DE2635166C3 - Saug- und Druckventil für Kolbenverdichter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Saug- und Druckventil für Kolbenverdichter mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Mlerkmalen. Ein solches Ventil ist aus der US-PS 9 86 122 bekannt. Bei dem bekannten Ventil befindet sich der Ventilteller am Austritt der Durchtrittsbohrung und bewegt sich zum öffnen der Durchtrittsbohrung zum Durchlaß eines Fluidstromes nach außen von dem Ventilgehäuse weg, und zwar in entgegengesetzter Richtung zu der Bewegungsrichtung der Ventilhülse, die zum Verschließen der Bohrungen in dem Flansch des Ventilgehäuses dient. Hierdurch wird in axialer Richtung eine relativ große Länge für das Gesamtventil benötigt. Außerdem ist dieses Ventil für Reparaturzwecke weitgehend vollständig auseinander zu bauen, obwohl normalerweise nur die Ventilfedern zu ersetzen sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Ventil der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Länge in axialer Richtung verkürzt werden kann und das zugleich in einfacher Weise gewartet werden kann.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die in Patentanspruch I genannten Merkmale gelöst, während der Unteranspruch eine einfache Ausbildung des Widerlagers definiert.

Beim Gegenstand der Erfindung bewegen sich die Ventilscheiben unter Zusammendrücken der Federn zum öffnen aufeinander zu und nicht, wie beim Stand der Technik, voneinander weg. Hierdurch kann die notwendige axiale Länge des Ventils verkürzt werden. Die Ausbildung der Ventilteile als Ventilteller bzw. Ringscheibe, die als solche von konzentrisch gehaltenen Ventilfedern abgestützt werden, die ihrerseits durch Sprengringe über Halteteile abgestützt werden, ermöglicht ein einfaches Austauschen der Ventilfedern, ohne daß großer Aufwand bezüglich Aus- und Einbau nötig ist, da es genügt, die Sprengringe zu lösen.

Beim Ventil nach dem Stand der Technik werden

hi) Ventilteile verwendet, die einen Schaft bzw. eine Hülse aufweisen und die sich zum öffnen auseinander bewegen, wobei auch keine Sprengringe vorgesehen sind, durch deren Lösen die Ventilfedern einfach entfernt und ersetzt werden könnten.

Aus der AT-PS 47 158 ist ein Ventil an sich bekannt, das aus zwei federnden Ventilplatten besteht, die in der Mitte miteinander fest verbunden sind. Durch federndes Abheben einer der Ventilplatten werden die jeweiligen Öffnungen freigegeben.

Ferner ist aus der CH-PS 3 71 305 ein Saug- und Druckventil mit einem Ventilgehäuse bekannt, das eine Durchtrittsbohrung aufweist, in der ein Saug- und ein Druckventil in Form von zwei Hülsen, die gegeneinander mittels einer Feder vorgespannt sind, angeordnet sind, wobei der Ventilsitz für das Saugventil außen am Gehäuse angeordnet ist und wobei sich die beiden Ventilhülsen zum Freigeben der entsprechenden Öffnungen auseinander bewegen, so daß auch hier in axialer Richtung eine relativ große Länge benötigt wird.

Auch das Ventil nach der US-PS 17 19 572 ist abweichend vom Gegenstand der Erfindung ausgebaut. Anstelle eines federnd vorgespannten Rings zum Abdichten der Austrittsöffnungen wird nach dieser Entgegenhaltung eine federnd vorgespannte Platte verwendet. Als Ventil zum Abdichten des Ansaug-Einlasses beim Druckhub wird dagegen eine flexible Metallplatte verwendet, die einer Platte gemäß der oben genannten AT-PS 47 158 entspricht. Die Auswärtsbewegungen der Ventilelemente erfordert auch hier eine größere axiale Gesamtlänge, als sie erfindungsgemäß erforderlich ist.

Bei der Anordnung nach der US-PS 37 77 779 werden für Austrittsöffnungen Einzelventile in Form von federnd vorgespannten kreisförmigen Platten verwendet, die sich während des Saughubs nach außen bewegen, während das Ventilelement sich während des Druckhubs ebenfalls nach außen bewegt, so daß sich auch hier die Ventilelemente auseinander bewegen und zudem in der Bewegungsrichtung zum Freigeben der entsprechenden Öffnungen mit Federn vorgespannt sind, so daß sich eine relativ große axiale Länge ergibt, während zudem kein einfaches Warten des Ventils aufgrund der vielen verwendeten Bauteile und der Vielzahl der Ventilkörper möglich ist. So lassen sich nicht durch einfaches Lösen von Sprengringen die Ventilfedern austauschen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im einzelnen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 teilweise aufgebrochen eine Seitenansicht einer herkömmlichen Kolbenpumpe, bei welcher die als Einheit ausgebildete Einlaß- und Auslaßventilanordnung gemäß der Erfindung verwendet ist, und das Kurbelgehäuse sowie ein Zylinder zum Teil weggelassen sind, um die Einzelheiten der zusammengebauten Anordnung zeigen zu können;

F i g. 2 eine vertikale Schnittansicht entlang der Linie und in Richtung der Pfeile 2-2 der Fig. 1, in welcher die als Einheit ausgebildete Einlaß- und Auslaßventilanordnung in dem Pumpenaufbau in Arbeitsstellung dargestellt ist;

Fig.3 in einem etwas größeren Maßstab eine genauere perspektivische Ansicht der als Einheit ausgebildeten Einlaß- und Auslaßventileinrichtung gemäß der Erfindung; und

Fig.4 eine vertikale Schnittansicht entlang des Durchmessers der in F i g. 3 dargestellten Einlaß- und

Auslaßventileinrichtung in demselben Maßstab wie in Fig. 3.

Bezüglich der Offenbarung der Erfindung wird wegen deren Kiarheit und Anschaulichkeit ausdrücklich auf die Zeichnung, insbesondere die Fig.3 und 4 bezug genomen. In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung und insbesondere in den F i g. 3 und 4 weist die in ihrer Gesamtheit mit 10 bezeichnete, als Einheit ausgebildete Einlaß- und Auslaßventileinrichtung ein Hülsenteil 11 mit einem Einlaß 12 an einem Ende, einem im allgemeinen zwischen den Enden des Teils U angeordneten Auslaß 13 und in Gegenüberlage zu dem Einlaß 12 eine Durchflußkammer 14 auf. Wie aus F i g. 4 zu ersehen, weist das Hülsenteil il eine Bohrung auf, welche den Einlaß 12 bildet, wobei eine Senkbohrung 15 von dem Durchflußkammerende des Ventils aus sich erstreckt und in einer unter einem Winkel angeordneten Schulter endet.

Am Einlaßteil der Einrichtung ist ein Tellerventil 20 mit einer Sitz- oder Auflagefläche 21 vorgesehen, weiche auf der Fläche der unter einem Winkel angeordneten Schulter 16 sitzt An der inneren Fläche

22 des Tellerventils 20 liegt eine Druckfeder 23 an, welche die Druckkraft schafft, die notwendig ist, um das Tellerventil 20 (in geschlossener Stellung) wie üblich an seiner Sitz- oder Auflagefläche entlang der unter einem Winkel angeordneten Schulter 16 zu halten. Die Feder

23 sitzt auf der Innenfläche eines becherförmigen Kreuzarmteils 24 auf, das an der Stelle 25 einen sich in axialer Richtung ferstreckenden Flansch hat, um die Feder 23 in radialer Richtung in die richtige Lage zu bringen. Ein Sprengring 26 ist in einer inneren, ringförmigen Nut so angeordnet, daß der innere Rand des Sprengringes 26 nach innen in die Senkbohrung 15 vorsteht, um dadurch ein ringförmiges Auflagepolster bzw. -teil zu schaffen. Wie aus F i g. 4 zu ersehen ist, weist das becherförmige Kreuzarmteil 24 radial verlaufende Arme, wie beispielsweise einen Arm 29 auf, und trägt zusätzlich genau radial ausgerichtet die Feder 23; hierzu ist ein Ansatz 30 vorgesehen, mit dessen Rand 31 eine innere Führung für die Druckfeder 23 geschaffen ist.

Der Auslaß des Ventils 10 ist im Aufbau ähnlich einfach ausgeführt. Ein ringförmiger Flansch 32 erstreckt sich von dem Hülsenteil 11 nach außen und weist folglich eine ringsherum verlaufende Sitz- oder Auflagefläche 33 auf. In dem Flansch sind durchgehende Bohrungen, wie die Bohrung 34 vorgesehen, weiche eine Verbindung zwischen dem Inneren des Ventils 10 und der Durchflußkammer 14 schaffen. Ein ringförmiges Tellerventil 35 ist so angeordnet, daß es auf der Sitzoder Auflagefläche 33 aufsitzt, wobei eine Druckfeder 36 verwendet ist, um das Tellerventil 35 auf der Sitzoder Auflagefläche 33 normalerweise in einer vorgegebenen Lage und an einer bestimmten Stelle zu halten. Ein mit Flansch versehenes Halteteil 37 ist zur radialen Anordnung unfl Ausrichtung der Feder 36 verwendet, während ein Sfirengring 38 als ringförmiger Grundteil oder Auflagepßlster für das Halteteil 37 vorgesehen ist Der Sprengring 38 weist einen ringförmigen Teil auf, welcher sich v^n dem Hülsentei! 11 radial nach außen erstreckt, um so das ringförmige Auflagepolster zu bilden. Infolgedessen ist der Tellerventilring 35 koaxial um den AußeHutnfang des Hülsenteils 11 angeordnet und sitzt auf der oberen Fläche des Flansches 32.

Nachfolgend wird eine Anwendung der in F i g. 1 und 2 dargestellten Einrichtung beschrieben. Eine in ihrer Gesamtheit mit 40 bezeichnete Pumpenanordnung

ι»

weist ein Kurbelgehäuse 41 mit einem Zylinderkopf 42 auf. Der Zylinderkopf 42 weist im Inneren Kammern, nämlich die Einlaßkammer 43 und die Auslaßkainmer 44 auf. Das Kurbelgehäuse 41 ist geschlossen, wodurch ein die Schmierung aufrechterhaltender Bereich bzw. ein*: Zone 45 geschaffen ist, wobei das Schmiermittel über einen mit Gewinde versehenen Ablaßpfropfen abgelassen wird. An dem Antriebsteil der Pumpe 40 ist eine Kurbelwelle 48, die einen Keil 49 aufweist, in einem geschlossenen Hauptlager 50 und einem offenen Hauptlager 51 gelagert Ferner sind Drucklager 52 und 53 vorgesehen. Entlang der Kurbelwelle 48 sind in axialer Richtung im Abstand voneinander angeordnete Exzenter, wie beispielsweise der Exzenter 55 vorgesehen, wobei ein in radialer Richtung versetztes Exzenterteil jeweils für zwei Zylinder vorgesehen ist Hierbei sind die Nasen oder Nocken um 120° gegeneinander versetzt angeordnet Jede der Nasen oder Nocken, wie beispielsweise die Nasen oder Nocken 55Λ und 55ß sind mit einem Nocken- bzw. Exzenterlager 56 versehen, wobei das Lager 56 eine Verbindungsstange 57 trägt Ferner sind Halteteile 58 vorgesehen, um die Nockenlager und die ihnen zugeordneten Verbindungsstangen in einer genauen axialen Ausrichtung zu halten, wobei die Halteteile 58 in Nuten sitzen, die entlang der Kurbelwelle 48 bei jeder der einzelnen Nocken oder Nasen ausgebildet sind.

Ferner sind entsprechende Dichtungen für den Antriebsmechanismus und das zugeordnete Kurbelgehäuse vorgesehen, wie beispielsweise an der Stelle 60, wo eine O-Ringdichtung vorgesehen ist. An der Stelle 61 ist auch eine innere Dichtung vorgesehen. Die Kurbelwelle ist mittels ausbaubarer Halteringe 63 an der vorgesehenen Stelle entsprechend gehaltert, welche in Nuten64der Kurbelwelle41 passen.

Ferner ist eine in ihrer Gesamtheit mit 65 bezeichnete Kolbenanordnung dargestellt, welche ein langgestrecktes Kolbenteil 66 aufweist, das in einer Rollen- oder Walzenführung oder einem ölabdichtenden Teil 67 aufgenommen ist. Der untere Teil 68 der Kolbenanordnung 65 sitzt an der Stelle 69 in dem mit einer Nut versehenen Bereich des zugeordneten, ringförmigen Verbindungsteils, wobei der untere Teil 68, wie in F i g. 1 dargestellt, nach innen konisch zuläuft Die Kolbenan-Ordnung 65 endet im oberen Teil in einem mit Gewinde versehenen Ansatz 70, der mit einem Plungerkolben 71 in Verbindung steht.

Eine becherförmige Kappe 75 in Form eines umgekehrten U's ist an der Kolbenanordnung 65, wie dargestellt, an einer vorgegebenen Stelle gehalten und mit einem Flanschteil 76 versehen, an welchem eine Rückholfeder 77 angreift. Die Feder 77 ist zwischen einer Fläche 78 des Zylinderkopfes 42 und der oberen Fläche des Flansches 76 unter Druck gehalten, um dadurch die Kraft zu schaffen, die erforderlich ist, um die Fläche 78 während des Laufs ständig in Anlage an der Antriebsfläche 69 des ringförmigen Verbindungsteils 57 zu halten. Der Zylinderkopf 42 ist ferner aulgebohrt, um an der Stelle 80 einen Flansch zum Aufnehmen und zum Halten der Abdicht- und Führungsanordnung zu schaffen. Die Abdicht- und Führungsanordnung weist einen becherförmigen Halteteil 81 auf, welcher an der Schulter der flanschförmig ausgebildeten Fläche 80 anlegt und trägt das in Form eines U's ausgebildete, becherförmige Teil 82, an welchem der Plungerkolben 71 dicht anliegt. Erforderlichenfalls kann ein O-Ring in dem U-förmigen Teil 812 und zusätzlich kann ein O-Ring 83 zwischen dem Führungsteil 84 und dem becherform!-

gen Halteteil 81 vorgesehen sein. Ein üblicherweise aus Graphit gebildete Kolbenführung ist an der Stelle 85 vorgesehen.

Im oberen Teil der in Fig. 1 und 2 dargestellten Anordnung ist das als Einheit ausgebildete Einlaß- und Auslaßventil 10 an einer vorgegebenen Stelle untergebracht und gehaltert; die Grundfläche 90 (siehe F i g. 4) des Ventils 10 sitzt auf der oberen Fläche des Führungsteils 84 auf, wobei ein O-Ring verwendet ist, um eine entsprechende Abdichtung zu schaffen. Die obere Fläche des Plungerkolbens 71 dringt bei einer Hin- und Herbewegung mit seinem, oberen, äußersten Ende in den unteren Teil des Ventils 10, d. h. in die Durchflußkammer 14 ein. in dem Zylinderkopf 42 sind entsprechende Bohrungen sowie Dichtungen, wie an der Stelle 91 angedeutet, vorgesehen, um das Ventil 10 an der vorgesehenen Stelle anzubringen und zu sichern.

Durch die Erfindung ist somit eine als Einheit ausgebildete Einlaß- und Ausiaßventileinrichtung geschaffen, welche kompakt ist, gerade ausgerichtet und sehr haltbar ist. Die Ventileinrichtung kann bei jeder sich hin- und herbewegenden Pumpe verwendet werden, die einen Plungerkolben u. ä. aufweist Anderen Anwendungen, wo Einlaß- und Auslaßventile gefordert werden, kann ebenfalls mit dem erfindungsgemäßen

"> Aufbau genügt werden.

Wie bei Anordnungen dieser Art üblich, können übliche Einrichtungen verwendet werden, um den Zylinderkopf 42 an dem Kurbelgehäuse 41 beispielsweise mittels Kopfschrauben 95 zu halten. Zugang zu der

in Einlaßkammer 43 kann über mit Gewinde versehene Pfropfen oder Stöpsel 96 und 97 geschaffen werden.

Der Ventilaufbau gemäß der Erfindung kann natürlich für eine große Vielzahl von Pumpen mit einer Pumpenkammer und mit abwechselnden Ansaug- und

π Druckperioden verwendet werden. Hierbei ist die erfindungsgemäße Ausführungsform in einem Pumpenaufbau dargestellt, welcher dem ähnlich ist, der in den US-PS 36 66 382 und 37 47 478 beschrieben ist, wobei die Anwendung und Anbringung des Ventils bei diesen

-'<> Einrichtungen in entsprechender Weise erfolgt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Saug- und Druckventil für Kolbenverdichter mit einem gemeinsamen, rotationssymmetrischen, zentralen, den Ansaugkanal bildenden Durchflußkanal · aufweisenden Gehäuse, einem mit dem an der Innenwand des Durchflußkanals vorgesehenen Saugventilsitz zusammenwirkenden, in Schließrichtung federbelasteten, tellerförmigen Saugventilverschlußstück und mit einem die Durchflußbohrungen w in einem den Druckventilsitz bildenden Gehäuseflansch verschließenden ringförmigen, die Gehäuseaußenwand umgebenden, gleichfalls in Schließrichtung federbelasteten Druckventilverschlußstück, dadurch gekennzeichnet, daß der Saug- η ventilsitz (16) in der Nähe des Eintrittsendes (12) des Durchflußkanales angeordnet, die Saugventilfeder (33) in der Nähe des Austrittsendes des Durchflußkanales abgestützt ist, daß das Druckventilverschlußstück (35) in an sich bekannter Weise als Ringscheibe ><> ausgebildet ist und daß beide Schließfedern (23, 36) durch koaxiale, mittels in die Gehäuseinnen- bzw. außenwand eingreifenden Sprengringen (13, 38) gesicherte Widerlager (24,37) abgestützt sind.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- Ji net, daß ein Kreuzarmelement (24) als Widerlager der einen Schließfeder (23) vorgesehen ist.