DE1450537C - Konzentrische Ventilkombination - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine konzentrische Ventilkombination für Kolbenverdichter mit innenligendem Saugventil, wobei das außenliegende Druckventil auf dem Zylinder aufliegt und das Saugventil mit seinem Sitz, der in radialer Richtung über den vom Sitz des Druckventils umschlossenen Einbauquerschnitt für das Saugventil hinausragt, dichtend auf das Druckventil gedrückt wird.

Es sind bereits konzentrische Ventile bekannt, die aus zwei die Sitze und die Fänger bildenden plattenförmigen Teilen bestehen, zwischen denen die beweglichen Organe der beiden Ventile, des Saugventils und des Druckventils, angeordnet sind und die durch eine oder mehrere Schrauben miteinander verbunden sowie zwischen dem Zylinder und dem Zyliiuleikopf des Verdichters eingespannt sind. Dor Venlil.sal/ des Verdichters weist dabei nur wenige Einzelteile auf, die außerhalb des Verdichters zusammengesetzt und daher leicht ein- und ausgebaut werden können. Bei dieser einteiligen Ausbildung der plattenförmigen Teile ist jedoch deren Herstellung verhältnismäßig kompliziert und teuer; es müssen insbesondere die Durchströmkanäle der Ventile nicht nur in den Sitzen, sonderen auch in den Fängern überwiegend spanabhebend, z. B. durch Fräsen oder Bohren, hergestellt werden. Außerdem erfordert diese Bauart eine große Herstellungsgenauigkeit, um einerseits einen dichten Abschluß zwischen den beiden plattenförmigen Teilen zu erzielen und andererseits den

ίο richtigen Abstand zwischen Sitz und Fänger, insbesondere des innenliegenden Ventils, einzuhalten.

Bei einer weiteren bekannten Bauart ist der am Zylinder aufliegende Teil des außenliegenden Ventils vom innenliegenden Ventil getrennt, welches hierbei in das außenliegende Ventil eingesetzt ist. Die Herstellung der Einzelteile dieser Ventilkombination ist wesentlich einfacher und billiger als bei der zuerst genannten Bauart, insbesondere kann der Fänger des innenliegenden Ventils, z. B. durch Stanzen, billig hergestellt werden. Nachteilig ist jedoch, daß die Teile der Ventilkombination einzeln in den Verdichter eingebaut und erst im Verdichter selbst umständlich zusammengesetzt werden müssen. Ähnliches gilt für den Ausbau.

Die Erfindung vermeidet diesen Nachteil nunmehr dadurch, daß auch der Fänger des Saugventils, der einen eigenen Bauteil bildet, wenigstens ■.über einen Teil seiner Höhe sowie seines Umfanges in radialer Richtung größer ist als der vom Sitz des Druckventils umschlossene Einbauquerschnitt des Saugventils. Die Einzelteile der Ventilkombination können dabei einfach und billig getrennt hergestellt und vor dem Einbau in den Verdichter zusammengesetzt werden. Dabei überlappen die Teile des innenliegenden Ventils den auf dem Zylinder aufliegenden Teil des äußeren Ventils, so daß die beiden Ventile miteinander verbunden sind und als zusammenhängende Baugruppe in den Verdichter eingebaut und aus diesem ausgebaut werden können. Ein weiterer Vorteil dieser An-Ordnung ist, daß bei einem Ausbau der Ventile anläßlich allfälliger Wartungsarbeiten die aufeinander abgestimmten einzelnen Ventile jedes Ventilsatzes beisammenbleiben und nicht gegen Ventile anderer Ventilsätze, z. B. desselben Verdichters, vertauscht werden können.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann der Fänger des Saugventils mit an seinem Umfang zahnkranzartig angeordneten radialen Vorsprüngen versehen sein, die den Sitz des Druckventils übergreifen. Die Vorsprünge sind einfach herstellbar und nehmen wenig Raum in Anspruch, so daß der Durchströmquerschnitt nicht beeinträchtigt wird. Der Fänger kann aber beispielsweise auch an seinem Umfang mit einem zusätzlichen Ring versehen sein, der mit den übrigen Ringen in üblicher Weise durch Stege verbunden ist. In vorteilhafter Weise kann dabei der normale Fänger eines Ventils gleicher Bauart verwendet werden, das um einen Ring bzw. um einen ringförmigen Durchströmkanal mehr aufweist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Außenrand des Fängers bzw. die an diesem angeordneten Vorsprünge in eine stufenförmige Iiindrehung od. dgl. des Sitzes des Druckventils mit Spiel hineinragen, wobei die axiale Tiefe der stufenförmigen Hindrehung vorzugsweise derart bemessen ist, daß die zylinderseitigen Begrenzimgsflächen der beiden Ventile wenigstens im Bereich des KoI-

bens ungefähr in einer Ebene liegen. Bei einem Fänger mit durchgehend gleicher Höhe wird die Tiefe der stufenförmigen Eindrehung ungefähr der Höhe des Fängers entsprechen bzw. um das erforderliche Axialspiel zwischen dem Fänger des innenliegenden S . und dem Sitz des außenliegenden Ventils größer sein. Diese Ausführungsform bietet insofern Vorteile, als der Kolben des Verdichters bis unmittelbar an die Begrenzungsflächen beider Ventile herangeführt werden kann, so daß der Schadraum des Verdichters ent- ίο sprechend klein wird.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung können in der inneren Begrenzungsfläche des Druckventils in axialer Richtung verlaufende Nuten für das Hindurchführen der Vorsprünge od. dgl. des Fängers des Saugventils vorgesehen sein, wobei die Verankerung zwischen den beiden Ventilen durch gegenseitiges Verdrehen erfolgt, sobald das Saugventil in das Druckventil eingesetzt ist. Diese Maßnahme bringt den zusätzlichen Vorteil, daß das innenliegende Ventil zuerst zusammengesetzt und anschließend in ähnli- : eher Weise wie bei einem Bajonettverschluß mit dem i außenliegenden Ventil verbunden werden kann.
; In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

Fig. 1 zeigt eine konzentrische Ventilkombination, in der linken Hälfte im Axialschnitt und in der rechten Hälfte in Ansicht; in

F i g. 2 ist die Untersicht der Ausführung nach F i g. 1 und in

F i g. 3 eine analoge Untersicht eines weiteren Ausführungsbeispiels dargestellt.

Die konzentrische Ventilkombination nach Fig. 1 besteht aus einem außenliegenden Druckventil und einem in dieses eingesetzten, innenliegenden Saugventil. Das Druckventil besitzt einen ringförmigen Sitz 1, der im eingebauten Zustand der Ventilkombination auf dem nicht dargestellten Zylinder des Ver- ; dichters aufliegt. Im Sitz 1 sind gebohrte Durch- : Strömkanäle 2 vorgesehen, deren Verschlußorgan aus i einem Ventilring 3 besteht, der durch einen z. B. si-■ nusförmig gewölbten Federring 4 belastet ist. Der Fänger 5 des außenliegenden Druckventils ist von einem flanschartigen Ansatz des Sitzes 6 des innenliegenden Saugventils gebildet. Der Sitz 6 wird durch den ebenfalls nicht dargestellten Zylinderkopf, ζ. Β. mittels einer zwischen Saug- und Druckraum liegenden Wand, auf das außenliegende Ventil gedrückt und liegt entlang der Dichtfläche 7 auf dem Sitz 1 desselben auf. Der Fänger 8 des innenliegenden Ventils ist durch die Zentralschraube 9 und die Mutter 10 mit dem Sitz 6 verbunden. Die Ventilplatte 11, die das Verschlußorgan des Saugventils bildet, und die zugehörige Federplatte 12 sind zwischen Sitz 6 und Fänger 8 unter Zwischenschaltung der Hubbeilagen 13 festgespannt.

Um den Einbau der Ventilkombination in den Verdichter und den Ausbau aus demselben zu erleichtern, ist der Fänger 8 des innenliegenden Ventils in radialer Richtung größer ausgebildet als der vom Sitz 1 des außenliegenden Ventils umschlossene Einbauquerschnitt des innenliegenden Ventils. Der Fänger 8 ist, wie insbesondere aus F i g. 8 ersichtlich ist, mit an seinem Umfang zahnkranzartig angeordneten, radialen Vorsprüngen 14 versehen, die bis in den Bereich des Sitzes 1 des außenliegenden Ventils ragen. Die Vorsprünge 14 greifen dabei in eine stufenförmige Eindrehung 15 des Sitzes 1 ein, so daß die unteren Begrenzungsflächen des Sitzes 1 und des Fängers 8 im Bereich des Kolbens des Verdichters in derselben Ebene liegen. Zwischen 'den Vorsprüngen 14 und der stufenförmigen Eindrehung 15 kann erforderlichenfalls sowohl radial als auch axial ein entsprechendes Spiel vorgesehen sein, um die feste Einspannung der Naben der Platten 11 und 12 mittels der Zentralschraube 9 nicht zu behindern.

Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 ist am Außenumfang des Fängers 8' ein zusätzlicher voller Ring 16 vorgesehen, der über den Einbauquerschnitt des innenliegenden Ventils hinaus in den Bereich des Sitzes 1 des außenliegenden Ventils ragt. Auch dabei kann im Sitz 1 eine stufenförmige Eindrehung für den Ring 16 vorgesehen sein.

Der Zusammenbau der Ventilkombination kann bei beiden Ausführungsbeispielen außerhalb des Verdichters erfolgen, wodurch insbesondere der Einbau der beweglichen Organe in die Ventile vereinfacht und erleichtert wird. Nach Einlegen des Ventilringes 3 und des Federringes 4 wird dabei der Sitz 6 des innenliegenden Ventils von oben in dem ringförmigen Sitz 1 des außenliegenden Ventils eingesetzt, worauf die Ventilplatte 11, die Federplatte 12 und der Fänger 8 bzw. 8' mittels der Zentralschraube 9 von unten am Sitz 6 befestigt werden. Zufolge der vergrößerten Ausbildung des Fängers 8 bzw. 8' ergibt sich eine Verbindung zwischen den beiden Ventilen, so daß die Ventilkombination in vorteilhafter Weise als zusammenhängendes Ganzes in den Verdichter eingebaut und aus diesem herausgenommen werden kann.

Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Abänderungen der dargestellten Ausführungsbeispiele und auch weitere Ausbildungsformen möglich. Beispielsweise können bei der Ausführung nach den F i g. 1 und 2 in der inneren Begrenzungsfläche des Sitzes 1 des außenliegenden Ventils in axialer Richtung verlaufende Nuten für das Hindurchführen der Vorsprünge 14 des Fängers 8 vorgesehen sein. Das innenliegende Ventil kann sodann zuerst mittels der Zentralschraube zusammengesetzt und erst danach in dem Sitz 1 eingebaut werden, wobei die Vorsprünge 14 durch die Axialnuten in der inneren Begrenzungsfläche des Sitzes 1 eingeführt werden und hierauf das innenliegende Ventil gegenüber dem Sitz 1 verdreht wird. Die Verankerung der beiden Teile erfolgt dabei ähnlich wie bei einem Bajonettverschluß. Diese Variante der Erfindung kann insbesondere auch bei einer Anordnung mit innenliegendem Druckventil angewendet werden, in welchem Fall der Sitz des innenliegenden Ventils mit Vorsprüngen versehen ist, die durch Nuten im außenliegenden Ventil eingeführt werden. Dabei ist auf die richtige Anordnung der zwischen den Sitzen der beiden Ventile erforderlichen Dichtfläche, entlang welcher die beiden Ventile einander berühren, zu achten, damit ein dichter Abschluß zwischen dem Saugraum und dem Druckraum erzielt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Konzentrische Ventilkombination für Kolbenverdichter mit innenliegendem Saugventil, wobei das außenliegende Druckventil auf dem Zylinder aufliegt und das Saugventil mit seinem Sitz, der in radialer Richtung über den vom Sitz des Druckventils umschlossenen Einbauquerschnitt für das Saugventil hinausragt, dichtend auf das Druckventil gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß auch der Fänger (8,8') des Saugventils, der einen eigenen Bauteil bildet, wenigstens über einen Teil seiner Höhe sowie seines Umfanges in radialer Richtung größer ist als der vom Sitz des Druckventils umschlossene Einbauquerschnitt des Saugventils.

2. Ventilkombination nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Fänger (8) des Saugventils mit an seinem Umfang zahnkranzartig angeordneten radialen Vorsprüngen (14) versehen ist.

3. Ventilkombination nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenrand des Fängers (8, 8') bzw. die an diesem angeordneten Vorsprünge (14) in eine stufenförmige Eindrehung (15) od. dgl. des Sitzes des Druckventils mit Spiel hineinragen, wobei die axiale Tiefe der stufenförmigen Eindrehung od. dgl. vorzugsweise derart bemessen ist, daß die zylinderseitigen Begrenzungsflächen der beiden Ventile wenigstens im Bereich des Kolbens ungefähr in einer Ebene liegen.

4. Ventilkombination nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der inneren Begrenzungsfläche des Druckvcntils in axialer Richtung verlaufende Nuten für das Hindurchführen der Vorsprünge (14) od. dgl. des Fängers (8) des Saugventils vorgesehen sind, wobei die Verankerung zwischen den beiden Ventilen durch gegenseitiges Verdrehen erfolgt, sobald das Saugventil in das Druckventil eingesetzt ist.