DE1425622C2

DE1425622C2 - Plate valve for dry running compressors

Info

Publication number: DE1425622C2
Application number: DE1425622A
Authority: DE
Inventors: Hubert 5065 Vilkerath Miebach
Original assignee: Dienes Werke fuer Maschinenteile GmbH and Co KG
Current assignee: Dienes Werke fuer Maschinenteile GmbH and Co KG
Priority date: 1963-08-09
Filing date: 1963-08-09
Publication date: 1975-05-07
Also published as: DE1425622A1; DE1812580A1; DE1425622B2; DE1812580C3; DE1812580B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Plattenventil für trockenlaufende Verdichter, mit Führung der Ventilplatte über dieser angeformte Lenkerarme.The invention relates to a plate valve for dry running compressors, with a guide for the valve plate over this molded handlebar arms.

Solche Ventile werden benötigt zur Steuerung eines Fluids, das keine Schmiermitteldämpfe aufnehmen darf, beispielsweise in Kühlmittelverdichtern für die Lebensmittelindustrie. Bei bekannten Ventilen dieser Gattung sind die freien Lenkarmenden der Ventilplatte an korrespondierende Arme einer Lenkerplatte genietet oder in einer geschlossenen Nabe zusammengefaßt, die am Zentralbolzen des Plattenventils verspannt ist. Das führt zu einer ungleichmäßigen Verteilung der Biegebeanspruchung in den Lenkarmen, vor allem zu einer Überlastung im Bereich der Einspannstelle. Dazu kommt eine Beanspruchung auf Verwindung. Eine so eingespannte Ventilplatte arbeitet hart und neigt zum Verkanten und Verwerfen und Lecken, wodurch der Wirkungsgrad der zugeordneten Kolbenmaschine beeinträchtigt wird und ein übermäßiger örtlicher Verschleiß sowie auch die Gefahr von Dauerbrüchen an den Lenkarmenden auftritt, wodurch nicht nur das Ventil unbrauchbar wird, sondern auch die Kolbenmaschine beschädigt werden kann, wenn abgebrochene Ventilteile in den zugehörigen Zylinder fallen.Such valves are needed to control a fluid that does not absorb lubricant vapors may, for example, in coolant compressors for the food industry. With known valves of this type are the free steering arm ends of the valve plate on corresponding arms of a link plate riveted or combined in a closed hub on the central bolt of the plate valve is tense. This leads to an uneven distribution of the bending stress in the Steering arms, especially to an overload in the area of the clamping point. In addition, there is a stress on twisting. A valve plate clamped in this way works hard and tends to tilt and warping and leaking, thereby affecting the efficiency of the associated reciprocating machine and excessive local wear as well as the risk of fatigue fractures on the Steering arm ends occurs, whereby not only the valve is unusable, but also the piston engine can be damaged if broken valve parts fall into the associated cylinder.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein derartiges Ventil ίο so auszubilden, daß die Belastung auf Verwindung vermieden und die Biegelast auf alle Lenkerarme und über deren ganze Länge gleichmäßig verteilt wird und ein einseitiger Verschluß durch Verkanten der Ventilplatte und damit eine Beeinträchtigung des Verdichterwirkungsgrades sowie Brüche von Ventilteilen vermieden werden.The object of the invention is to design such a valve ίο so that the load on torsion avoided and the bending load is evenly distributed on all link arms and over their entire length and a one-sided closure due to tilting of the valve plate and thus an impairment of the compressor efficiency and breakage of valve parts can be avoided.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die freien Lenkerarmenden, vorzugsweise punkt- oder linienförmig, senkrecht zur Ebene der Ventilplatte zwischen der Ventilsitzplatte und der Fängerplatte eingespannt sind und daß die Lenkerarme entsprechend eventuellen Staudruckunterschieden in verschiedenen Bereichen des Strömungsquerschnitts im Ventil verschieden stark bleibend vorgebogen sind, wobei auch die Lenkerarme der Ventilplatte über Öffnungsschlitzen der Sitzplatte in an sich bekannter Weise spielen und einander spiralig überlappend ausgebildet sind.According to the invention, this object is achieved in that the free ends of the link arms, preferably punctiform or linear, perpendicular to the plane of the valve plate between the valve seat plate and the Catcher plate are clamped and that the link arms according to any dynamic pressure differences Remaining to different degrees in different areas of the flow cross-section in the valve are pre-bent, the link arms of the valve plate via opening slots in the seat plate in play in a known manner and are designed to overlap each other spirally.

Aus der deutschen Patentschrift 6 28 685 und der österreichischen Patentschrift 14 35 663 ist es bereits bekannt, die Führungsenden der Ventilplattenlenker selbst schneiden- oder besser keulenförmig auszubilden und sie mit axialem Bewegungsspiel radial gegen den Grund von pfannenartigen Ausnehmungen am Zentralbolzen des Plattenventils abgestützt zu lagern. Infolge des axialen Bewegungsspieles können sich auch hierbei die Führungsenden der Ventilplattenlenkarme während der Hubbewegung in den Pfannen zwangfrei verdrehen und abwälzen, wodurch eine übermäßige örtliche Biegelast sowie eine Verwindungsbeanspruchung auf die Enden der Lenkarme vermieden ist. Jedoch wird dies erkauft mit einer Reibung der verjüngten Lenkarmenden im Pfannengrund, weil dort zur Sicherung der Lenkerenden gegen seitliche Verschiebung kein Bewegungsspiel vorhanden sein darf. Deshalb ist dieses Ventil nicht reibungsfrei und für trockenlaufende Verdichter ungeeignet, sondern es muß im Betrieb geschmiert werden. Trotzdem ist es, wegen der die Abwälzflächen bildenden keulenförmigen Verdickungen auf den Lenkarmenden und wegen der großen sphärischen Paßflächen für die Abwälzbewegung in den Pfannen, aufwendiger als der Erfindungsgegenstand. It is already from German patent specification 6 28 685 and Austrian patent specification 14 35 663 known to design the leading ends of the valve plate links themselves cutting or, better, club-shaped and they with axial play radially against the bottom of pan-like recesses to be supported on the central bolt of the plate valve. As a result of the axial play, you can Here, too, the leading ends of the valve plate link arms move into the Twist and roll pans freely, creating an excessive local bending load as well as a Torsional stress on the ends of the steering arms is avoided. However, this is paid for with a friction of the tapered steering arm ends in the pan base, because there to secure the handlebar ends there must be no play against lateral displacement. That's why this valve is not frictionless and unsuitable for dry running compressors, but it must be lubricated during operation will. Nevertheless, it is due to the club-shaped thickenings that form the rolling surfaces the steering arm ends and because of the large spherical mating surfaces for the rolling movement in the pans, more complex than the subject of the invention.

Eine unterschiedliche Vorbiegung der einzelnen Lenker zum Ausgleich meist vorhandener Staudruckunterschiede in verschiedenen Bereichen des Strömungsquerschnittes wäre hier nicht ohne weiteres möglich, weil sich dann mindestens über einen Teil des Hubes der weniger vorgebogene Lenkarm um sein funktionell notwendiges axiales Bewegungsspiel von der Fängerseite auf die Sitzseite der ihn aufnehmenden Pfanne wegspreizen würde, was mit einer Schrägstellung der Ventilplatte gleichbedeutend wäre, die erfindungsgemäß vermieden wird.A different pre-bending of the individual links to compensate for mostly existing dynamic pressure differences in different areas of the flow cross-section would not be easy here possible because the less pre-bent steering arm then turns over at least part of the stroke its functionally necessary axial movement play from the catcher side to the seat side of the recipient Would spread the pan away, which would be equivalent to an inclined position of the valve plate, which is avoided according to the invention.

Bei einem erfindungsgemäßen Plattenventil mit runder Ventilplatte kann eine besonders weiche Führung noch dadurch erreicht werden, daß die Ventil-In the case of a plate valve according to the invention with a round valve plate, a particularly soft guide can still be achieved in that the valve

plattenlenker einander spiralig überlappend ausgebildet sind. Auf diese Weise wird es möglich, die Ventilplattenlenker wenigstens teilweise auch noch zum Abdecken von Durchlaßschlitzen in der Sitzplatte zu verwenden, was bisher nur bei Plattenventilen mit zusätzlicher Lenkerplatte oder mit lamellenförmiger rechteckiger Ventilplatte oder mit starrer Einspannung der Lenkerarmenden (deutsche Patentschrift 2 02 607) möglich und bekannt war. Trotz geringeren Herstellungsaufwandes und reibungsfreier Parallelführung der Ventilplatte wird durch die vorerwähnte Verbesserung die volle Ausnutzung des Durchströmungsquerschnittes ermöglicht.plate links designed to overlap each other in a spiral are. In this way it is possible to at least partially also use the valve plate links to use to cover passage slots in the seat plate, which was previously only possible with plate valves with an additional handlebar plate or with a lamellar rectangular valve plate or with rigid clamping of the link arm ends (German Patent 2 02 607) was possible and known. Despite lower manufacturing costs and frictionless parallel guidance of the valve plate the aforementioned improvement enables full utilization of the flow cross-section.

Eine weitere Ersparnis an Herstellungsaufwand wird dadurch erreicht, daß die Lenkarme der Ventilplatte in Richtung auf deren Ruhlage in an sich bekannter Weise (österreichische Patentschrift 2 42 281) vorgebogen sind, wobei jedoch zweckmäßig die Pfeilhöhe dieser Vorbiegung größer ist als der Plattenhub, so daß unter allen Betriebsbedingungen zusätzliche, auf die Ventilplatte wirkende Federplatten oder sonstige Belastungsfedern unnötig sind.A further saving in manufacturing costs is achieved in that the steering arms of the valve plate in the direction of their rest position in a known manner Way (Austrian patent specification 2 42 281) are pre-bent, but expediently the Arrow height of this pre-bend is greater than the plate stroke, so that under all operating conditions additional spring plates acting on the valve plate or other loading springs are unnecessary are.

Die Vorbiegung kann als aus der deutschen Patentschrift 87 267 an sich bekannte Kröpfung ausgeführt sein, jedoch in der Nähe der Lagerstelle des Ventilplattenlenkarmes, so daß trotz der verwindungs- und reibungsfreien Führung die Ventilplattenlenker in der Ruhelage der Ventilplatte größtenteils eben verlaufen und auf diesem ebenen Bereich die vorerwähnte Abdeckfunktion ohne Leckverluste übernehmen können.The pre-bend can be designed as a crank which is known per se from German patent specification 87 267 be, however, in the vicinity of the bearing point of the valve plate steering arm, so that despite the torsional and friction-free guidance, the valve plate links are largely flat in the rest position of the valve plate run and take over the aforementioned covering function on this flat area without leakage losses can.

Die Einspannung der freien Lenkerenden nach Art eines Kippgelenks wird zweckmäßig dadurch verwirklicht, daß aus der Ebene von Sitzplatte und Fängerplatte gegen die Lenkarmenden kegelige oder rippenförmige oder sphärische Erhebungen heraustreten, welche von Distanzringen des die Ventilteile haltenden und zentrierenden Spannbolzens getragen sind. Vorteilhaft werden diese Erhebungen durch Wälzkörper gebildet, welche teilweise in Vertiefungen der Distanzringe eingefaßt sind. Infolge der^Ausnutzung der ohnehin erforderlichen Distanzringe zur Zentrierung der Wälzkörper wird die Montage des Ventils erleichtert, und die paßgenaue Bearbeitung für die Einspannung des Lenkarmendes wird auf die kleinen Distanzringe beschränkt.The clamping of the free handlebar ends in the manner of a tilting joint is expediently achieved by that from the plane of the seat plate and catcher plate against the steering arm ends or conical Rib-shaped or spherical elevations emerge from the spacer rings of the valve parts holding and centering clamping bolts are worn. These surveys are advantageous Rolling bodies formed, which are partially enclosed in depressions in the spacer rings. As a result of the ^ exploitation the anyway required spacer rings for centering the rolling elements is the assembly of the Valve facilitated, and the precisely fitting machining for the clamping of the steering arm end is on the small spacer rings.

Die Erfindung möge an Hand der in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele weiter erläutert werden. Es zeigtThe invention should be continued with the aid of the exemplary embodiments shown schematically in the figures explained. It shows

Fig. 1 eine Draufsicht einer kreisrunden Ventilplatte, Fig. 1 is a plan view of a circular valve plate,

F i g. 2 eine Seitenansicht dazu,F i g. 2 a side view of this,

F i g. 3 eine Seitenansicht des zugehörigen zusammengebauten Ventils, zur Hälfte im Radialschnitt in einer der drei Schnittebenen aus Fig. 1,F i g. Figure 3 is a side view of the associated assembled valve, half in radial section in one of the three sectional planes from Fig. 1,

Fig. 4 eine Ansicht entsprechend Fig. 3, jedoch mit Kugellagerung der Lenkerarmenden,FIG. 4 is a view corresponding to FIG. 3, however with ball bearing of the handlebar ends,

F i g. 5 einen Distanzring mit eingesetzten Lagerkugeln zur Anordnung nach F i g. 4,
F i g. 6 eine Draufsicht zu F i g. 5,
Fig. 7, 8, 9 eine Darstellung entsprechend den ίο Fig. 4, 5, 6, jedoch mit Schneidenlagerung,F i g. 5 shows a spacer ring with inserted bearing balls for the arrangement according to FIG. 4,
F i g. 6 is a plan view of FIG. 5,
7, 8, 9 a representation corresponding to the ίο Fig. 4, 5, 6, but with cutting edge storage,

Fig. 10 ein rechteckiges Ventil mit lamellenförmiger Ventilplatte und Schneidenlagerung der Lenkerenden,10 shows a rectangular valve with a lamellar Valve plate and cutting edge bearing of the handlebar ends,

Fig. 11 eine Stirnansicht dazu,11 shows an end view of this,

Fig. 12 eine Ansicht entsprechend Fig. 11, jedoch für Kugellagerung der Lenkerenden.FIG. 12 is a view corresponding to FIG. 11, however for ball bearing of the handlebar ends.

Aus der kreisrunden Ventilplatte nach den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 bis 9 sind innen federnde Lenkarme 1 herausgeschlagen, die einander spiralförmig überlappen. Dadurch bilden die Lenkerenden 2 unabhängig voneinander bewegliche Nabenteile, welche in innere Lenkerbögen 3 und über schräge Verbindungsstücke 4 in äußere Lenkerbögen 5 übergehen, welch letztere über Ventilschlitzen 6 im Sitz 7 spielen und in die Stegteile 8 der Ventilplatte übergehen, welche in bekannter Weise parallel zu den nicht dargestellten radialen Stegteilen von Sitz 7 und Fänger 9 verlaufen.From the circular valve plate according to the exemplary embodiments of FIGS. 1 to 9, internally resilient steering arms 1 are knocked out, which overlap one another in a spiral shape. As a result, the handlebar ends 2 form independently movable hub parts, which merge into inner handlebar arcs 3 and via inclined connecting pieces 4 into outer handlebar arcs 5, which the latter play via valve slots 6 in seat 7 and merge into web parts 8 of the valve plate, which in a known manner parallel to the radial web parts (not shown) of seat 7 and catcher 9 run.

Die Ventilplattenlenker 1 sind bleibend so vorgebogen, daß die Ventilplatte in Ruhelage federnd auf den Sitz 7 gedrückt ist, wie die Fig. 3, 4 und 7 erkennen lassen.The valve plate links 1 are permanently pre-bent so that the valve plate is resilient in the rest position the seat 7 is pressed, as can be seen in FIGS. 3, 4 and 7.

Die freien Lenkarmenden 2 sind im Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 zwischen sitzseitigen und fängerseitigen Distanzringen 10 auf dem Spannbolzen 11 eingeklemmt, während im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 4, 5, 6 eingepaßte Wälzkörper 12, z.B. Lagerkugeln, zwischengeschaltet sind, im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 7, 8, 9 statt dessen eine Schneidenlagerung durch eingelegte radial verlaufende, prismenförmige Keile 13 gebildet ist, wo- * durch die zwangsfreie unabhängige Beweglichkeit der Ventilplattenlenker verbessert wird.The free steering arm ends 2 are in the exemplary embodiment according to FIG. 3 between the seat side and the catcher side Spacer rings 10 clamped on the clamping bolt 11, while in the embodiment according to 4, 5, 6 fitted rolling elements 12, e.g. bearing balls, are interposed, in the exemplary embodiment according to FIGS. 7, 8, 9 instead a cutting edge bearing by inserted radially extending, prism-shaped wedges 13 is formed, where- * by the unconstrained independent mobility of the Valve plate link is improved.

Die Ausführungsbeispiele nach den F ig. 10, 11,12 verkörpern die gleiche Erfindungslehre in einem rechteckigen Ventil mit lamellenförmiger Ventilplatte. Deren äußerste Lamellen wirken als Schließorgane 14 über Ventilschlitzen 15 der Sitzplatte 16 und sind gleichzeitig über die Abkröpfung 17 in Schließrichtung federnd belastet und an den freien Enden wiederum über Keile 13 (Fig. 11) oder den Distanzringen 10 angepaßte Lagerkugeln 12 unabhängig voneinander eingespannt.The exemplary embodiments according to FIGS. 10, 11, 12 embody the same doctrine of invention in one rectangular valve with lamellar valve plate. Their outermost slats act as closing organs 14 via valve slots 15 of the seat plate 16 and at the same time via the bend 17 in Closing direction resiliently loaded and at the free ends again via wedges 13 (Fig. 11) or the Spacer rings 10 adapted bearing balls 12 clamped independently of one another.

Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Plate valve for dry running compressors with guide of the valve plate over this molded Link arms, characterized in that that the free link arm ends (2), preferably point-like or linear, perpendicular clamped to the level of the valve plate between the valve seat plate (7) and the catcher plate (9) are and that the link arms (1 or 14) according to any dynamic pressure differences different strengths in different areas of the flow cross-section in the valve are permanently pre-bent, with the link arms (1 or 14) of the valve plate via opening slits (6 or 15) of the seat plate (7 or 16) play in a known manner and each other are formed spirally overlapping.

2. Plate valve according to claim 1, characterized in that the link arms (1 or 14) the valve plate are pre-bent to their rest position in a known manner, with expedient the arrow height of this pre-bend is greater than the plate stroke.

3. Plate valve according to claim 1 or 2, characterized in that the prebending as on known crank (17) is carried out, in the vicinity of the bearing point.

4. Plate valve according to one or more of the preceding claims, characterized in that that from the plane of the seat plate (7) and catcher plate (9) against the steering arm ends (2) conical or rib-shaped or spherical elevations occur, which are from spacer rings (10) of the clamping bolt (11) holding and centering the valve parts are carried, preferably the spacer rings are integral with the adjacent seat plate (7) or catcher plate (9).

5. Plate valve according to claim 4, characterized in that the elevations are rolling elements (12) are partially enclosed in depressions in the spacer rings (11).

6. Plate valve according to claim 4, characterized in that the elevations are prism-shaped Wedges (13) are.