-
Plattenventil Die Erfindung bezieht sich auf ein Plattenventil, insbesondere
für Verdichter, bei dem der Strömungsweg von die einzelnen Platten durchdringenden,
vorzugsweise schlitzförinigen Durchströmkanälen gebildet ist, wobei der engste Durchströmquerschnitt
in der Fängerplatte liegt, in welcher die Durchströmkanäle vorzugsweise düsenfönnig
erweitert sind.
-
Es ist bekannt, die Durchströmkanäle von Ringplattenventilen düsenförinig
zu gestalten, um die Strömungswiderstände zu verringern, wobei das strömungstechnisch
günstigste Ergebnis erzielt wird, wenn sich der engste Durchströmquerschnitt hinter
dem Hubspalt in der Fängerplatte befindet. Die zweimalige Umlenkung des strömenden
Mediums beim Durchtritt durch den Hubspalt führt nämlich zu Störungen des Strömungsverlaufs,
welche sich am wenigsten auswirken, wenn die Kanalkanten gut abgerundet sind und
der engste Querschnitt des Strömungsweges beim Eintritt in die Fängerplatte liegt,
wonach eine Erweiterung ähnlich einer Venturidüse erfolgen kann.
-
Bekannte Ringplattenventile, die nach diesen überlegungen aufgebaut
sind, verursachen tatsächlich nur geringe Druckverluste und arbeiten sehr zufriedenstellend.
Ihre Herstellung ist jedoch - einerseits wegen der erforderlichen Abrundungen
der Kanalkanten, andererseits wegen der hierbei notwendigen großen Genauigkeit
- verhältnismäßig umständlich und teuer. Diese Nachteile machen sich auch
bei Nachbearbeitungen zur Behebung des Verschleißes der Dichtflächen bemerkbar.
-
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Plattenventil
der eingangs genannten Bauart so auszubilden, daß die zur Erzielung niedriger Umlenkverluste
bzw. geringer Strömungsverluste dienende Gestaltung des Strömungsweges durch das
Ventil in möglichst einfacher und billiger Weise erreicht wird. Diese Aufgabe wird
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Strömungsweg an Stelle der den übergang vom
Strömungskanal in der Ventilsitzplatte oder/und in der Fängerplatte zum Hubspalt
bildendeti Kante eine entlang des gesamten Umfangs des jeweiligen Kanals verlaufende
stufenförmige Erweiterung vorgesehen ist. Versuche haben nämlich gezeigt, daß an
geeigneten Stellen des Strömungsweges angebrachte stufenförnüge Erweiterungen beim
Hindurchströmen des Mediums zur Bildung von walzenartigen Wirbeln führen, welche
die Aufgabe der bei bekannten Ausführungen vorgesehenen Abrundungen der Kanalkanten
übernehmen. Diese Wirbelwalzen ersetzen vollkommen die umständlich herstellbaren
Abrundungen und ermöglichen einen nahezu reibungsfreien Durchfluß des wie auf Rollenlagern
gleitenden Mediums, wodurch die Strömungsverluste der Ventile äußerst gering sind.
-
Die stufenförmige Erweiterung des Strömungsweges an den übergangsstellen
zwischen der Ventilsitzplatte und dem Hubspalt wird zweckmäßig durch verbreiterte
Ausbildung der in üblicher Weise im Bereich der Strömungskanäle in der Ventilsitzplatte
vorgesehenen Einstiche gebildet. Zur stufenförmigen Erweiterung des Strömungsweges
an den übergangsstellen zwischen dem Hubspalt und der Fängerplatte kann hingegen
nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die Breite der Schlitze in der Ventilplatte
und/oder den allenfalls noch vorgesehenen Lenker-, Feder- und Dämpferplatten größer
als die an diesen Stellen vorhandene Breite der Durchströmkanäle der Fängerplatte
ausgebildet sein. Dies hat außerdem den Vorteil, daß die Schlitze der im Hubspalt
angeordneten Platten und der Fängerplatte nicht genau zusammenpassen müssen. Kleine
Ab-
weichungen infolge von Herstellungstoleranzen, Führungsspiel, Abnützung
u. dgl. verändern nur die Größe der Wirbelwalzen, was praktisch keine Folgen' hat,
wogegen bei herkömmlicher Ausbildung des Ventils etwa vorstehende Plattenränder
erhebliche Zusatzverluste verursachen.
-
Es ist zwar schon bekannt, im Bereich der Strömungskanäle in der Ventilsitzplatte
an der übergangsstelle zwischen dieser und dem Hubspalt Einstiche vorzusehen, die
breiter sind als die Strömungskanäle. Dabei handelt es sich jedoch um Bauarten,
bei denen die Strömungskanäle aus zylindrischen Bohrungen bestehen, wogegen die
Einstiche
ringförmig um den gesamten Ventilumfang herum verlaufen.
Die dadurch entstehenden stufenförmigen Erweiterungen erstrecken sich daher nicht
um den Umfang des jeweiligen Kanals herum, sondem gehen an diesem tangential vorbei,
so daß die Ausbildung von walzenförmigen Wirbeln nicht möglich ist.
-
Bei Ringplattenventilen, deren Verschlußorgan aus einzelnen plattenförmigen
Ringen besteht, ist es auch schon bekannt, die Ringe schmäler auszubilden als die
mit diesen zusammenwirkende Anschlagfläche des Ventilfängers. Die Kanten an den
übergangsstellen zwischen dem Hubspalt und den Strömungskanälen sind dabei aber
abgerundet, so daß keine ausgeprägten Stufen vorhanden sind, in denen sich walzenförinige
Strömungswirbel bilden könnten. Bei einer weiteren derartigen Ausführungsforin besteht
der-Fänger nicht aus einer Platte, sondern aus gekreuzten, stegartigen Armen, die
mit ihren außenliegenden Enden über den Rand des Ventilringes vorragen. Dadurch
entstehen ebenfalls keine entlang des gesamten Umfangs des Jeweiliaen Kanals verlaufende,
stufenförmige Erweiterungen.
-
Schließlich ist ein Ringplattenventil bekannt, bei dem die Schlitze
in der- Ventilplatte gegen die Schlitze in der darüberliegenden Dämpferplatte versetzt
angeordnet sind. Die Breite der Schlitze in den beiden Platten und in der Fängerplatte
ist dabei je-
doch gleich. Die sich dadurch ergebenden Stufen liegen jeweils
nur auf einer Seite des Strömungsweges und außerdem nicht an solchen Stellen desselben,
an denen die Strömung nennenswert umgelenkt wird. Es können sich daher auch in diesen
Ab-
stufungen keine die Umlenkverhiste verringernde Wirbelwalzen ausbilden.
-
Die erfindungsgemäße Maßnahme kann sowohl bei Plattenventilen mit
ringförmigen als auch bei solchen mit gerade verlaufenden Durchlaßschlitzen Anwendung
finden, wobei die Führung der Ventilplatte gleitend oder durch Lenker oder Lenkerplatten
erfolgen kann.
-
In der Zeichnung ist die Form der Strömungskanäle des erfindungsgemäßen
Ventils beispielsweise dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen Ausschnitt eines
Ventils, dessen Sitzkanal unmittelbar vor dem Hubspalt stufenförmig erweitert ist,
und F i g. 2 den Ausschnitt einer anderen Ausführungsform, bei welcher die
Durchlaßschlitze der Ventilplatte bzw. der Feder-, Lenker und Dämpferplatten größer
als die Strömungskanäle der Fängerplatte -sind.
-
In beiden Ausführungsbeispielen besteht das Ventil aus einer Ventilsitzplatte
1 und einer Fängerplatte 2, zwischen denen die Ventilplatte 3 und
allfällig benutzte Feder-, Lenker- und Dämpferplatten4 im Hubspalt 7 beweglich
angeordnet sind. In der Ventilsitzplatte 1 befinden sich Strömungskanäle
5,
die an der der Ventilplatte 3 zugekehrten Seite stufenförmige Erweiterungen
6 aufweisen. In F i g. 1
ist eine ebene Ventilsitzplatte gezeigt, wogegen
die Sitzplatte in F i g. 2 Sitzleisten 8 aufweist.
-
Die Zeichnung verdeutlicht auch den Weg S des strömenden
Mediums durch das Ventil. Demnach gelangt dieses durch die Kanäle 5 in den
Hubspalt 7,
wobei ein kleiner Teil in den stufenförmigen Erweiterungen
6 der Strömungskanäle 5 Wirbelwalzen W bildet, mit deren Hilfe das
Medium nahezu reibungsfrei durchströmen kann. Im Hubspalt 7 teilt sich der
Strom in zwei Richtungen, so daß jeweils ein Teil der Ströme aus zwei benachbarten
Kanälen 5 unter einem Fängerkanal 9 zusammenfließt.
-
Wie in F i g. 2 dargestellt ist, können Wirbelwalzen auch beim
Eintritt des Mediums in die Fängerkanäle 9 dadurch erzeugt werden, daß die
Durchlaßschlitze 10 in der Ventilplatte 3 bzw. in den Feder-, Dämpfer-
und Lenkerplatten 4 breiter sind als die Kanäle 9 der Fängerplatte 2 im engsten
Ouerschnitt derselben, wobei die Breite der Durchlaßschlitze10 in der Ventilplatte
3 bzw. in den Feder-, Dämpfer- und Lenkerplatten 4 voneinander verschieden
sein kann, so daß mehrere Stufen entstehen.