DE2640054A1

DE2640054A1 - Discharge and inlet valves of refrigeration compressor - are held to valve plate by common fixing pin

Info

Publication number: DE2640054A1
Application number: DE19762640054
Authority: DE
Inventors: Jay F Falke
Original assignee: Sundstrand Corp
Current assignee: Sundstrand Corp
Priority date: 1976-09-06
Filing date: 1976-09-06
Publication date: 1978-03-16

Abstract

The cylinder (11) of a reciprocating compressor has a valve plate (13) across its top with openings for inlet (15) and discharge (17) valves. The discharge valve has a metal disc (27) above it whose fixing portion (29) is held to the valve plate and a cylinder body by a pin (35). The inlet valve has a metal disc (26) below which runs the entire length of the valve plate and is shaped so as not to overlap the discharge, valve. The fixing portion (28) of this disc is held between the valve plate and the cylinder by the same pin (35) which holds the discharge valve disc. This construction provides valves which operate independently of each other but are assembled from a small number of components.

Description

Klappenventilanordnung Flap valve assembly

Die Erfindung bezieht sich auf eine Klappenventilanordnung für die Ein- und Auslaßöffnungen einer Kammer, in der ein Druck alternierend auf- und abgebaut wird) insbesondere den Zylinder eines Kolbenkompressors. The invention relates to a flap valve assembly for Inlet and outlet openings of a chamber in which a pressure is built up and reduced alternately is) in particular the cylinder of a piston compressor.

Eine Reihe von Kolbenkompressoren, insbesondere solche für Kühlaggregate, besitzen Ein- und Auslaßventile in Form von federnd nachgiebigen Platten oder Klappen, die freitragend an einem Ende festgelegt sind. Charakteristisch für derartige Ventilanordnungen ist dabei eine Ventilplatte, die auf dem Zylinderblock festgelegt ist und die Ein- und Auslaßöffnungen für den Zylinder aufweist. Dabei ist das Einlaßventil auf der Unterseite der Ventilplatte, und zwar zwischen ihr und dem Zylinderblock, und das Auslaßventil auf der Außenfläche der Ventilplatte angebracht. A range of reciprocating compressors, especially those for refrigeration units, have inlet and outlet valves in the form of resilient plates or flaps, which are cantilevered at one end. Characteristic of such valve arrangements is a valve plate that is fixed on the cylinder block and the input and outlet openings for the cylinder. The inlet valve is on the Underside of the valve plate, between it and the cylinder block, and that Exhaust valve mounted on the outer surface of the valve plate.

Der auf die Befestigungsteile der federnd nachgiebigen Ventilklappe wirkende Druck ist ein wesentlicher Faktor für die Ausbildung und die Wirkungsweise des Kompressors. Der Druck muß einerseits ausreichen, um eine ausreichende Abdichtung sicherzustellen, er darf aber andererseits nicht so groß sein, daß das dünne Material der Klappen beschädigt wird, da sonst kein dichter Sitz zwischen der Ventilklappe und der Ventilplatte erreichbar wäre. Bei bekannten Ausführungen werden einmal besondere Teile zum Befestigen der Ventilklappen an der Ventilplatte und dann noch Elemente zum Ausrichten der Ventilklappe gegenüber dem Zylinder benötigt, oder es werden beide Ventile an der Ventilplatte mit einem einzigen Niet befestigt. Die erstgenannte Ausführung arbeitet zwar ausreicnend, sie ist aber aufwendig in bezug auf die benötigten Einzelteile und die Herstellungskosten. Die andere bekannte Ausführung ermöglicht keinen unabhängigen Anpreßdruck für die einzelnen Ventile und macht es so schwierig, eine wirklicn ausreicnende Abdichtung zu erzielen. The one on the fastening parts of the resilient valve flap acting pressure is an essential factor for the training and the mode of action of the compressor. Of the On the one hand, pressure must be sufficient to produce sufficient To ensure sealing, but on the other hand it must not be so large that the thin material of the flaps is damaged, otherwise there is no tight fit between the valve flap and the valve plate would be accessible. With known designs there will be special parts for attaching the valve flaps to the valve plate and then elements for aligning the valve flap with respect to the cylinder are required, or both valves are attached to the valve plate with a single rivet. The first-mentioned version works sufficiently, but it is complex in with regard to the individual parts required and the manufacturing costs. The other well-known Execution does not allow independent contact pressure for the individual valves and makes it so difficult to achieve a really adequate seal.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Klappenventilanordnung zu schaffen, die einfach und mit wenigen Einzelteilen herzustellen ist, eine unabhängige Druckbelastung der einzelnen Ventile ermöglicht und so ein Optimum an Abdichtung erreicnt. It is the object of the invention to create a flap valve arrangement, which is easy to manufacture with a few individual parts, an independent pressure load of the individual valves and thus achieve an optimum seal.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmalen gelöst. This object is achieved according to the invention with the in the characterizing Part of claim 1 listed features solved.

Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen festgelegt. Preferred developments are specified in the subclaims.

Gemäß der Erfindung ist eine Klappenventilanordnung geschaffen, bei der in wirtschaftlicher Weise federnd nachgiebige Metallplatten in der Art von Klappenventilen für einen Zylinder eines Kolbenkompressors vorgesenen werden können. According to the invention, a flap valve assembly is provided at the economically resilient metal plates in the manner of flap valves can be provided for a cylinder of a reciprocating compressor.

a a A A A a A A a A An einer Ventilplatte mit Ein- und Auslaßöffnungen ist ein Auslaßplatten- oder Klappenventil mit seinem Befestigungsteil mittels zweier Befestigungselemente befestigt, die je einen Schaft aufweisen, der sich durch die Ventilplatte hindurch erstreckt. Das Einlaßventil weist ebenfalls ein Befestigungsteil mit Bohrungen auf, durcn die sich die Befestigungselemente erstrecken. Die anderen Enden dieser Elemente werden von Bohrungen im Zylinderblock aufgenommen. Der Druck auf die Auslaßventilklappe wird durch die Befestigungselemente erzeugt, während der Druck auf die Einlaßventilklappe durch den Anpreßdruck der Ventilplatte auf dem Zylinderblock entsteht. Somit ist ein ausreichender Druck zum Abdichten unabhängig auf den Befestigungsteil jedes Ventils erreichbar, ohne daß eine Verspanung verursacht wird, die bei schlechtem Ventilsitz auftreten könnte. a a A A A a A A a A On a valve plate with inlet and outlet openings is an outlet plate or flap valve with its mounting part fastened by means of two fasteners, each having a shaft that extends through the valve plate. The inlet valve also has a fastening part with holes through which the fastening elements extend. The other ends of these elements are from bores in the cylinder block recorded. The pressure on the exhaust valve flap is exerted by the fasteners generated while the pressure on the inlet valve flap by the contact pressure of the Valve plate is created on the cylinder block. Thus there is sufficient pressure to Sealing independently achievable on the fastening part of each valve without a distortion is caused, which could occur if the valve seat is poor.

Ein wesentliches Merkmal der Anordnung gemäß der Erfindung besteht also darin, daß sich der langgestreckte Schaft des Befestigungselements durch das Befestigungsteil des Ventils und die Ventilplatte erstreckt und es so an der Außenseite der Ventilplatte festklemmt, und daß der Schaft des Befestigungselements sich noch nach innen einwärts von der Ventilplatte aus durch öffnungen des Befestigungsteils der Einlaßventilklappe erstreckt. Da dann die Ventilplatte am Zylinderblock durch Zylinderkopfschrauben befestigt ist, wird das Befestigungsteil der Einlaßventilklappe zwischen der Ventilplatte und dem Zylinderblock eingeKlmmt. Die Teile sind dabei über den Schaft des Befestigungselements gegeneinander ausgerichtet, und es kann ein unabhängiger Druck erreicht werden. There is an essential feature of the arrangement according to the invention So in the fact that the elongated shaft of the fastener through the Fastening part of the valve and the valve plate extends and so on the outside the valve plate clamps, and that the stem of the fastener is still inwards inwards from the valve plate through openings in the fastening part the intake valve flap extends. Since then the valve plate on the cylinder block through Cylinder head bolts is fastened, the fastening part becomes the intake valve flap Trapped between the valve plate and the cylinder block. The parts are there aligned with one another via the shank of the fastening element, and it can an independent pressure can be achieved.

Ein weiteres Merkmal der Anordnung gemäß der Erfindung besteht darin, daß sich der Schaft des Befestigungselements aucn noch in Bohrungen im Zylinderblock erstreckt, und zwar im Bereich der Kammern, so daß auch die Lage der Ventilplatte und die der Einlaßventilklappe in bezug auf die Einlaßkammer festgelegt ist. Damit werden die gegenseitige Anordnung der einzelnen Teile zueinander und die Herstellung vereinfacnt, da keine zusätzlichen Elemente notwendig sind, welche die Kosten erhöhen würden. Another feature of the arrangement according to the invention is that the shank of the fastener is also still in bores in the cylinder block extends, in the region of the chambers, so that the position of the valve plate and that of the inlet valve flap is fixed with respect to the inlet chamber. In order to the mutual arrangement of the individual parts to each other and the production simplified, since no additional elements are necessary, which increase the costs would.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß als Befestigungselement ein Niet mit einem langgestreckten Körper verwendet werden kann, an dem etwa mittig eine Schulter angeordnet ist, die in Eingriff mit der Unterseite der Ventilplatte kommt, und dessen Kopf das Auslaßventil an der Oberseite der Ventilplatte festklemmt. Another feature of the invention is that as a fastening element a rivet with an elongated body can be used, on which approximately in the middle a shoulder is arranged which engages the underside of the valve plate comes, and its head clamps the outlet valve to the top of the valve plate.

Ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung wird anhand der Zeicnnung beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 einen Teil eines Längsschnitts 1 -. i in Fig. 2 durch einen Zylinder und die Ventilanordnung gemäß der Erfindung; Fig. 2 einen Querschnitt 2 - 2 in Fig. 1; und Fig. 3 eine Explosionsdarstellung ohne die Dichtungen. An embodiment according to the invention is based on the drawing described. 1 shows part of a longitudinal section 1-. i in Fig. 2 through a cylinder and the valve assembly according to the invention; Fig. 2 is a cross section 2-2 in Figure 1; and FIG. 3 is an exploded view without the seals.

Die Klappenventil-Anordnung gemäß der Erfindung ist zwar insDesondere für Einlaß- und Auslaßventile eines Kolbenkompressors bestimmt, sie kann aber auch allgemein zur Einlaß- und Auslaßsteuerung bei Drucksteuerkammern mit Metallklappen Verwendung finden. The flap valve assembly according to the invention is particular intended for inlet and outlet valves of a reciprocating compressor, but it can also general for inlet and outlet control in pressure control chambers with metal flaps Find use.

Der Zylinderblock 10 weist wenigstens einen Zylinder 11 auf, in dem der Kolben 12 hin- und hergeht. Eine Ventilplatte 13-ist an den Enden des Zylinderblocks 10 Zestgelegt und erstreckt sich über die Zylinder 11. Sie weist je ein Paar von Einlaßöffnungen 15, 16 und Auslaßöffnungen 17, 18 auf. The cylinder block 10 has at least one cylinder 11 in which the piston 12 reciprocates. A valve plate 13- is at the ends of the cylinder block 10 dismantled and extends over the cylinder 11. It has a pair of each Inlet ports 15, 16 and outlet ports 17, 18.

Der Zylinderkopf 20 wird über der Ventilplatte 13 und dem Zylinderblock 10 durch Zylinderkopfschrauben 21 gehalten. Der Zylinderkopf 20 weist eine mit den Einlaßöffnungen 1r, 16 in Verbindung stehende Einlaßkammer 22 und eine mit den Auslaßöffnungen 17, 18 in Verbindung stehende Auslaßkammer 23 auf. Eine sich zwischen den Ein- und Auslaßöffnungen 15, 16> 17, 18 erstreckende Wand 24 trennt die beiden Kammern. Die Ein- und Auslaßventile 26 und 27 bestenen aus dünnen, flachen, federnd nachgiebigen Platten oder Klappen, die sich von der Ventilplatte 13 abbiegen, wenn ein Druckunterschied vorliegt. Vorzugsweise bestehen sie aus Federstahl. Ihr eines Ende ist als Befestigungsteil ausgebildet, während das andere Ende frei über die Ein-oder Auslaßöffnungen 15, 16, 17, 18 ragt. Die Einlaßventilklappe 26 liegt unterhalb der Ventilplatte 13 und ist mit ihrem Befestigungsteil 28 zwischen der Ventilplatte 13 und der Oberfläche des Zylinderblocks 10 festgelegt. Die Auslaßventilklappe 27 liegt obernalb der Ventilplatte 13 und liegt mit ihrem Befestigungsteil 29 ausgerichtet zum Befestigungsteil 28 des Einlaßventils 26. The cylinder head 20 is above the valve plate 13 and the cylinder block 10 held by cylinder head screws 21. The cylinder head 20 has a with the Inlet openings 1r, 16 communicating inlet chamber 22 and one with the outlet openings 17, 18 communicating outlet chamber 23. One between the in- and Wall 24 extending through outlet openings 15, 16> 17, 18 separates the two chambers. The inlet and outlet valves 26 and 27 consisted of thin, flat, resilient ones Plates or flaps that deflect from valve plate 13 when there is a pressure difference is present. They are preferably made of spring steel. One end of it is as a fastening part formed, while the other end freely through the inlet or outlet openings 15, 16, 17, 18 protrudes. The inlet valve flap 26 lies below the valve plate 13 and is with its fastening part 28 between the valve plate 13 and the surface of the cylinder block 10 set. The outlet valve flap 27 is located above the valve plate 13 and lies with its fastening part 29 aligned with the fastening part 28 of the inlet valve 26.

Eine Andrückplatte 30 liegt über der Auslaßventilklappe 27 und begrenzt die Aufwärtsbewegung der Ventilklappe. Damit kann sicn das Auslaßventil zwar ausreichend öffnen, um den Austritt komprimierten Gases zu ermöglichen, es kann sich aber nicht so weit abbiegen, daß sein Material überbeanspruchs wird. A pressure plate 30 lies over the outlet valve flap 27 and is limited the upward movement of the valve flap. The outlet valve can thus be sufficient open to allow compressed gas to exit, but cannot open Bend so far that its material is overstrained.

Die Auslaßventilklappe 27 ist an der Ventilplatte 13 mit zwei Nieten 35 festgelegt, die einen langgestreckten Körper 36 mit einer in seiner Mitte angeordneten Schulter 37 aufweisen. Die Niete 35 erstrecken sich durch öffnungen 38 in der Ventilplatte 13 und liegen dabei mit ihrer Scnulter 37 unten an der Ventilplatte 13 an. Diese öffnungen 38 weisen an der Unterseite der Ventilplatte 13 eine sich koniscii verjüngende Ausnehmung auf, die der konischen Ausbildung der Schulter 37 der Niete 35 entspricht, so daß die Niete 35 in der vorbestimmten Stellung gehalten werden. The outlet valve flap 27 is on the valve plate 13 with two rivets 35 set, which has an elongated body 36 with a arranged in its center Shoulder 37 have. The rivets 35 extend through openings 38 in the valve plate 13 and lie with their shoulder 37 at the bottom of the valve plate 13. These Openings 38 have a conical tapering on the underside of the valve plate 13 Recess, which corresponds to the conical design of the shoulder 37 of the rivet 35, so that the rivets 35 are held in the predetermined position.

Das obere Ende der Niete 35 erstreckt sich durch die Bohrungen 40 der Befestigungsteile 29 der Auslaßventilklappen 27 und durcn die anscnließenden Bohrungen 41 im Befestigungsteil der Andrückplatte 30. Das überstehende Ende der Niete 35 wird vernietet, wie bei 43 dargestellt, um die Auslaßventilklappe 27 und die Andrückplatte 30 festzuklemmen. Das verlängerte innere Ende 45 der Niete 36 erstreckt sich unterhalb der Ventilplatte 13 durch die Bohrungen 47 in dem Befestigungsteil 28 der Einlaßventilklappe 26 und ragt in Bohrungen 48 im Zylinderblock 10.The upper end of the rivet 35 extends through the bores 40 of the fastening parts 29 of the exhaust valve flaps 27 and through the adjoining ones Bores 41 in the fastening part of the pressure plate 30. The protruding end of the Rivet 35 is riveted as shown at 43 to exhaust valve flap 27 and to clamp the pressure plate 30. The elongated inner end 45 of the rivet 36 extends below the valve plate 13 through the bores 47 in the fastening part 28 of the inlet valve flap 26 and protrudes into bores 48 in the cylinder block 10.

Die inneren Endteile 115 der Niete 35 dienen so zum Ausrichten der Ein- und Auslaßventilklappen 26, 27 mit der Ventilplatte 13 und dem Zylinder 11. Damit entfallen besondere Paßstifte zum genauen Zentrieren der Ventilplatte 13 auf dem Zylinderblock 10. The inner end portions 115 of the rivets 35 are used to align the Inlet and outlet valve flaps 26, 27 with the valve plate 13 and the cylinder 11. This eliminates the need for special dowel pins for precisely centering the valve plate 13 the cylinder block 10.

Der Druck, mit dem die Nietköpfe 43 geformt werden, bestimmt den Anpreßdruck der Auslaßventilklappe 27. Der Druck, der auf den Befestigungsteil 28 der Einlaßventilklappe 26 wirkt, wird durch Zylinderkopfschrauben 21 bzw. The pressure with which the rivet heads 43 are formed determines the Contact pressure of the exhaust valve flap 27. The pressure exerted on the fastening part 28 the inlet valve flap 26 acts, is by cylinder head screws 21 resp.

lurch den Anpreßdruck zwischen Zylinderkopf 20, Ventilplatte 13 und Zylinderblock 10 bestimmt. Damit ist der Anpreßdruck jedes Ventils unabhängig von dem des anderen, so daß für jedes Ventil der Druck aufgebracht werden kann, der eine ausreichende Abdichtung sicherstellt. übermäßiger Druck bewirkt meist eine Beschädigung der dünnen Ventilklappen und damit eine Undichtheit, die vermieden werden muß, damit ein Druck im Zylinder selbständig aufgebaut werden kann.l by the contact pressure between cylinder head 20, valve plate 13 and Cylinder block 10 determined. This is the contact pressure each valve independent of that of the other, so that the pressure is applied for each valve that ensures a sufficient seal. excessive pressure usually causes damage to the thin valve flaps and thus a leak that is avoided must be so that a pressure in the cylinder can be built up independently.

Die Einlaßventilklappe 26 besitzt ein Endteil 50, das in eine Ausnehmung in der Zylinderwand an der dem Befestigungsteil gegenüberliegenden Seite ragt. Die Unterfläche dieser Ausnehmung 52 begrenzt das Abbiegen der Einlaßventilklappe 26. The inlet valve flap 26 has an end portion 50 which is in a recess protrudes in the cylinder wall on the opposite side of the fastening part. the The lower surface of this recess 52 limits the bending of the inlet valve flap 26.

Ein Kompressor weist im wesentlichen zwei oder mehr Zylinder auf, die alle die Klappenventilanordnung nach der Erfindung aufweisen können. Die Ein- und Auslaßöffnungen jedes dieser Zylinder stehen mit der Ansaug- bzw. der Auslaßkammer 22 und 23 in Verbindung. A compressor essentially has two or more cylinders, all of which can have the flap valve assembly according to the invention. The A- and exhaust ports of each of these cylinders are associated with the intake and exhaust chambers, respectively 22 and 23 in conjunction.

Claims

Claims 1. Flap valve assembly for the inlet and outlet openings a chamber in which a pressure is built up and released, characterized by a) a the chamber (11) closing off, the inlet and outlet openings (15, 16; 17, 18) for the chamber (11) having valve plate (13), b) a resilient, the outlet opening (17, 18) overlapping metal flap provided with a fastening part (29) (27), c) an elongated, the fastening part (29) of the valve flap (27) and the valve plate (13) protruding through and thus the valve flap (27) on its outer surface fixing element and an inwardly projecting part (45) having fastening element (35), d) a resilient, the inlet opening (15, 16) in the valve plate (13) of below covering metal plate (26), the fastening part (28) of which from the fastening element (35) is penetrated, and e) means (21) for fixing the valve plate (13) the housing (10) while at the same time fixing the fastening part of the inlet valve flap (26) between the housing (10) and the valve plate (13).

2. flap valve arrangement according to claim 1, characterized in that that the downwardly protruding part (45) of the fastening element (35) in a next the chamber (11) arranged recess (48) in the housing (10) protrudes and so the valve plate (13) and the inlet valve (26) with respect to the chamber (11).

3. flap valve arrangement according to claim 1, characterized in that that the fastening element (35) is designed as a rivet with a shoulder in the middle (37), with which it is in connection with the valve plate from the underside (13) is, and by means of its head (43) the exhaust valve flap (27) on the Stuck on top of valve plate (13).

4. Piston compressor with cylinders arranged in a cylinder block and in these reciprocating pistons and with a flap valve assembly, characterized by: a) a cylinder (11) lowering upwards, the inlet and outlet openings (15> 16; 17> 18) having valve plate (13), b) one, this valve plate (13) covering, separated by a partition (24), an inlet (22) and an outlet chamber (23) having the cylinder head (20) are in communication with the inlet and outlet openings (15, 16; 17, 18), c) a resilient metal plate (27) which covers one of the outlet openings (17, 18) Has part and a fastening part (29), d) an elongated, the fastening part (29) of the exhaust valve flap (27) and the valve plate (13) protruding and thus the outlet valve plate (27) on the outside of the valve plate (13) clamping fastener (35), the one down from the valve plate (13) has protruding part (45), e) -a resilient, the inlet opening (15, 16) in the valve plate (13) from below covering metal plate (26), the fastening part (28) is penetrated by the elongated fastener (45), and f) means for fixing the valve plate (13) on the BlocK (10) while fixing it at the same time the inlet valve flap (26) between the housing (10) and valve plate (13).

5. Piston compressor according to claim 4, characterized in that the extension part (45) of the fastening element protruding downward from the valve plate (13) (35) protrudes into a bore (48) arranged in one of the cylinder (11), and so does the valve plate (13) and the inlet valve flap (26) with respect to the cylinder (11).

6. Piston compressor according to claim 4, characterized in that the Fastening element (35) is designed as a rivet which has a shoulder (37) in the middle has, with which it protrudes from the bottom into the valve plate (13), and the means its head (43) the outlet valve flap (29) on the outside of the valve plate (13) stuck.

7. Piston compressor according to one of claims 4 to 6, dadurcn gekennzeictlnet, that on the upper sealing surface of the cylinder block (10) diametrically opposite the bores (48) a recess (52) extending from the cylinder bore (11) is provided, in which the front edge part (50) of the inlet valve flap (26) engages.

8. Piston compressor according to one of claims 4 to 7, characterized in that that two rivets (35) are provided next to one another and that the corresponding ones Bores (405 47, 48) are provided next to one another.

9. Piston compressor according to one of claims 4 to 8, characterized in that that the outlet valve flap (27) is covered by a pressure plate (30).