DE102009021814A1

DE102009021814A1 - Kompressorventil

Info

Publication number: DE102009021814A1
Application number: DE200910021814
Authority: DE
Inventors: Peter Rausch
Original assignee: Compart Compressor Technology GmbH
Current assignee: BORSIG COMPRESSOR PARTS GMBH, DE
Priority date: 2009-05-18
Filing date: 2009-05-18
Publication date: 2010-12-30
Also published as: EP2363606A2; RU2010119711A; EP2363606B1; EP2363606A3; DK2363606T3

Abstract

Technisches Problem der Erfindung Die in Kolbenkompressoren eingesetzten Arbeitsventile unterliegen durch verunreinigte Gase, Ablagerungen, Ölrückständen und den Abrieb der Kolben- und Führungsringe einer starken Verschmutzung. Für den Einsatz unter diesen Bedigungen eignen sich Ring- und Poppetventile mit profilierten Ventilelementen, weil aufgrund der Ringgeometrie eine bessere Strömung und Abdichtung als bei einem Plattenventil zu erwarten ist. Durch das Anströmen der Dichtelemente werden diese einer Drehbewegung und somit einer Selbstreinigung unterzogen. Nachteilig hierbei ist, dass durch die Drehbewegung um die Mittelachse der Dichtelemente die Beanspruchung am Umfang und somit der Verschleiß an der gleichen Stelle stattfindet, da nur ein Freiheitsgrad vorhanden ist. Lösung des Problems Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, ein Ventil für eine Kolbenmaschine, insbesondere eines Kompressors oder einer Vakuumpumpe zu schaffen, bei dem sich die Dichtelemente in Form einer Kugel um alle Achsen drehen können, so dass die zuvor erwähnten Nachteile vermieden werden. Anwendungsgebiet Verwendung findet das Kompressorventil in einer Kolbenmaschine, vorzugsweise in Kolbenkompressoren und Vakuumpumpen.

Description

Die in Kolbenkompressoren eingesetzten Arbeitsventile unterliegen durch verunreinigte Gase, Ablagerungen, Ölrückständen und den Abrieb der Kolben- und Führungsringe einer starken Verschmutzung.
Für den Einsatz unter diesen Bedingungen eignen sich Ring- und Poppetventile mit profilierten Ventilelementen, weil aufgrund der Ringgeometrie eine bessere Strömung und Abdichtung als bei einem Plattenventil zu erwarten ist.
Durch das Anströmen der Dichtelemente werden diese einer Drehbewegung und somit einer Selbstreinigung unterzogen.
Nachteilig dabei ist, dass durch die Drehbewegung um die Mittelachse der Dichtelemente die Beanspruchung am Umfang und somit der Verschleiß an der gleichen Stelle stattfindet, da nur ein Freiheitsgrad vorhanden ist.
Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, ein Ventil für eine Kolbenmaschine, insbesondere eines Kompressors oder einer Vacuumpumpe zu schaffen, bei dem sich die Dichtelemente in Form einer Kugel um alle Achsen drehen können, so dass die zuvor erwähnten Nachteile vermieden werden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Kompressorventil mit den Merkmalen aus den Patentansprüchen 1 bis 3 gelöst.
Weitere Merkmale und Vorteile des Kompressorventils ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles anhand der beigefügten Zeichnungen.
Dabei zeigt:
I eine Schnittansicht des erfindungsgemäßen Kompressorventils mit den Dichtelementen und Kragenbuchsen komplett durch das Ventil.
II eine Teilansicht des erfindungsgemäßen Kompressorventils mit einem Dichtelement und einer Kragenbuchse durch den Ventilsitz und Ventilfänger.
Die Erfindung betrifft ein Kompressorventil (01) für eine Kolbenmaschine mit wenigstens einem Dichtelement (03).
Durch die Möglichkeit der Kugel (03), sich im Gasstrom in alle Richtungen frei zu drehen, wird der Verschleiß der Kugel (03) auf die gesamte Oberfläche übertragen, und somit längere Standzeiten erzielt.
Durch den Einsatz von wärmebehandelten, profilierten Kragenbuchsen (04) als Sitzleisten (05), haben die Dichtelemente (03) nur einen Linienkontakt, was zu einer besseren Dichtigkeit führt, und auch das Problem des Ölklebens erheblich reduziert.
Weiterhin vorteilig ist, dass durch die Geometrie der Kugel (03) eine Torsion ausgeschlossen ist, was gerade bei leichten Gasen wie Wasserstoff bei einer Ventilplatte oder Ventilringen zu größeren Leckagen führt.
Beim Öffnen des Ventils wird das Dichtelement (03) von der Sitzleiste (05) in die Dichtelementaufnahme (07) bewegt, wobei durch die Federbuchse (08) die Arbeitsfeder (09) gespannt wird, und somit das Dichtelement (03) bedämpft.
Beim Schließen des Ventils wirkt die Arbeitsfeder (09) zeitlich unterstützend auf das Dichtelement (03), so dass Leckagen beim Schließvorgang unterdrückt werden.

Figur I–II

01: Ventilsitz
02: Ventilfänger
03: Dichtelement (Kugel)
04: Kragenbuchse
05: Sitzleiste
06: Bohrung Kragenbuchse
07: Dichtelementaufnahme
08: Federbuchse
09: Arbeitsfeder

Claims

Kompressorventil zum Steuern einer Kolbenmaschine, für den Einlass eines Gases in den Arbeitsraum, oder den Auslass eines Gases aus dem Arbeitsraum der Kolbenmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil wenigstens eine Kugel als Dichtelement (03) aufweist, welche sich zwischen dem Fänger (02) und in wenigstens einer in den Sitz (01) eingebrachten, profilierten Kragenbuchse (04) bewegt, und somit den Gasstrom in eine Richtung sperrt.
Kompressorventil zum Steuern einer Kolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die profilierte Sitzleiste (05) der Kragenbuchse (04) je nach Durchmesser des Dichtelements (03) und Durchmesser der Bohrung (06) der Kragenbuchse (04) einen Winkel aufweist, der das Dichtelement (03) immer mittig auf der Sitzleiste (05) dichten lässt.
Kompressorventil zum Steuern einer Kolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Fänger (02) wenigstens eine Dichtelementaufnahme (07) mit der Geometrie wie das Dichtelement (03) aufweist.