3. Federplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federarme in Richtung auf die Ventilplatte, die Dämpferarme jedoch in Richtung auf den Fänger herausgebogen sind.

4. Federplatte nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der folgenden, gekennzeichnet durch eine wellenförmige Ausbildung der Federplatte und der Arme.

5. Federelement unter Verwendung von Federplatten nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Übereinanderschichtung mehrerer gleichartiger Federplatten ohne oder mit ebenen Zwischenplatten.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 213 075, 642 735, 815, 839 298, 893 877, 922 132; österreichische Patentschriften Nr. 151 862, 171338;

französische Patentschrift Nr. 602 564.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen