Selbsttätig arbeitendes Ventil für Kolbenverdichter Die Erfindung
bezieht sich auf ein selbsttätig arbeitendes Ventil für Kolbenverdichters das eine
zwischen einem Ventilsitz und einer ßffenlage bewegliche Ventilplatte und eine mit
einer Umgrenzungsfläche derselben zusammenwirkende Führung aufweist. In @iiannigfaltigen
Anwendungsgebieten von Kolbenverdichtern ist es nicht zulässig bzw. möglich, die
gleitend gegeneinander liegenden Flächen der Ventilanordnung, nämlich die Führungsfl-(iche
und die gegen sie anliegenden Bereiche einer Umgrenzungs-Fläche der Ventilplatte,
mit E31 bzw. Fett zu schmieren, um zu günstigen Reibungsverhältnissen zu kommen
und insbesondere den Verschleiß zu beschränken. In solchen Fällen- werden an den
Ventilanordnungen bereits nach kurzen Gebrauchszeiten Überholungsarbeiten notwendig.
Schon bekannte Versuche, statt metallischer Führungen für die metallischen Ventilplatten
.Automatic valve for reciprocating compressors The invention
refers to an automatic valve for reciprocating compressors
between a valve seat and an open position movable valve plate and one with
a boundary surface thereof having cooperating guide. In @iiannigfaltigen
Areas of application of reciprocating compressors, it is not permitted or possible that the
surfaces of the valve arrangement that slide against one another, namely the guide surfaces
and the areas of a boundary surface of the valve plate resting against them,
Lubricate with E31 or grease in order to achieve favorable friction conditions
and in particular to limit wear and tear. In such cases, the
Valve arrangements require overhaul work after only a short period of use.
Known attempts instead of metal guides for the metal valve plates
.
aus nichtmetallischen Werkstoffen wie Kunststoffen bestehende Führungen
zu verwenden, sind für wesentlichen erfolglos geblieben, weil. die: verhältnismäßig
geringe Härte' solcher Werkstoffe den durch die nicht vermeidbaren honen spezifischen
Aleibüngsdrücke bedingten Anforderungen nicht genügt, so da';
.auch dabei schnell ein unzulässig groler Verschleif', auftritt.
Zur Verweidunn ungünstiger )1eibuiigsbeanspruchz.li-ge:i ist
es iibrigcllE
auch bekannt, Vetitilsc£.lie=iglieder zfiit Schwingariten zu
führen.
Solche Anordnungen sind stets aufwendig Lind oftinals aus `s.aura-
gründen nicht zu verwirklichen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für Kolbenverdichter
ein selbsttätig arbeitendes Veatl -der eingangs u3.nschriebenen
Art z11 schaffen, das auch ohn.e_ scimierinittelzuführuiig,
d. h.
bei einem sog. -ölfreien Betrieb langdauernd betriebssicher
arbeitet. Dies wird erfindungsgemä3 im wesentlichen dadurch
erreicht, da. der der Ventilplatte zugeordneten metallischen
Führungsfläche wenigstens ein Einsatz aus im weseat @icilen
nichtmetallischem Uerkstoff mit gegenüber dem Metall besseren
- Troekenlaufeigenschaften z. B. auf der Basis von Polyfe traf
luor -
ü,thylen (PTFE) eingefügt ist. Dieser Ausgestaltung liegt die
Erkenntnis zugrunde, dass nichtm=etallische Werkstoffe iiiit
gegenüber Mietall besseren Trockenlaufeigenschaften beispiels-
weise der vorgenaaxten Gruppe ihre Wirkung nicht auf die bei
der Konstruktion von ihnen unmittelbar erfa:"te Gleitflächen-
zone -besehrän?i-en sondern in Form kleinster Teilchen über
die
sich anschlie3enden metallischen Gleitflächen ge@visser;:iai3-exi
verschleppt werden, so date scäion nach kurzzeitigem Gebrauch
auch in denjenigen Bereichen der Führungsanordnung, in denen
der führenden metallischen Uingrenzuugsfltche der VentiI.platte
metallische Führungsflächen gegenüberliegen, die günstigen
Laufeigenschaften des im wesentlichen nichtiiietallisehen Werk-
stoffes wirksam werden, ohne jedoch dessen typische MÜngel,
nti.ml:ich.ie.-,utt:iest izn vorliegenden Fall im Verhältnis
zu
den hohen. sPezifischen Flächer:pressungen zu geringe Härte
aufzuweisen. Das :itit der erfindungsgeinä,rien Ausgestaltung
er-
iaöglichte VerscIlleipen Von Teilchen des im Vergleich zu Metall
bessere Troc.@enlufeigenseaiaften aufweisenden, im wesentlichen
nichtiiietallischen W'er_istoffes über die metallischen Flächen
der
aneinander geführten Glieder sombiniert demnach die günstigen
jAgenschaften beider Werlcsto'Lfgruppeaz im Sinne einer ma
geb-
li.c.zeii Verbesserung der Verschleilfestigrieit. Dabei sc(ilieF3en
die .-zarten und in der s.egel gro _=flUchig mit der Ventilplatte
-
metallischen führungsflächenbereiche einen
schädlichen Verschlei': der nichtmetallischen- läerjcstoffteile
durch uii-iittelbare Abstützung der Ventilplatte aus, wehrend
die
nichtmetailiischen Bereiche der Führung Werkstoffte.le abgeben,
die den der schlei:- an den vietalliscken Bereichen zumindest
we-
sentlich einschränken. Eingehende Untersuchungen haben im
Übrigen l)este'tigt, daß mit der erfindungsgersä=len Eingliederung
von im wesentlichen nichti2.etallisclien., gegenüber dem Metall
bessere Trockenlaufeigenschaften aufweisenden Einlagen in die
metallischen Führungsflächen ein langdauernder Schutz der
=@icta:l.lisc.>;co i.@:ihr-cingselemente gegen einen schädlichen
Ver-
yclilei`i tierbei¢efU.rzrt .wird.. Dies mag daiiiit zu erklären
sein,
dag scann Spuren des nichtmetallischen Werkstoffes ausreichen,
" uiiz langdarxernd einen Verschieig@ der metallischen Elemente
weitgehend zu unterdrücken.
Für ciieiala°era können verschiedenartige,, im. wesentlichen
nichtwetüilsehe =xeristoffe veriraaadt werden. Besonders gute
Ergebnisse sind mit den schon erwähnten Kunststoffen auf der Basis
von Polytetrafluoräthylen gemacht worden, Dieser Kunststoff kann überdies noch Beimengungen
beispielsweise- -Blei bzw. Bleiverbindungen, Kohlenstoff, Bronze, Glas oder Molybdänverbindungen
enthalten, um die von ihm ausgehende Dauerschmierwirkung weiterhin zu verbessern.To use existing guides made of non-metallic materials such as plastics have remained unsuccessful for the essentials because. the: relatively low hardness of such materials is specific to the unavoidable honing Aleibüngsdrücke does not meet the requirements, so there ';
.also quickly an impermissibly large amount of wear occurs.
In order to avoid unfavorable stresses and strains: it is all the rest of the time
also known to lead vetitilsc £ .lie = ieder zfiit Schwingariten.
Such arrangements are always complex and often from `s.aura-
found not to be realized.
The invention is based on the object for reciprocating compressors
an automatically working veatl - the one described at the beginning
Create type z11, which also without scimierinmittelzuführuiig, ie
with so-called -oil-free operation, long-term operational reliability
is working. This is essentially achieved according to the invention
reached there. the metallic one assigned to the valve plate
Leadership area at least one insert from the weseat @icilen
Non-metallic Uerkstoff with better compared to the metal
- Dry running properties e.g. B. on the basis of Polyfe met luor -
ü, ethylene (PTFE) is inserted. This configuration is the
Based on the knowledge that non-metallic materials iiiit
better dry running properties compared to Mietall, for example
do not assign the effect of the pre-sewn group to them
of the construction directly recorded by them: "te sliding surface
zone -besehrän? i-en but in the form of tiny particles over the
adjoining metallic sliding surfaces ge @ visser;: iai3-exi
be carried off, so date scäion after short-term use
also in those areas of the guide arrangement in which
the leading metallic peripheral access surface of the valve plate
opposite metallic guide surfaces, the favorable
Running properties of the essentially non-metallic work
substance become effective, but without its typical deficiencies,
nti.ml:ich.ie.-,utt:iest izn the present case in relation to
the high. Specific surfaces: pressings too low hardness
to have. That: with the design elements according to the invention
Possible connections of particles of compared to metal
better troc. @ enlufeigenseaiaften exhibiting, essentially
non-metallic substances over the metallic surfaces of the
links that are brought together combine the favorable ones
The properties of both Werlcsto'Lfgruppeaz in the sense of a major
li.c.zeii Improvement of the wear resistance. Thereby sc (ilieF3en
the.-delicate and generally large _ = volatile with the valve plate -
metallic guide surface areas
harmful wear and tear: of the non-metallic parts
by directly supporting the valve plate, while the
Submit materials to non-detailed areas of the leadership,
those of the schlei: - at least in the vietalliscken areas
significantly restrict. In-depth investigations have im
The rest of the fact that with the inventive incorporation
of essentially non-metallic, compared to the metal
inserts having better dry-running properties in the
metallic guide surfaces a long-term protection of the
= @ icta: l.lisc.>; co i. @: ihr-cingselemente against harmful
yclilei`i tier bei ¢ efU.rzrt .will .. This may explain why
dag scann traces of the non-metallic material are sufficient,
"uiiz long daring a variety of metallic elements
largely suppressed.
For ciieiala ° era various ,, im. essential
nichtwetüilsehe = xeristoffe be veriraaadt. Particularly good ones
Results have been made with the plastics already mentioned on the basis of polytetrafluoroethylene. This plastic can also contain admixtures such as lead or lead compounds, carbon, bronze, glass or molybdenum compounds in order to further improve the permanent lubricating effect.
Di.e Erfindung läßt sich verschiedenartig- verwirklichen-.Bei einer
bevorzugten Ausführung sind die Einsätze als Zapfen in führungsflächenseitig offenen
Ausnehmungen eines den Öffnungsweg der Ventilplatte begrenzenden und die Führung
bildenden Fanggliedes eingesetzt. Die Größe der unmittelbar mit dem bzw.-den Einsätzen
zusammenwirkenden Gleitflächen der Ventilplatte kann maßgeblich kleiner sein als
die mit metallisehen Bereichen der Führung zusammenwirkend En Fläche:, Das: Größenverhältnis
dieser Flächen mag beispielsweise bei 1 f 3 bis 1 : 10 liegen. Durch: die
erfindungsgemäße Ausgestaltung werden demnach die an- den metallischen Führungsbereichen
anfallenden Flächenpressungen nur relativ unwesentlich vergrößert. Es-wäre im übrigen
möglich, die Einsätaestattin Form von Zapfen beispielsweise als abweichend geformte
Elemente in Ausnehmungen der Führungsflächen einzubringen wie einzukleben oder formschlüssig
einzulagern. Die Art und Form der Platten der erfindungsgemäßen Ventile kann mannigfaltig
abgewandelt werden. Wenn auch die erfindungsgemäße Ausgestal=tung vornehmlich für
kreisringförmige Ventilplatten geeignet ist, so können doch auch Ventile mit ab-@
-
weichende Umri°3forrn aufweisenden Platten erfindungsgemäß
ausgestaltet werden.
Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einen
Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 den Kopfbereich eines Kö:lbenverdichter-Zylinders
iin Längsschnitt,
Fig. 2 als Vertikalschnitt das Saugventil des Zylinders
nacb Fig. 1 in - größerem Maßstabe,-
Fig. 3 das Fangglied des Ventiles nach Figo 2 als Drauf-
sicht. -
In der Zylinderbohrung in eines kühlbaren Zylinders 11 ist
gemä°-- Fig. 1 ein Kolben 12 beweglich. Der Zylinder 11 trägt
oberendig einen die Bohrung 10 abschließenden Zylinderdeckel
13, dem eine Saugventilanordnung 14 und eine Druckventilan-`
ordnune 15 eingefügt sind, die unter Vermittlung von. Wand-
durchbrüche aufweisenden Zylinderkörpern 16 und 1'7, sog,
Laternen, durch Deckel 13 und 19 in der Gebrauchslage ge-
halten werden. Das Arbeitswediurn wird durch den.: Zylinder
in Richtung der eingezeichneten Pfeile gefördert.
Das in den Fig. 2 und 3 dargestellte Saugventil 14 nach Fig.
1
umfafst eine ring-förmige Ventilsitzpla-tte 20 mit über den
Umfang
verteilten Durchbrüchen 21, die zwischen zwei ge@cl'aivssez
durchlaufenden. 'ä.ingzonerz angeordnet. sind, in Jene n in
Schlie=-
zustand eine ringförmige Ventilplatte 22 unter näigL@ui@: einer
Feder 23 bzw. des in dem Zylider 10 enthaltenen Überdruckes
anliegt. Die die Ventilplatte 22 belastende Feder 2- ma,-
ringförmig gestaltet und über ihre U:znge gewellt sein.. Sie
stützt sich gegen einen Flansch 24 eines Fanggliedes 93,
das mit dem Durchtritt des Arbeitsmediuu#as dIem-enden Durch-
bräche 26 versehen ist und metallische Fiihriiügsf l r;-ehei
27
für die Ventilplatte 22 bildet, welche sich zwischen de=z
einander zugekehrten Enden der Durchbrüche 26 erstrecken.
Die Führungsflüchen 27 sind wiederum durch Aussparungen
unterbrochen, in denen in Zapfenform Einsätze 25 aus
einem
. im wesentlichen nichtmetallischen, gegenüber deE..let=.II
der
Führung bessere @rockenläufeigenschaften aufweisenden Werk-
stoff beispielsweise auf der Basis von Polytetrafluorr'tlry
1 en
angeordnet sind. Bei der dargestellten Ausführunö sitzen
die Zapfen 27 in in dem Fangglied 25 angeordneten Bohrungen.
Die zu der Ventilplatte 22 hin freiliegenden Bereiche cler
Einsätze 28 fügen sich dein Verlauf der #aetallise-Ilen Führungs-
flächen 27 passend ein. . .
Bim bestimmungsgemäCen Gebrauch des Ventiles werden von der
der Führung zugewandten Umgrenzungsilache der Ventllhlatte
22,
d. h. der ihren Durchbruch eingrenzenden Zyl iaderfläche kleinste
Teile des Werkstoffes der Einsätze 28 übernommen und teilweise
an ciie mettyllischen Führuiigsfläclieii 27 übertragen. Damit
wird
der Verse-iilei.# an clen im -wesentlicher allein. tragenden
metallischen
Führungsi,chen 2-I -und der Ventilplatte 22 gegenüber einem
Trockenlau-" metallischer #ju2leinente entscheidend herabgesetzt..
Ein ungünstig starker Ve#.-scale°_z der Einsätze 23 tritt nicht-
ein, da dein die gegenüber säen Einsätzen 28 härteren metalli-
s chen - Füir cingsf l d:clien 217 entgegenwirken
Die dargestellte iiiisührung ist, wie schon erwähnt wurde,
nur eine beispielsweise Verwirä.lichiiiig der Erfindung. miese
ist flieht darauL zoeeehrsiil@t. Es sind vie13nehr noch mancherlei
-
andere Aus.äührungen möge ich. Die Ventilplatte Kann in bezug
auf die U:rtrz.tgestalt wie auch die Gliederung mannigfaltig
abgewaadelt werden. Die Fang- und Führungsvorrichtung für
die- ventilplatte siv#@:i gegenüber der dargestellten Ausführung
zi.bweichend gestalte(, sein. Die P,insätze 28 könnten als
ein-
;re:-l ebte 9)z-v". fcar@.tscilüssig gehalterte i.tis-..tze
in von den
;aetalliseheti @zrtz=islsfl.icgetz ausgehenden Aussparungen
altge-
brac:;t sein. Die tlf=Ytti li=ia.tte 2`? könnte statt an der
ihren `
Durchbruch u.i # r eiazenden Fläche an ihrer Aix@enfläche,
fallweise
auch innen- geführt seiet,
The invention can be implemented in various ways. In a preferred embodiment, the inserts are inserted as pins in recesses, which are open on the guide surface side, of a catch member that delimits the opening path of the valve plate and forms the guide. The size of the directly linked to the respectively-the inserts cooperating sliding surfaces of the valve plate may be significantly smaller than the cooperating with metallisehen portions of the guide En surface :, The: size ratio of these areas may for example 1 f 3 to 1: 10th As a result of the configuration according to the invention, the surface pressures occurring on the metallic guide areas are increased only relatively insignificantly. It would also be possible to insert the insert in the form of pegs, for example as differently shaped elements, into recesses in the guide surfaces, such as gluing or storing them in a form-fitting manner. The type and shape of the plates of the valves according to the invention can be varied in many ways. Even if the design according to the invention is primarily suitable for circular valve plates, valves with ab- @ -
Plates having soft contour 3-shape according to the invention
be designed.
In the drawing, the subject of the invention is in one
Embodiment shown. Show it:
Fig. 1 shows the head area of a compression cylinder
in longitudinal section,
2 shows the suction valve of the cylinder as a vertical section
according to Fig. 1 in - larger scale, -
Fig. 3 the catch member of the valve according to Figo 2 as a plan
view. -
In the cylinder bore in a coolable cylinder 11 is
According to FIG. 1, a piston 12 is movable. The cylinder 11 carries
at the top a cylinder cover that closes the bore 10
13, to which a suction valve assembly 14 and a pressure valve an- `
Ordune 15 are inserted, with the mediation of. Wall-
cylinder bodies 16 and 1'7 having breakthroughs, so-called,
Lanterns, held in the position of use by covers 13 and 19
will hold. The working cycle is provided by the: cylinder
promoted in the direction of the arrows.
The suction valve 14 shown in FIGS. 2 and 3 according to FIG. 1
comprises a ring-shaped valve seat plate 20 with over the circumference
distributed breakthroughs 21 between two ge @ cl'aivssez
continuous. 'Ä.ingzonerz arranged. are, in those n in Schlie = -
State of an annular valve plate 22 under NäigL @ ui @: one
Spring 23 or the overpressure contained in the cylinder 10
is applied. The spring loading the valve plate 22 2 ma, -
ring-shaped and corrugated over their U: tongues .. You
is supported against a flange 24 of a catch member 93,
that ends with the passage of the working medium
breaks 26 is provided and metallic guides for; -ehei 27
forms for the valve plate 22, which is between de = z
facing ends of the openings 26 extend.
The guide surfaces 27 are in turn through recesses
interrupted, in which in the pin form inserts 2 5 from one
. essentially non-metallic, compared to deE..let = .II der
Management of better @ rocker running properties exhibiting work-
substance, for example, on the basis of polytetrafluororr'tlry 1 en
are arranged. Sit in the illustrated execution
the pins 27 in bores arranged in the catch member 25.
The areas cler exposed to the valve plate 22
Missions 28 fit your course of # aetallise-Ilen leadership
surfaces 27 to match. . .
When using the valve as intended, the
The boundary surface of the valve lath 22 facing the guide,
ie the smallest cylinder area that delimits its breakthrough
Parts of the material of the inserts 28 taken over and partially
transferred to ciie mettyllic guide area 27. So that will
the verse-iilei. # an clen in the -essential alone. load-bearing metallic
Guide, chen 2-I - and the valve plate 22 opposite one
Trockenlau- "metallic # ju2leinente significantly reduced ..
An unfavorably strong Ve # .- scale ° _z of the inserts 23 does not occur.
one, because your opposite sowing inserts 28 harder metallic
s chen - Füir cingsf ld: clien 217 counteract
The illustrated guide is, as already mentioned,
only one example of the invention. lousy
is therefore fleeing zoeeehrsiil @ t. There are still many things -
I like other designs. The valve plate can be related
on the U: rtrz.tgestalt as well as the structure manifold
to be turned off. The safety and guiding device for
the valve plate siv # @: i compared to the version shown
zi.viegenig design (, be. The P, insätze 28 could be used as
; re: -l ebte 9) zv ". fcar @ .tscilüssig held i.tis - .. tze in from the
; aetalliseheti @ zrtz = islsfl.icgetz outgoing recesses old
brac:; t be. The tlf = Ytti li = ia.tte 2`? could instead of yours `
Breakthrough in the acidic surface on their aix @ en surface, occasionally
also be led inside,