DE2757490C3

DE2757490C3 - Druckventil

Info

Publication number: DE2757490C3
Application number: DE2757490A
Authority: DE
Inventors: Dankwart 8990 Lindau Eiermann
Original assignee: Wankel GmbH; Borsig GmbH
Current assignee: Wankel GmbH; Borsig GmbH
Priority date: 1977-12-22
Filing date: 1977-12-22
Publication date: 1980-09-11
Also published as: CH641884A5; DE2757490B2; GB2011038B; JPS54119127A; US4241758A; DE2757490A1; GB2011038A; JPS627434B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Druckventil, insbesondere für Rotationskolbenverdichter, dessen als zylindrische Hülse ausgebildetes Ventilgehäuse in Umfangsrichtung verlaufende schlitzförmige Durchflußöffnungen aufweist, die von der Innenseite der Hülse her durch ein aus federnden Lamellen bestehendes Ventilverschlußstück abgedeckt sind.

In DE-AS 10 03 525 ist ein flaches Ventil dargestellt, das ein von parallelen schlitzförmigen Durchlaßöffnungen liegendes Ventilverschlußstück aufweist, das aus ein nur an einer Seite befestigten Ventilblech besteht, aus dem in Schließstellung vor den Durchlaßöffnungen liegende, an ihren Enden mit Randstreifen verbundene Lamellen ausgeschnitten sind. Die an sich geringe Beweglichkeit solcher an beiden Enden befestigten Lamellen wird durch Schlitze in dem Ventilblech ausgeglichen, die dessen Anheben als Ganzes gestatten, was jedoch zu einer Bruchanfälligkeit an den Enden dieser Schlitze führt. Ein solches Ventil hat zwar den Vorteil, daß freie Ventilzungen vermieden sind, bei denen infolge der auftretenden hohen Beschleunigungen Brüche entstehen können. Die flache Anordnung erfordert aber einen großen und vor allem bei Gehäusen von Rotationskolbenkompressoren ungünstigen Raum. Ein für diesen Zweck von der Raumform her günstigeres Ventil ist in FR-PS 9 96 121 beschrieben. An der Innenwand seines zylindrischen Gehäuses liegen in Schließstellung um etwa ³/₄ des LJmfanges dieser Innenwand reichende gebogene Ventillamellen federnd an, die nur an einem Ende befestigt sind. Der damit gegebene Nachteil der Zungenventile, daß deren freies Ende mit einem zu Brüchen führenden Peitscheneffekt mit sehr hohen Geschwindigkeiten gegen den Ventilsitz schlagen, ist hier dadurch verstärkt, daß die Zungenen-

den sich beim öffnen um das vordere Ende der rund gebogenen Ventilfedern krümmen. Das Ausbrechen von Teilen der Ventilzungen wirkt sich bei Rotationskolbenkompressoren besonders ungünstig aus, da diese Teile in die Arbeitsräume fallen und Zerstörungen am Dichtsy-

'5 stern hervorrufen.

In DE-AS 27 00 521 ist ein Druckventil mit zylinderförmigem Gehäuse beschrieben, das in einer axialen Bohrung im Gehäusemantel eines Rotationskolbenverdichters in unmittelbarer Nähe der Mantellaufbahn, also unter sehr geringer Totraumbildung eingeschoben werden kann.

Dieses Ventil weist eine der genannten Bohrung anliegende runde Hülse auf, in der an der der Mantellaufbahn zuliegenden Seite in radialer Richtung liegende Schlitze eingeschnitten sind, die sich mit schlitzförmigen Auslaßöffnungen in der Mantellaufbahn decken und die die Ventilöffnung bilden. Auf der Innenseite der Hülse liegen vor den in ihr vorgesehenen Schützen Ventillamellen, die streifenförmige Ausschnit-

«) te aus einem dünnen um die Achse der Hülse gebogenen Blech sind. Dieses Blech liegt mit seinen zur Achse der Hülse parallelen Rändern in den Umbiegungen eines in radialem Querschnitt Ω-förmigen Einsatzstück, das als Führung für die Ventillamellen und als Hubfänger dient.

" Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist bei Vermeidung der oben genannten Nachteile das Erzielen einer wesentlichen konstruktiven und fabrikatorischen Vereinfachung eines solchen Ventils und eine Erhöhung seiner Dauerstandfestigkeit.

4<> Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Veniilverschlußstück ein aus einem Blechstück gefertigtes, vorgebogenes Gitter darstellt, dessen als federnde Lamellen dienende parallele Längsstreifen an ihren Enden durch je einen Randstreifen verbunden sind, die sich zu beiden Seiten eines an der Innenseite der Hülse den Durchflußöffnungen gegenüberliegend vorgesehenen Widerlager abstützt, daß das Ventilverschlußstück in der Schließstellung des Ventils dicht an der die Durchflußöffnung umgebenden

so Innenfläche der Hülse anliegt und daß es sich in der Offenstellung an zwei einander annähernd diametral gegenüberliegenden Stellen der Hülseninnenwand abstützt.

Die Widerlager für die Randstreifen können von

« einem segmentförmigen in der Hülse befestigten Einsatzstück und einem an diesem mittig vorgesehenen Grad oder einer Leiste gebildet sein. Ferner kann die Hülse an ihren den Schlitzen gegenüberliegenden Seite eingebogene radiale Ränder aufweisen, die durch ihre

bo Biegungen Widerlager für die Randstreifen bildet. Es ist zweckmäßig, daß das Widerlager um mindestens '/< des Durchmessers der Hülse von deren Innenoberfläche nach deren Mittelpunkt zu angeordnet ist.

Der Vorteil der Erfindung liegt nicht nur in seiner

^Μ größeren Dauerstandfestigkeit, sondern vor allem in seiner Einfachheit und seiner billigen Fabrikationsmöglichkeit. Dabei fällt besonders ins Gewicht, daß kein Hubfänger und keine weitere Führung für die

Ventillamellen benötigt wird und daß das Ventilblech ohne jede Schwierigkeit in die Hülse eingeschoben werden kann.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden näher beschrieben und in der Zeichnungen dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 einen radialen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Ventil, wobei die linke Seite das Ventil im geschlossenen Zustand und die rechte Seite das Ventil im geöffneten Zustand darstellt.

F i g. 2 ein in die Ebene ausgerolltes Ventilblech.

F i g. 3 einen Radialschnitt durch eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventils, wobei ebenfalls die linke Seite das Ventil in geschlossenem Zustand und die rechte Seite das Ventil im geöffneten Zustand darstellt.

Das in F i g. 1 dargestellte Ventil weist eine runde Hülse 1 auf, die in eine Bohrung, z. B. des Gehäuses eines Rotationskolbenverdichters eingeschoben werden kann. Diese Hülse weist auf ihrer Zustiomseite, z.B. nach dem Arbeitsraum eines Verdichters zu, mehrere radiale untereinander parallele Schlitze 2 auf, die untereinander gleiche Abstände haben. Vor diesen Schlitzen liegen auf der Innenseite der Hülse 1 Ventillamellen 3, die aus einem rechteckigen dünnen und federnden Blech 4 ausgeschnitten sind, wie es in F i g. 2 dargestellt ist. Die Lamellen 3 sind durch die stehengebliebenen schmalseitigen Randstreifen 5 des Bleches 4 verbunden und in ihrem Abstand zueinander und in ihrer Lage zu den Ventiloffnungen fixiert. Die Länge dieser Kantenstreifen 5 entspricht der axiflen Länge der Hülse 1. Das Blech 4 bzw. die Ventillamellen 3 sind um eine zur Richtung der Ventillamellen senkrecht liegende Achse vorgebogen und zwar so, daß die Ventillamellen in ihrem mittleren Bereich, in dem sie auf den Ventiloffnungen 2 in geschlossenen Zustand des Ventils aufliegen, sich der Rundung der Hülse t genau anpassen, während nach dem Randstreifen 5 des Bleches 4 zu der Biegeradius sich gleichmäßig verringert, wobei die Außenkanten der Randstreifen 5 einander drucklos berühren. Es entsteht auf diese Weise im radialen Querschnitt des Bleches 4 etwa eine birnenförmige Figur.

In der Hülse 1 ist gegenüber den Schlitzen 2 ein Einsatzstück 6 befestigt, das einen segmentförmigen Querschnitt hat und an dem in seiner Mitte ein Grat oder eine Leiste 7 angeordnet ist. die auf die Schlitze 2 zuweist. Dieser Grat oder diese Leiste 7 bilden mit den inneren Oberflächen des Einsatzstückes 6 Widerlager 8 für die Außenkanten der Randstreifen 5 des Bleches 4, wenn dieses Blech in die Hülse eingeschoben wird. Es liegt dann mit seinen axialen Kanten in diesen Winkel bildenden Widerlagern 8 einerseits, im Bereich der Schlitze 2 mit den Ventillamellen 3, diese völlig abdeckend, an der Innenseite der Hülse 1 an, die in diesem Bereich den Ventilsitz bildet. Ein axiales Verschieben der Ventülamellen 3 kann durch einen nicht dargestellten laschenförmigen am Ansatz an den Randstreifen 5 verhindert werden, der in eine Aussparung im Einsatzstück 6 eingreifen kann.

Die Ventillamellen 5 erstrecken sich über die gesamte radiale Länge des Bleches < und lassen nur die Randstreifen 5 in ihrer eigenen Breite stehen. Sie sind zudem breiter als die Schlitze 2.

Wird das Ventil über die Schlitze 2 mit Druck beaufschlagt, heben sich die Ventillamellen 3 ab, wobei sie sich in ihrem radialen Querschnitt etwa zu einer Ellipse verformen, d. h., der Biegeradius auf der Flankenseite verkleinert sich, während er im Bereich der Schlitze 2 sich erweitert. Dabei schwenken die Kanten der Randstreifen 5 in ihren Widerlagern 8 nach oben. Die Ventülamellen biegen sich demgemäß federnd in ihrer gesamten Länge durch, so daß der Biegeradius je einzelnem Querschnitt der Lamellen klein bleibt und Ermüdungsbrüche ebenso vermieden werden können wie Brüche, die sonst durch hohe Beschleunigungen und stärkere Verbiegungen entstehen.

In Fig. / zeigt die linke Seite das Ventil in geschlossenem Zustand, die rechte Seite im offenen Zustand, wobei die die Ventillamellen darstellende Kurve jeweils auf der gegenüberliegenden Seite symmetrisch ergänzt gedacht werden muß.

Das Schließen des Ventils erfolgt durch Rückfedern der Lamellen 3 bzw. durch den von der Abströmseite des Ventils her wirkenden Gegendruck.

Das Ventil kann in radialer Richtung entweder einseitig oder beidseitig an den Druckraum angeschlossen werden. Das Abströmen des Arbeitsmediums erfolgt sowohl zwischen Hülse und Ventillamellen im Bereich der Schlitze 2 wie auch im Inneren der Ventillamelle in axialer Richtung.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel zeigt Fig. 3. Die Hülse ist aus einem flachen Blech zu einem runden Rohr gerollt, wobei die axialen Ränder S-förmige bzw. spiegelbildlich S-förmige Einbiegungen 11 aufweisen, die in einem geraden Fortsatz 12 auslaufen. Die unteren Krümmungen 13 und der Fortsatz 12 bilden die Widerlager 14 für die Randstreifen 5. Im übrigen ist dieses Ventil in seiner Konstruktion und Wirkungsweise gleich wie das in Fig. 1 dargestellte. Auch in F i g. 3 zeigt die linke Seite das Ventil in geschlossenem und die rechte in offenem Zustand.

Der Winkel, den Randstreifen 5 und Ventillamellen 3 im Widerlager 8 bzw. 14 zur in der Zeichnung senkrechten Achse des Ventiles bilden, soll nicht sehr spitz sein, also das Widerlager vom Umfang der Hülse I um mehr als ein Viertel von deren Durchmesser nach innen verlagert sein, um ein gutes Durchfedern der gesamten Ventillamellen nicht zu behindern.

Dieses Ventil kann für Rotationskolbenverdichter mit runder oder angenähert runder Mantellaufbahn verwendet werden, wobei eine sehr große Annäherung der Ventilsitze an diese Mantellaufbahn und daher eine geringe Totraumbildung möglich ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Druckventil, insbesondere fur Rotationskolbenverdichter, dessen als zylindrische Hülse ausgebildetes Ventilgehäuse in Umfangsrichtung verlaufende schlitzförmige Durchflußöffnungen aufweist, die von der Innenseite der Hülse her durch ein aus federnden Lamellen bestehendes Ventilverschlußstück abgedeckt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilverschlußstück ein aus einem Blechstück gefertigtes, vorgebogenes Gitter (4) darstellt, dessen als federnde Lamellen (3) dienende parallele Längsstreifen an ihren Enden durch je einen Randstreifen (5) verbunden sind, die sich zu beiden Seiten eines an der Innenseite der Hülse (1, 10) den Durchflußöffnungen (2) gegenüberliegend vorgesehenen Widerlagern (8, 14) abstützen, daß das Ventilverschlußstück in der Schließstellung des Ventils dicht an der die Durchflußöffnung umgebenden Innenfläche der Hülse anliegt und daß es sich in der Offenstellung an zwei einander annähernd diametral gegenüberliegenden Stellen der Hülseninnenwand abstützt.

2. Druckventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager (8) für die Randstreifen (5) von einem segmentförmigen in der Hülse (I) befestigten Einsatzstück (6) und einem an diesem mittig vorgesehenen Grat oder einer Leiste (7) gebildet ist.

3. Druckventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (1) an ihrer den Schlitzen (2) gegenüberliegenden Seite eingebogene radiale Ränder aufweist, die durch ihre Biegungen (12, 13) ein Widerlager (14) für die Randstreifen (5) bilden.

4. Druckventil nach Anspruch 1, 2, 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager (8, 14) um mindestens ein Viertel des Durchmessers der Hülse (1) von deren Innenoberfläche nach deren Mittelpunkt zu angeordnet ist.