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"Ringplattenventil für raschlaufende Verdichter" Es ist bekannt, dass
besonders bei Druckventilen von raschlaufenden Verdichtern die Ventilplatten am
Ende ihres öffnungswege eine beträchtliche Geschwindigkeit erreichen, Die Federn,
welche die Schliessbewegung einer solchen Ventilplatte bewirken, reichen bezüglich
ihrer Verformungsarbeit bei weitem nicht aus, die kinetische Energie der sich hebenden
Platte aufzuheben. Die Folge dieses Umstandes ist, dass die in der Regel plattenförmigen
Federelemente welche sich gegen den starr mit dem Ventilkörper verbundenen Fänger
abstützen, in ihrem zusammengedrückten Zustand eine schlagartige Beanspruchung erleiden,
die vorzeitige Ermüdungsbrüohe zur Folge hat.
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Es wurden schon zahlreiche Anordnungen getroffen, welche mittels sehr
harter Federelemente, etwa konischer Tellerfedern, oft unter Zwischenschaltung zusätzlicher
Massen, sogenannter Dampferplatten, oder durch Anbringen von Platten aus schlagdämpfenden
Werkstoffen, z. B. Kunstharzstoffen, die kinetische Energie der Ventilplatte in
der öffnungsperiode auf einem sehr kleinen Weg aufzunehmen gestatten. Bei allen
Anordnungen, bei denen zwischen Schliessfederplatten und Fänger ein hartes Federelement
bzw. Dämpferelement
eingeschaltet ist, muss die Federplatte einen
kleinen Weg zurücklegen und kann daher nicht einfach gegen den Fänger geklemmt werden.
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Es müssen also die Federplatten entweder durch elastische Lenker gehalten,
oder, falls die Ventilplatte gleitend geführt ist, ebenfalls an der Ventilplattenführung
gleitend geführt sein.
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Ein Schliessfederplattenpaket, welches an der Gleitführung der Ventilplatte
geführt ist, gibt zu folgenden Mängeln Anlass. Die Toleranzen in der Federblechdicke
bewirken, dass auch bei genau eingehaltener Höhe des Gleitringes der vorgeschriebene
Ventilplattenhub nur mit sehr geringer Genauigkeit eingehalten werden n kann, welche
Fehlerquelle dadurch, dass das ganze Federpaket zwische Fänger und Führungsring
geklemmt wird, auszuschalten ist.
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Gegenstand der Erfindung ist ein Ringplattenventil für raschlaufende
Verdichter, bei welchem Schliessfederplattenpakete bzw.
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Schlagfederplatten so angeordnet und ausgebildet sind, dass sie gemeinsam
zwischen Ventilplattenführungsring und Fänger geklemmt werden können, den als ringsegmentförmige
Arme ausgebildeten Schliessfederelementen aber trotzdem ein angemebsener Verzögerungsweg
freigegeben wird. Die einzelnen Schliessfederplatten, welche etwa die Grundform
der Ventilplatte aufweisen, es können einzelne Radialstege entßilen, sind in ihren
Ringteilen radial so geschlitzt, dass die verbleibenden radialen Arme eine kleine
elastische Durchbiegung durchführen können. Die Radialschlitze der Ringteile sind
so verteilt, dass die entstandenen Federelemente eine weiche gahpa Charakteristik
haben. Die zur Aufnahme des off 3schlages bestimmten Schlagederplatten haben ebenfalls
die Grundform der Ventilplatte und weisen ebenfalls radiale Schlitze auf, die jedoch
so angebracht sind, dass zahlreiche kurze und steife, ringsegmentfönflige Federarme
entstehen, welche
nur sehr wenig aufgebogen werden. Zur Erhöhung
der Steifigkeit können diese Arme auch welliggebogen sein. (Sn diesem Falle ist
es nicht unbedingt notwendig, dass die Federarme kurz sind, es kann
also hier die Schlagfederplatte etwa die Grundform der Schliess- |
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federplatte aufweisen. Die radialen Schlitze verhindern in
diesem |
Falle das Auftreten don sekundären Spannungen in den Platten, |
welche sich hinsichtlich der Dauerfestigkeit ungünstig auswirken |
würden.
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Die Schlagfederplatte bzw. ein Schlagfederplatten-Paket wird an dem
Fänger anliegend angeordnet. Sind die Federelemente nur einfach gebogen, so ist
es, damit keine scharfe Kante mit den darunterliegenden Federelementen der Schliessfederplatten
in Berührung kommt, vorteilhaft, wenn die hohlen Seiten der aufgebogenen Ringarme
gegen den Fänger weisen. An die Schlagfederplatten kommen ventilsitzseitig die Schliessfederplatten
zu liegen. Da die Nabenteile beider Federplattenpakete erfindungsgemäss aneinandergedrückt
werden, ist der Abstand des Schliessfederpaktes vom Fänger am Rande um die Pfeilhöhe
der aufgebogenen Schlagfederarme großer als an der Nabe. Dies bewirkt, dass sich
die Radialarme der Schliessfederplatten durchbiegen. Diese übereinandergebauten
Einzelteile werden mit der Mittelschraube unter Zwischenschaltung des Gleitringes
für die Ventilplatte gegen den Ventilsitz gespannt.
Die beigegeben Zeichnung zeigt in Fig. 1 ein Ventil, welches
mit |
einem Federsatz, bestehtwdaus einer Schlagfederplatte und einem |
aus zwei Schliessfederplatten bestehenden Paket versehen ist, |
in Fig. 2 eine Schliessfederplatte, |
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in Fig. 3 eine Schlagfederplatte, in Fig. 4 die Abwicklung einer Zylinderprojektion
des Ventiles,
auf welcher die Lagen der einzelnen Federelemente
zu au sehen sind, in Fig. 5 einen einfach gebogenen Federarm einer Schlagfederplatte,
in Fig. 6 einen wellig gebogenen Arm einer Schlagfederplatte.
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In Fig. 1 ist 1 der Ventilsitz, 2 die Mittelschraube, 2 3 die Ventplatte,
4 der Führunsring für die Ventilplatte 3, 5 der Fänger. Ventilplatte und Federelemente
sind durch Stifte 7, welche durch Löcher 6 reichen gegen Verdrehung gesichert. An
den Fänger 5 ist die Schlagfederplatte 8 so gelagert, dass die aufgebogenen Arme
9 gegen diesen weisen, was auch der Fig. 4 zu entnehmen ist. Liegt der Nabenteil
10 unmittelbar auf dem Fänger auf, so erfahren die radialen Arme 11 eine kleine
elastische Durchbiegung. Die Aufbiegung der Arme 9 kann bogenförmig nach
Fig. 5 oder wellig nach Fig. 6 erfolgen. |
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Die Schliessfederplatten 12 nach Fig. 2 werden mit Schlitzen 13 und 14 derart versehen,
dass die verhältnismässig langen und weichen Federelemente 15 und 16 an den radialen
Armen 17 zustandekommen. Wird bei der Montage durch den Führungsring 4 das Nabenstück
18 gegen das NabenstUck 10 der Schlagfederplatte 8 und mit diesem gegen den Fänger
5 gedrückt, so biegen sich die radialen Arme 17 elastisch durch.
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Während der Hubbewegung der arbeitenden Ventilplatte werden vorerst
die weichen Schliessfedern, welche kaum eine Verzögerung der Ventilplattenbewegung
bewirken, zusammengedrückt. Die Ventilplattenbewegung wird erst durch die harte
Schlagfederplatte 8 verzögerte wobei aber die Schliessfederplatten weitgehend geschont
werden.