DE2827430A1

DE2827430A1 - Verschlusslamelle fuer ein ventil mit mehreren, konzentrisch angeordneten durchgangskanaelen

Info

Publication number: DE2827430A1
Application number: DE19782827430
Authority: DE
Inventors: Hans Ing Hrabal; Josef Ing Wimmer
Original assignee: ENFO Grundlagen Forschungs AG
Current assignee: ENFO Grundlagen Forschungs AG
Priority date: 1977-07-01
Filing date: 1978-06-22
Publication date: 1979-01-18
Also published as: ES244594U; IT1095096B; IT7824280A0; MX144515A; BE868346A; ES244594Y; PL207245A1; HU178224B; CA1100457A; SE430810B; JPS6132533B2; SE7807060L; FR2396224A1; DD136881A5; JPS5442034A; AT348088B; ATA469077A; FR2396224B1; CS199211B2; BR7804062A

Description

Köln, den 19.6.1978 pa Reg.-Nr. Ef 335

Patentlnhaber: ENPO Grundlagen Forschungs AG Döttingen (Aargau, Schweiz)

Gegenstand: Verschlußlamelle für ein Ventil mit

konzentrisch angeordneten Durchgangskanälen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verschlußlamellt; für ein Ventil mit mehreren, konzentrisch angeordneten Durchgangskanälen, insbesondere Saug- oder Druckventil eines Kolbenverdichters, welche Lamelle an zwei iitellt.ii auf einem Ventilsitz befestigt ist und aus mehreren flexiblen, die Durchgangskanäle steuernden und durch radiale ütogn zusammenhängenden konzentrischen Ringabschnitten beaten+·. Die Arbeitsventile vor allem von größeren Kolbenverdichtern sind in der Mehrzahl als Ringplattenventilu mit konzentrisch angeordneten ringförmigen Durchgangskanälen ausgebildet. Diese Ringventile sind einfacher herstellbar als Ventile mit geradlinig verlaufenden Durchgangskanälen, passen besser zum kreisförmigen Umfang der

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Verdichterzylinder und ermöglichen eine optimale Ausnützung der zur Verfügung stehenden Ventilfläche für die Durchströmung des gesteuerten Mediums. Die sogenannten Zungen- oder Lamellenventile sind hingegen einfacher aufgebaut, weil sie meist keine eigene Befederung und keine Maßnahmen zur Aufschlagdämpfung erfordern. Aui3erdem ai-bniten sie weich und sind entsprechend geringer beansprucht. Der von ihnen freigegebene Ventilquerschnitt ist allerdings kleiner als bei den Plattenventilen, weil die Lamellen an einem Ende festgespannt sind und so nur einen keilförmigen Hubspalt freigeben.

Es wird seit langem versucht, die Vorteile der Ringplattenventile mit jenen der Lamellenventile zu vereinen. So ist es aus der OE-PS 33 311 bekannt, die aus einem oder mehreren konzentrischen Ringen bestehenden Verschlußplatten von Ringventilen durch radiale Schlitze mehrfach aufzutrennen und die aufgetrennten Ringe an einer oder an höchstens zwei Stellen auf dem Ventilsitz zu befestigen. Auf diese Weise entstehen verhältnismäßig lange, spiralenförmig verlaufende flexible Lamellen mit freien Enden, deren Bewegungen nur schwer kontrolliert werden können und die den heutigen erschwerten Anforderungen nicht gewachsen sind.

Aus der DT-PS 1 259 158 ist es bekannt, eine aus geschlossenen konzentrischen Ringen bestehende Verschlußplatte lamellenartig einzuspannen. Um die erforderliche

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Flexibilität zu erhalten, sind dort Verbindungsstege nur auf einem einzigen Plattendurchmesser vorgesehen. Die Verschlußplatto ist dort mit Hilfe eines zylindrisch gewölbten Fängers entweder entlang des Ütegdurchmessera oder am Rand auf dem Ventilsitz festgespannt., wobei üju sich an ihrem von der Einspannstelle entfert liegenden Rand frei abheben kann. Bei dieser Ausführung stimmen :-.wur die Formgebung der Verschlußplatte und des Ventils!ti-u-is mit jener der Ringplattenventile überein. Die konzentribwlum Hinge geben jedoch bei offenem Ventil nur keilförmig verlaufende Hubspalte frei, so daß der Durchströmqueröclmitt entsprechend klein ist.

Eine weitere bekannte Ausführung dieser Art ist in der DT-OS 2 648 682 beschrieben. Auch dort ist eine aus konzentrischen Ringen bestehende Verschlußplatte vorgesehen, wobei ein Teil der Plattenringe durch radiulu Schlitze aufgetrennt ist und ein oder mehrere volle Ringe zur Befestigung der Verschlußplatte auf dem Ventilsitz verwendet werden. Wie bei den anderen bekannten Ausführungen handelt es sich um eine volle, kreisförmige Platte, die mit einem dazu passenden kreisförmigen Ventilsitz zusammenwirkt. Eis ist aber auch bekannt, das Saug- und das Druckventil eines Verdichters auf demselben kreisförmigen Ventilsitz nebeneinander anzuordnen. Zu diesem Zweck ist die Verschlußplatte entlang eines Durchmessers abgedichtet

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eingespannt, wobei die eine Plattenhälfte auf dem Saugventilsitz, die andere Plattenhälfte hingegen auf dem DruckventilBitz, jedoch mit der anderen Plattenseite, aufliegt. Diese Anordnung erfordert eine verhältnismäßig komplizierte Ausbildung der Sitz- und l'ängerteile des kombinierten Ventils. Auch die Einspannung und die Abdichtung der Verschlußplatte, die zugleich sowohl im Saugventil als auch im Druckventil wirkt, verursachen Schwierigkeiten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verschlußlamelle so zu gestalten, daß sie ringförmig angeordnete, konzentrische Durohgangskanäle wie die Verschlußplatte eines Mehrringventils steuern kann, trotzdem abe.r eine ungebundene und einfache formgebung der Ventil teile unter voller Beibehaltung der Vorteile der Lamellenventile gestattet.

Die erfindungsgemäße Verschlußlamelle ist dadurch gekennzeichnet, daß sie sich über einen Winkel von weniger als 360° vorzugsweise von etwa 180° erstreckt und einen zwischen den beiden Befestigungsstellen durchgehenden Ringabsohnϊ tt, aufweist, an dem die Übrigen Ringabschnitte durch wenigstens einen radialen Steg verankert sind. Somit besitzt die Verschlußlamelle gemäß der Erfindung zwar auch Ringabschnitte, jedoch keine vollen Ringe, und sie überdeckt auch lediglioh einen Teil eines kreisförmigen Ventilsitzes. Dadurch j st

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der Konstrukteur erheblich freier bei der Ausbildung der übrigen Ventilteile. Insbesondere können bei einem aus Saug- und Druckventil bestehenden Ventilsatz die beiden Ventile in beliebiger Entfernung und Rauminge voneinander soxvie auch in verschiedenen Ebenen nelxm·- einander angeordnet werden. Dies bringI beispielsweise den Vorteil, daß auch bei einem kombinier Um Ventilsatz als Sitz und Fänger ebene Platten verwendet werden können und daß außerdem im Bereich der Verschl\ißlamelle keine Abdichtung zwischen Saug- und Druckraum notwendig ist.

Ein weiteres Merkmal der erfindungsgemäßen Verschlußlamelle ist ihre vorteilhafte Arbeitsweise. Sie ist durch die beidseitige Einspannung zwangsweise genau, Jedoch reibungsfrei geführt, so daß unkontrollierte Taumelbewegungen vermieden werden. Der zwischen den Befestigungsstellon durchgehende, meist halbkreisförmige

wirken Ringabschnitt kann zugleich als Schließbefederung/wobei er in der Nähe des Ventilsitzes nur eine geringe Federkraft ausübt, bei weiterer Entfernung vom Ventilsitz sich jedoch unter Einwirkung der übrigen Ringabschnitte verwindet, so daß die Federkraft kurz vor dem Auftreffen auf den Fänger stark zunimmt, Die erfindungsgemäße Verschlußlamelle arbeitet daher v/eich und gedämpft. Ein mit einer solchen Lamelle ausgestattetes Ventil vereinigt tatsächlich die Vorteile der Ringplattenventile

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mit jenen der Lamellenventile, ohne die Nachteile der beiden Ventilbauarten aufzuweisen.

Die Eigenschaften der erflndungsgemäßen Verschlußlamelle, insbesondere die Flexibilität, können ' den jeweiligen Anforderungen angepaßt werden. Mit Ausnahme des zwischen den beiden Befestigungsstellen durchgehenden Ringabschnittes können die übrigon Ringabschnitte nur mit einem einzigen radialen Steg miteinander verbunden sein und frei enden, so daß sie sich unabhängig voneinander verformen können. Für höhere Beanspruchungen hat sich hingegen eine Ausführung bewährt, bei der erfindungsgemäß wenigstens ein Teil der Ringabschnitte, vorzugsweise an ihren Enden, durch zusätzliche Stege verbunden ist. Durch Wahl der Anzahl und der Anordnung der Verbindungsstege können also die Eigenschaften der Verschlußlamelle wahlweise beeinflußt werden.

Für die Verankerung der erfindungsgemäßen Verschlußlamelle hat es sich als vorteilhaft erwiesen, den zwischen den Befestigungsstellen durchgehenden Ringabschnitt in Umfangsrichtung über die übrigen Ringabschnitte vorragen zu lasern. Es entstehen dadurch kleine Fortsätze, in denen zweckmäßig Öffnungen vorgesehen sind, in die entweder Zentrierstifte oder Befestigungsschrauben eingreifen können.

In den Zeichnungen ist die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Fig. 1 bis 3 zeigen je ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen

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Verschlußlamelle im Grundriß, in Fig. 4 ist ein mit erfindungsgemäßen Verschlußlamellen ausgestattetes Vefdichterventil im Mittelschnitt nach der Linie IV-IV in If¹Ig. 5 dargestellt und Fig. 5 zeigt eine Draufsicht des Ventils nach Fig. 4.

Die Verschlußlamelle ist in den Zeichnungen mit bezeichnet. Sie ist in allen Ausführungsbeispielen etwa halbkreisförmig ausgebildet und besteht aus konzentrisch angeordneten Ringabschnitten, von denen der äußerste Ringabschnitt 2 zwischen zwei Befestigungsstellen 3 durchgeht, die durch Öffnungen in den Enden des Ringabschnittes angedeutet sind. Die übrigen Ringabschnitte 4 sind über radiale Stege 5 am Ringabschnitt 2 verankert.

Gemäß Fig. 1 sind die Ringabschnitte 4 mit dem Ringabschnitt 2 durch insgesamt drei radiale Stege verbunden, von denen ein Steg in der Mitte zwischen den beiden Befestigungsstellen 3 liegt und über alle Ringabschnitte 4 durchgeht, die beiden übrigen Stege 5 jedoch nur jeweils die drei äußersten Ringabschnitte miteinander verbinden. Die Ringabschnitte 4 weisen zungenförmige freie Enden auf, die eine unabhängige Bewegung voneinander in einem bestimmten Ausmaß ermöglichen. Die Verschlußlamelle nach Fig. 1 zeichnet sich deshalb durch große innere Elastizität aus. Bei der Ausführung nach Fig. 2 ist hingegen zwischen dem Ringabschnitt 2 und den übrigen Ringabschnitten 4 nur ein einziger Steg 5 vorhanden,

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der in der Nähe des Ringabschnittes 2 verbreitert ist. Dafür sind aber die Enden der übrigen Ringabschnitte 4 durch zusätzliche Stege 6 miteinander verbunden. Dadurch wird die Festigkeit der Verschlußlamelle vergrößert, die innen liegenden Ringabschnitte 4 bleiben jedoch gegenüber dem eingespannten Ringabschnitt 2 verhältnismäßig elastisch. Fig. 3 zeigt schließlich eine Variante, bei der drei Vex'bindungsstege 5 vorgesehen sind und :αι-üätzlich tiuchdie Enden der Ringabschnitte 4 durch Stege miteinander in Verbindung stehen.

Für die Verankerung der Verschlußlanielle 1 ragen in den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 und 3 die Enden des Ringabschnittes 2 in Umfangsrichtung über die übrigen Ringabschnitte 4 vor, so daß die Befestigungßstellen 3 gut zugänglich sind. Gemäß Fig. 2 sind die Enden des Ringabschnittes 2 hingegen lediglich verbreitert. Die Verankerung der Verschlußlamellen im Ventil ist auf verschiedene Weise möglich. Der Ringabschnitt 2 kann im Bereich der Befestigungsstellen 3 entweder zwischen Ventil sitz und Fänger fest eingespannt v/erden, allenfalls unter Zwischenlage eines AbstandsStückes. Es ist aber auch möglich, an den Befestigungsstellen Schrauben vorzusehen, welche die Enden dos Ringabschnittes 2 gegen den zuguhöi'.i/'i.'i Ventilsitz festspannen.

Beim Ventil nach den Fig. 4 und 5 handelt es sich um einen kombinierten Ventilsatz, dessen linke Hälfte als Saugventil und dessen rechte Hälfte als Druckventil ausge--

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führt ist. Gemäß Fig. 4 sind zwei scheibenförmige Ventilkörper 7 und 8 vorgesehen, die unter Zwischenschaltung einer Distanzscheibe 9 übereinander angeordnet sind. Die beiden Ventilkörper 7 und 8 sind vorteilhaft gleich ausgebildet und bestehen aus ebenen Scheiben, die mit Durchgangskanälen 10 versehen sind. Die Distanzßcheibo 'J besteht zweckmäßig aus nachgiebigem Werkstoff wie Dichtiiiatui-j: und besitzt in den beiden Hälften der scheibenförmigen Vtnli "I-körper jeweils eine Aussparung 11, 12, in der je eine Vor nchlußlarnelle 1 angeordnet ist. Die Durchgangskanäle IO sind nierenförmig ausgebildet und liegen auf konzentriKuhim Kreisen, wie dies bei Ringventilen üblich ist.

Im Ausführungsbeispiel sind die Versohlußlamellt η I jeweils zwischen.der Distanzscheibe 9 und einem der VonLiL·· körper 7 bzw. 8 eingespannt. Dies ist aus Fig. ^rj l:u erkennen, in deren linken Hälfte die üauglamelle 1 gestrichelt eingezeichnet ist. Die Befestigungsstellen J liegen dort im Bereich der Distanzscheibe 9 und v/erden von Zentrierstiften gebildet. Es wäre aber auch möglich, die freien Enden des außenliegenden Ringabschnittes 2 in den Aussparungen 11 bzw. 12 durch jeweils eine Schraube am zugehörigen Ventilkörper 7, 8 zu befestigen. In beiden Fällen können die Verschlußlamellen 1 des Saugventils und des Druckventils in beliebiger Entfernung voneinander angeordnet sein. Die Durchgangskanäle 10 müssen also nicht unbedingt auf konzentrischen Kreisen liegen. Sie könnten beispielsweise in Fig. 5 auch nach links und rechts voneinander nach außen gerückt sein, so daß sich eine ovale

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Anordnung ergeben würde.

Mit 13 sind in Fig. 5 federnde Stifte bezeichnet, die Bohrungen der Ventilkörper 7, 8 und der Distanzscheibe 9 durchsetzen und so die Ventilteile auch vor ihrem Einbau in ein Ventil zusammenhalten. Außerdem sind Gewindebohrungen 14 vorgesehen, mit welchen das verhältnis mäßig große Ventil im zentralen Bereich gegen die Zwischenwand des nicht dargestellten Zylinderkopfes festgezogen werden kann, damit dort keine Undichtheiten entstehen.

Patentansprüche:

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Claims

Köln, den 19.6.1978 Reg.-Nr. Ef 335 pa

Patentansprüche;

Ί .] Verschlußlatnelle für ein Ventil mit mehreren, konzentri »i:h angeordneten Durchgangskanälen, insbesondere Saug- oder Druckventil eines Kolbenverdichters, welche Lamelle au zwei Stellen auf einem Ventilsitz befestigt ist und atm mehreren flexiblen, die Iiurohgangskunäle steuernden uiu'l durch radiale Stege zusammenhängenden konzeritri sehen ßingabschnitten besteht, dadurch gekennzeichnet, daß sie sich über einen Winkel von weniger als 360°, vorzugii-weiße von etwa 180° erstreckt und einen zwischen dem buidun Befestigungsstellen (3) durchgehenden ltf.ngubsohnitt, (2) aufweist, an dem die übx'igen fiingabschnitte (4) durch w^ni^stum einen radialen Steg (5) verankert sind.

2,Verschlußlamelle naoh Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet., daß wenigstens ein Teil der Hingabschnitte (4), vorzugsweise an ihren Enden, durch zusätzliche Stege (6) verbunden ist. .

3.Verschluß3.amelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen den Befestigungsstellen (3) durchgehende Ringabschnitt (2) in Ümfangsrichtung über die übrigen Ringabschnitte (4) vorragt.

ORIGINAL INSPECTED 809883/0750