DE2060663C3 - Ventilsatz für Kolbenverdichter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Ventilsatz für Kolbenverdichter mit zwei übereinander angeordneten, gegeneinander abgedichteten Ventilsitzplatten, von denen die eine für das Saugventil, die andere für das Druckventil bestimmt ist und mit die Durchtrittsöffnungen in den Ventilsitzplatten steuernden flexiblen Lamellen, die mit einem Ende auf der zugehörigen Ventilsitzplatte festgeklemmt sind und deren Hubbewegung durch Aussparungen im Ventilsatz begrenzt sind.

Ein bekannter Ventilsatz dieser Art (DE-GM 17 81 648) ist aus zwei unmittelbar aneinander anliegenden Ventilsitzplatten gebildet. Die Ventillamellen sind dort als Lenkerlamellenplatten ausgeführt, bestehen je aus mehreren parallelen Streifen und weisen seitliche flexible Lenkerarme auf, die an ihren Enden mit je einer Schraube an der zugehörigen Sitzplatte festgeklemmt sind. Für die Hubbewegung der Ventillamellen sind in die Sitzplatten Aussparungen eingearbeitet. Das erfordert einen aufwendigen Bearbeitungsgang der Ventilsitzplatten bei der Herstellung. Gleiches gilt auch für die Abdichtung der beiden Ventilsitzplatten, die Saug- und Druckseite des Verdichters voneinander trennen.

Bei einem anderen solchen, aus zwei Sitzplatten bestehenden Ventilsatz ist zwischen die einzelnen Sitzplatten eine elastische Dichtung eingelegt. Für die Hubbewegung der Verschlußplatten sind in die entsprechenden Ventilsitzplatten ebenfalls Aussparungen eingearbeitet (US-PS 21 87 931).

Es ist auch noch ein weiterer, ähnlich ausgebildeter Ventilsatz bekannt (US-PS 24 49 408), bei dem zwischen die je zweiteilig ausgebildeten Ventilsitzplatten eine Distanzscheibe eingelegt ist. Diese weist die Aussparun-

gen für die Hubbewegung der Verschlußplatten auf, die als Streifen mit aufgebogenen Rändern ausgeführt und mit ihren Enden an der Distanzscheibe geführt sind. Es handelt sich hier um eine verhältnismäßig aufwendige und damit teuere Konstruktion mit vielen Bearbeitungsgängen. Ihre Anwendung ist daher hauptsächlich bei größeren Maschinen sinnvoll. Bei kleineren Maschinen werden einfacher ausgebildete Ventile benutzt.

Eine bekannte Ausführung eines solchen einfacheren Ventibatzes (US-PS 19 86 831) besitzt eine einzige Ventilsitzplatte mit in einer Ebene liegenden Saug- und Druckventilen, deren Verschlußstücke aus einer über den ganzen Verdichtungsquerschnitt durchgehenden dünnen Platte als zungenförmige Lamellen ausgestanzt sind. Diese Lamellenplatte liegt auf der Ventilplatte und ist zwischen dieser und einer Deckelplatte unter Zwischenlage einer Distanzscheibe mit Hilfe von Schrauben dichtend eingespannt Die Distanzscheibe weist die Aussparungen für die Hubbewegungen der Lamelle auf und bestimmt den Ventilhub.

Bei dieser bekannten Ausführung muß für jede Verdichtergröße eine eigene Lamellenplatte hergestellt werden, zu deren sorgfältiger Fertigung teuere Stanzwerkzeugs erforderlich sind. Außerdem muß die bis an die Außenseite des Verdichters reichende Lamellenplatte zusätzlich abgedichtet werden. Die ausgestanzten zungenförmigen Lamellen sind an ihren Längsseiten nicht frei zugänglich, so daß sie nicht einwandfrei entgratet werden können, was für die Sicherstellung einer hohen Lebensdauer notwendig wäre. Die Anordnung der beiden Ventile in einer Ebene läßt nur eine seitlich des Kolbens liegende Zu- und Abführung des gesteuerten Mediums zu.
Neben den aus einer dünnen Platte herausgestanzten Lamellenzungen gibt es auch noch Ventilsätze für Kolbenverdichter mit einem Saugventil und einem Druckventil, wobei nur eine gemeinsame Ventilsitzplatte vorgesehen ist. Die Ventile liegen jeweils auf der Außenseite der Ventilsitzplatte. Diese ist unter Zwischenlagc von Dichtungen zwischen dem Zylinder und dem Zylinderdeckel eingespannt. Zur Hubbegrenzung des Saugventils dient der Zylinder und zur Hubbegrenzung des Druckventils ein passender Anschlag im Zylinderdeckel. Die Durchtrittsöffnungen in der Ventilsitzplatte werden von flexiblen Lamellen gesteuert, die als eigenes Teil zungenförmig ausgestaltet und zwischen der Zylinderdichtung und dem zugehörigen Maschinenteil (Zylinder oder Zylinderdeckel) festgeklemmt sind. Um bei der geringen Stärke der Dichtung Platz für die einzuklemmende Lamelle zu schaffen, ist in der Stirnseite des Zylinders oder des Zylinderdeckels eine Aussparung mit der Lamellendicke entsprechender Tiefe ausgeformt. Die Hubbewegung der Lamellen wird durch im Bereich des freien Lamellenendes vorgesehene Aussparungen ermöglicht (DE-AS 11 29 784). Bei dieser Ausführung sind also sowohl in der Stirnseite des Zylinders als auch im Zylinderdeckel Bearbeitungen erforderlich, um die Lamelle einspannen zu können und um die Hubbewegung zu ermöglichen sowie einen Endanschlag für die Lamelle zu schaffen.

Eine solche Bearbeitung kann bei einem weiterhin bekannten Ventilsatz mit nur einer einzigen Ventilsitzplatte (DE-GM 17 39 030) entfallen. Dort ist an der Einspannstelle der als eigenes Teil ausgebildeten zungenförmigen Ventillamelle, die allerdings fast den gesamten Zylinderquerschnitt überdeckt, eine Beilage aus dem gleichen Material wie die Dichtung zwischen die Lamelle und den Zylinder eingelegt. Die Dicke

dieser Beilage ist um die Dicke der Lamelle kleiner als jene der Dichtung. Eine Hubbegrenzung für die zungenförmige Lamelle ist dort nicht vorgesehen. Der mögliche Lamellenhub ist deshalb wesentlich größer als die Dicke der Dichtung. Das Einlegen der verhältnismä-Big kleinen Beilage an der richtigen Stelle erschwert die Montage dieses Ventils.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Ventilsatz mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so auszugestalten, daß für das Festklemmen und für die w Hubbewegnng der Lamellen keine besondere Bearbeitung der Ventilsitzplatten notwendig ist Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst Zweckmäßige Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Man erkennt zunächst, daß hier der Ventilsatz ebenfalls zwei Ventilsitzplatten aufweist zusätzlich aber aus einer zwischen die Ventilsitzplatten eingelegten Diitanzscheibe aus nachgiebigem Dichtmaterial besteht und als Verschließorgane Lamellen aufweist die als eigene Teile zungenförmig ausgebildet sind. Dabei ist die Drucklamelle auf der einen Seite der Distanzscheibe zwischen dieser und der Ventilsitzplatte für das Druckventil und die Sauglamelle auf der anderen Seite der Distanzscheibe zwischen dieser und der Ventilsitzplatte für das Saugventil festgeklemmt. Da die Distanzscheibe aus nachgiebigem Dichtmaterial besteht, pressen sich bei diesem Festklemmen die Lamellen in das Material der Distanzscheibe ein. Da weiter allein die Distanzscheibe die Aussparungen für die Hubbewegungen der Lamellen aufweist, sind irgendwelche Aussparungen und Ausdehnungen an den Ventilsitzplatten für die Befestigung, die Hubbewegung oder die Begrenzung der Hubbewegung der Lamellen nicht erforderlich. Die Ventilsitzplatten können vielmehr wegen der zwischen sie eingelegten Distanzscheibe aus nachgiebigem Dichtmaterial und ihrer Funktion für das Festklemmen der Lamellen einerseits und die Hubbewegungen der Lamellen andererseits als Platten mit durchweg ebenen Oberflächen ausgebildet sein und durch einfaches Stanzen hergestellt werden.

Beide Ventilsitzplatten können völlig identische Form haben und ihrer unterschiedlichen Funktion als Ventilsitzplatte für Saug- und Druckventil dadurch genügen, daß man die eine seitenverkehrt relativ zur anderen unter Zwischenlage der Distanzscheibe über dieser anordnet Auch die Lamellen können durchweg identisch aufgebaut sein. Da es sich um jewrils eigene Teile von einfacher Zungenform handelt, lassen sie sich leicht entgraten, so daß die Lebensdauer angehoben ist. Auch kann bei Bruch eine Lamelle nicht in die Zylinderbohrung fallen. Auch die Lamelle ist einfach herzustellen.

Trotz der einfach herstellbaren, aber einzelnen Teile des Ventilsatzes ist dieser in der Handhabung dann bequem, wenn man die Ventilsitzplatten und die Distanzscheibe samt den festgeklemmten Lamellen zu einer Baueinheit zusammenfaßt. Das Zusammenstellen der Baueinheit ist noch weiter erleichtert, wenn man die Lamellen an der Distanzscheibe annietet. Die Gesamtheit aus den beiden außenliegenden Ventilsitzplatten und der dazwischenliegenden Distanzscheibe mit festgeklemmten Lamellen kann dann einfach gehandhabt werden. Wegen der völlig ebenen Außenflächen der Baueinheit sind Bearbeitungen an Zylinder und Zylinderkopf nicht notwendig.

Entscheidend ist, daß weder an diesen Teilen des Verdichters Bearbeitungen vorgenommen werden müssen, noch an den Ventilsitzplatten. Das ist eine Folge der Tatsache, daß die Distanzscheibe aus nachgiebigem Werkstoff besteht und wegen der in die eingepreßten Lamellen und der in ihr vorgesehenen, die Hubbewegungen der Lamellen zulassenden Aussparungen eine Dicke aufweist die größer als der Lamellenhub ist. Deshalb sind Ausdrehungen oder andere, nur mit komplizierten Arbeitsgängen mögliche Bearbeitungen an den Ventilsitzplatten nicht mehr notwendig. Dennoch werden den Betriebsbedingungen gut anpaßbare Ventilsätze aus wenigen, gegebenenfalls immer gleich geformten Einzelteilen einfach hergestellt, die auch bei unterschiedlichen Verdichterkonsimktionen Verwendung finden können. Der Ventilsatz ist deshalb auch für einfache und billige Verdichter gut geeignet.

Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert In dieser zeigt

F i g. 1 einen erfindungsgemäßen Ventilsatz, der in einen teilweise dargestellten Verdichter eingebaut ist, im Schnitt nach der Linie I-I der Fig. 2,

F i g. 2 eine Draufsicht auf den Ventilsatz und
' F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der F i g. 2.

Gemäß F i g. 1 ist der mit 1 bezeichnete Ventilsatz zwischen dem Zylinder 2 und dem Zylinderkopf 3 eines Verdichters unter Zwischenschaltung von Dichtungen 4 und 5 eingespannt. Der Ventilsatz 1 besteht aus drei übereinander angeordneten Scheiben. Die dem Zylinder 2 zugekehrte Scheibe bildet die Sitzplatte 6 für das Druckventil, die am Zylinderkopf 3 anliegende Scheibe dient als Sitzplatte 7 für das Saugventil und zwischen den beiden Sitzplatten 6, 7 ist eine Scheibe 8 aus nachgiebigem Werkstoff, wie Dichtmaterial, eingespannt. Auf den beiden Seiten der Scheibe 8 ist je eine flexible Lamelle angeordnet, die Drucklamelle 9 und die Sauglamelle 10. Die beiden Lamellen 9,30 liegen je mit einem Ende über einer in der zugehörigen Sitzplatte 6,7 vorgesehenen Durchtrittsöffnung 11,12 für das Medium und sind mit ihrem anderen Ende zwischen der Scheibe 8 und der jeweiligen Sitzplatte festgeklemmt. In der Scheibe 8 befinden sich außerdem Aussparungen 13 und 14 für die Hubbewegung der Lamelle 9 und 10. Ferner sind in den beiden Sitzplatten 6 und 7 Abströmöffnungen 15 und 16 für das Medium vorgesehen, die mit den Aussparungen 13 und 14 in Verbindung stehen und aus den F i g. 2 und 3 ersichtlich sind. Im Zylinderkopf 3 sind ein Saugraum 17 und ein Druckraum 18 vorgesehen, die durch eine Zwischenwand 19 voneinander getrennt sind. Der Hub der Lamellen 9 und 10 wird durch die Dicke der Scheibe 8 aus nachgiebigem Werkstoff bestimmt und kann durch Auswechseln der Scheibe 8 verändert werden.

Die einzelnen Scheiben des Ventilsatze!: 1, die beiden Sitzplatten 6 und 7 und die dazwischenliegende Scheibe 8 aus nachgiebigem Werkstoff, sind samt den Lamellen 9 und 10 durch versenkt angeordnete Schrauben 20 zu einer zusammenhängenden Baueinheit verbunden. Dadurch wird die Handhabung des Ventilsatzes und der richtige Einbau desselben wesentlich erleichtert. Ferner sind die beiden Lamellen 9 und JO durch Nieten 21 an der Scheibe 8 befestigt, so daß sie mit dieser zusammenhängen und in der richtigen Lage zwischen den Scheiben eingespannt werden. Die Nieten 21 sind an einem Ende in der Scheibe 8 versenkt Wie aus F i g. 3 hervorgeht, ist am anderen Ende der Nieten 21 für die auf der Lamelle 9 aufliegenden Köpfe derselben in der Sitzplatte 6 eine Ausnehmung 22 vorgesehen, die beispielsweise durch Prägen hergestellt sein kann. Die

Sitzplatten 6 und 7 weisen vorteilhaft die gleiche Form auf und liegen lediglich seitenverkehrt zueinander. Die in Fig.2 eingezeichneten Bohrungen 23 sind für den Durchtritt der Zylinderkopfschrauben vorgesehen, durch welche der Ventilsatz 1 eingespannt wird.

Das Medium wird aus dem Saugraum 17 im Zylinderkopf 3 durch die_; .Durchtrittsöffnung 12 angesaugt und gelangt über die Aussparung 14 in der Scheibe 8 und die Abströmöffnungen 15 in der Sitzplatte 6 in den Zylinder 2. Die Lamelle 10 hebt sich dabei von der Durchtrittsöffnung 12 ab und legt sich mit ihrem freien Ende an die Sitzplatte 6 an, die zugleich als Hubbegrenzung für das Saugventil dient. Die Abströmung des verdichteten Mediums aus dem Zylinder erfolgt in gleicher Weise durch die Durchtrittsöffnung 11 in der Sitzplatte 6, die Aussparung 13 und die Abströmöffnungen 15 in den Druckraum 18 des Zylinderkopfes 3. Wie leicht zu erkennen ist, besitzt der erfindungsgemäße Ventilsatz einen besonders einfachen Aufbau. Er ist lediglich aus drei unterschiedlichen Bauteilen zusammengesetzt, aus den beiden gleichen Sitzplatten 6, 7 der Scheibe 8 aus nachgiebigem

ίο Werkstoff und den Lamellen 9, 10, die ebenfalls gleich ausgebildet sind. Alle Bauteile weisen eine einfache, ebene Form auf und können durch Stanzen billig hergestellt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Ventiisatz für Kolbenverdichter mit zwei übereinander angeordneten, gegeneinander abgedichteten Ventilsitzpiauen, von denen die eine für das Saugventil, die andere für das Druckventil bestimmt ist und mit die Durchtrittsöffnungen in den Ventilsitzplatten steuernden flexiblen Lamellen, die mit einem Ende auf der zugehörigen Ventilsitzplatte festgeklemmt sind und deren Hubbewegungen durch Aussparungen im Ventilsatz begrenzt sind, dadurch gekennzeichnet, daßzvischendie beiden Ventilsitzplatten (6 und 7) eine Distanzscheibe (8) aus nachgiebigem Dichtmaterial eingelegt ist, die die Aussparungen (13 und 14) für die Hubbewegungen der Lamellen (9 und 10) aufweist, die als ein eigenes Teil zungenförmig ausgebildet und zwischen der Distanzscheibe und der zugehörigci Ventilsitzplatte festgeklemmt sind.

2. Ventilsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilsitzplatten (6, 7) und die Distanzscheibe (8) samt den Lamellen (9,10) durch in den Sitzplatten versenkt angeordnete Schrauben (20) zu einer Baueinheit verbunden sind.

3. Ventilsatz nach Ansprach 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (9,10) an ihren auf der zugehörigen Ventilsitzplatte (6, 7) jeweils festgelegten Enden mit der Distanzscheibe (8) vernietet sind.

4. Ventilsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ventilsitzplatten (6,7) identische Form aufweisen.