DE29616777U1

DE29616777U1 - Hubkolbenmaschine

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Publication number: DE29616777U1
Application number: DE29616777U
Authority: DE
Original assignee: KNF Neuberger GmbH
Current assignee: KNF Neuberger GmbH
Priority date: 1996-09-26
Filing date: 1996-09-26
Publication date: 1998-01-29
Anticipated expiration: 2006-09-27

Description

Hubkolbenmaschine

Die Erfindung betrifft eine Hubkolbenmaschine mit einem ansaugseitigen Einlaßventil und einem druckseitigen Auslaßventil, welche Ventile einen Ventilkörper aufweisen, der eine elastische Ventilscheibe oder Ventilzunge hat, wobei der vom Hubkolben oder dergleichen Verdränger und den Ventilen abgeschlossene Verdichtungsraum eine Druckentlastungsverbindung nach außen zur Atmosphäre aufweist.

P Wird eine Hubkolbenmaschine unter Druck oder Vakuum abgestellt, so lastet die volle Gaslast auf dem Kolben beziehungsweise der Membrane. Beim Wiederanlauf muß die aus der Gaslast und der Kolbenfläche resultierende Kolbenkraft vom Anlaufdrehmoment des Motors überwunden werden. Dies benötigt weit stärkere Motoren als zum reinen Vollastbetrieb erforderlich wäre.
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Um die Baugröße der Hubkolbenmaschinen und die mit dem Motor verbundenen Kosten möglichst gering zu halten, sucht man nach Möglichkeiten, bei abgestellter Hubkolbenmaschine den im Verdichtungsraum verbliebenen Druck oder das Vakuum entweichen zu lassen, zum Beispiel durch ein Elektromagnetventil.

NE00170

Um die Kosten eines Elektromagnetventiles und die notwendige elektrische Schaltungseinrichtung einsparen zu können, ist es bereits bekannt, bei dem gegen die Atmosphäre abdichtenden Ventil der Hubkolbenmaschine in den Ventilsitz einen Riefen einzuarbeiten. Eine solche definierte Leckage reduziert um ein Geringes den volumetrischen Wirkungsgrad der vorbekannten Hubkolbenmaschine. Während eine solche definierte Leckage bei Verdichtern nicht ins Gewicht fällt, können jedoch bei Vakuumpumpen bereits die geringsten Rückströmungen bei dem gegen die Atmosphäre abdichtenden Ventil den Enddruck dieser Hubkolbenmaschine bedeutend reduzieren.

P Es besteht daher die Aufgabe, eine Hubkolbenmaschine der eingangs erwähnten Art zu schaffen, deren Verdichtungsraum nach dem Abstellen der Hubkolbenmaschine in kurzer Zeit druckentlastbar ist, ohne daß dadurch der volumetrische Wirkungsgrad während des Betriebes wesentlich reduziert wird. Dabei sollen diese Vorteile ohne einen wesentlichen Mehraufwand erreichbar sein.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht bei der 0 Hubkolbenmaschine der eingangs erwähnten Art insbesondere darin, daß die Ventilscheibe oder Ventilzunge des druckseitigen und/oder des saugseitigen Ventiles wenigstens einen Kapillarkanal als Druckentlastungsverbindung aufweist.

Bei der erfindungsgemäßen Hubkolbenmaschine ist in der Ventilscheibe des Einlaß- und/oder des Auslaßventiles ein Kapillarkanal vorgesehen, wobei hier als Kapillarkanal ein Verbindungskanal mit einem vergleichsweise sehr kleinen lichten Kanalquerschnitt verstanden wird. Dabei ist der Kanalquerschnitt u.a. von der Dicke der Ventilscheibe und von der Umdrehungsgeschwindigkeit der Hubkolbenmaschine abhängig, so daß bei einer großen Dicke der Ventilscheibe oder Ventilzunge und/oder hohen Umdrehungsgeschwindigkeiten der Hubkolbenmaschine ein vergleichsweise größerer Kanalquerschnitt gewählt werden kann.

Dieser Kapillarkanal führt bei geschlossenem Ventil vom Dichtungsraum zu der dem Verdichtungsraum abgewandten Außenseite der Ventilscheibe. Während des Betriebes der erfindungsgemäßen Hubkolbenmaschine hat dieser Kapillarkanal keinen Einfluß und keine Funktion. Denn allenfalls in der kurzen Zeit, in der die sich hin und her bewegende Ventilscheibe am Ventilsitz anliegt, kann sich über den Kapillarkanal ein Rückstrom von der Atmosphäre in den Verdichtungsraum {Vakuumpumpe) beziehungsweise vom Verdichtungsraum in die Atmosphäre (Verdichter) entwickeln.

Bei den beispielsweise für Kolbenpumpen oder Membranpumpen üblichen Drehzahlen von mehreren 1000 U/min liegt die Ventilscheibe jedoch nur für den Bruchteil einer Sekunde am Ventilsitz an. In dieser kurzen Zeit ist der Rückstrom allenfalls minimal, weil das Gas zur Bildung der Rückströmung erst eine gewisse Strömungsgeschwindigkeit entwickeln muß. Während des Betriebes wirkt sich der Kapillarkanal somit praktisch nicht auf den volumetrischen Wirkungsgrad und auf den erreichbaren Enddruck aus.
Nach dem Abschalten der Hubkolbenmaschine ist das betreffende 0 Ventil jedoch verschlossen, so daß genügend Zeit zur Heranbildung

eines Gasstromes durch den Kapillarkanal zur Verfügung steht. Im Verdichtungsraum findet daher in kurzer Zeit ein Druckausgleich auf Atmosphärendruck statt, so daß ein späterer Wiederanlauf der ™ Hubkolbenmaschine insoweit lastlos erfolgen kann.
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Bei Universalmaschinen, die sowohl als Verdichter als auch als Vakuumpumpe verwendbar sind, kann es zweckmäßig sein, wenn nicht nur am ansaugseitigen Einlaßventil, sondern auch am druckseitigen Auslaßventil eine solche Druckentlastungsverbindung vorgesehen 0 ist. Bei solchen Hubkolbenmaschinen jedoch, die entweder nur als

Verdichter oder nur als Vakuumpumpe eingesetzt werden, wird eine Ausführungsform bevorzugt, bei der nur die Ventilscheibe oder Ventilzunge des zur Atmosphäre abdichtenden Ventiles wenigstens einen Kapillarkanal als Druckentlastungsverbindung aufweist.
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Aufgrund der sich aus einer längeren Bohrung ergebenden größeren inneren Reibung kann es vorteilhaft sein, wenn der Kapillarkanal einen von der Dicke der elastischen Ventilscheibe oder Ventilzunge abhängigen, lichten Durchmesser aufweist, im Sinne einer Durchmesservergrößerung bei zunehmender Dicke der Ventilscheibe oder Ventilzunge. Je dicker nämlich die Ventilscheibe oder dergleichen ist, umso langsamer entwickelt sich ein Rückstrom während des Betriebes der erfindungsgemäßen Hubkolbenmaschine.

Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, wenn der Kapillarkanal in der Ventilscheibe einen lichten Durchmesser von etwa 0,2 mm bis P 0,5 mm aufweist.

Während aus einem Elastomer bestehende Ventilscheiben aufgrund ihrer hohen Dichtigkeit bei Vakuumpumpen verwendet werden, bevorzugt man bei Kompressoren metallene Ventil- oder Federzungen, wo Gummimaterial andernfalls aufgrund der höheren Betriebstemperaturen nicht so widerstandsfähig wäre. Bei diesen Ventilzungen erfolgt die Rückströmung eventuell jedoch nur mit einer unzureichenden Verzögerung, weil nämlich die dünnen metallenen Ventilzungen dem Gasstrom einen zu geringen Widerstand entgegensetzen. Eine Weiterbildung gemäß der Erfindung sieht daher vor, daß im Bereich zwischen dem Ventilsitz und der Ventilzunge ^ oder dergleichen ein Kapillar-Bypass-Kanal vorgesehen ist, welcher zumindest eine Ventildurchlaßöffnung mit der dem Ventilsitz zugewandten Kanalöffnung des in der Ventilzunge oder dergleichen vorgesehenen Kapillarkanales verbindet.

Bei einer solchen weiterbildenden Ausführungsform gemäß der 0 Erfindung wird dem Gasstrom nun ein ausreichender Kapillarweg zur Verfügung gestellt und/oder ein ausreichender Widerstand entgegengesetzt, um eine ausreichende Verzögerung in der Rückströmung zu erreichen, die sich während des Betriebes der Pumpe nicht bemerkbar macht, aber nach dem Abstellen dieser Pumpe 5 einen Druckausgleich ermöglicht. Dabei ergänzen sich die eine

Rückströmung verzögernden Wirkungen des in der Ventilzunge vorgesehenen Kapillarkanales mit derjenigen des Kapillar-Bypass-Kanales, der in seinem lichten Querschnitt an den lichten Durchmesser des Kapillarkanales angepaßt ist und vorzugsweise etwa denselben lichten Durchmesser aufweist.

Eine einfache und leicht herstellbare Ausführungsform gemäß der Erfindung sieht vor, daß der Kapillar-Bypass-Kanal als längsseitig offene Nut oder Rinne ausgebildet ist, die in der dem Ventilsitz zugewandten Seite der Ventilzunge oder dergleichen und/oder im Ventilsitz angeordnet ist.

Aus den oben erwähnten Gründen ist es bei Pumpen, die mit höheren Betriebstemperaturen betrieben werden, vorteilhaft, wenn der Ventilkörper eine metallene Ventilzunge hat. Demgegenüber sieht eine insbesondere bei Vakuumpumpen bevorzugte Ausführungsform gemäß der Erfindung vor, daß der Ventilkörper eine aus einem Elastomer bestehende Ventilscheibe aufweist.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Kapillarkanal etwa mittig zwischen einer zentralen Halterung und dem Außenrand der Ventilscheibe oder dergleichen angeordnet und zumindest einer Ventildurchlaßöffnung eines Ventiles zugeordnet ist.

Eine bevorzugte Weiterbildung gemäß der Erfindung sieht vor, daß die Ventilscheibe eine zentrale Lagerung, vorzugsweise mittels eines sie durchgreifenden Stiftes aufweist und daß der Ventilsitz oder die Ventilscheibe auf ihrer dem Ventilsitz zugewandten Seite einen Ringkanal mit einem radialen Abstand entsprechend dem radialen Abstand des Kapillarkanales von der zentralen Lagerung aufweist. Bei dieser weiterbildenden Ausführungsform gemäß der Erfindung muß der vergleichsweise kleine und unauffällige Kapillarkanal nicht mit der ihm zugeordneten Ventildurchlaßöffnung in Deckung gebracht werden. Vielmehr steht der Kapillarkanal in der Ventilscheibe über einen Ringkanal mit einer Ventildurchlaßöf f -

nung oder mehreren ihm zugeordneten Ventildurchlaßöffnungen in Verbindung.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung erfindungsgemäßer Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Ansprüchen sowie der Zeichnung. Die einzelnen Merkmale können je für sich oder zu mehreren bei einer Ausführungsform gemäß der Erfindung verwirklicht sein.

Es zeigt in schematischer Darstellung:

Fig. 1 eine nur teilweise dargestellte Hubkolbenmaschine in einem Längsschnitt im Bereich ihres Auslaßventiles, wobei das Auslaßventil eine Ventilscheibe hat, welche einen

Kapillarkanal aufweist,

Fig. 2 eine ebenfalls nur teilweise dargestellte Hubkolbenmaschine, ähnlich der aus Figur 1, in einem Längsschnitt

0 im Bereich ihres Einlaßventiles, wobei hier das

Einlaßventil den Kapillarkanal in der Ventilscheibe hat,

Fig. 3 in einem Diagramm das über die Kapillarkanäle in Figur ^ 1 und 2 ausströmende Verlustvolumen (V) in Abhängigkeit

von der Zeit (t) bei unterschiedlich dicken Ventil

scheiben,

Fig. 4 eine in einem Längsschnitt dargestellte Hubkolbenmaschine, ähnlich der aus Figur 1, deren Auslaßventil

0 eine Ventilzunge hat, welche einen Kapillarkanal als

Druckentlastungsverbindung aufweist,

Fig. 5 eine Hubkolbenmaschine, ähnlich denen aus Figur 2 und 4, wobei hier das Einlaßventil eine Ventilzunge mit Kapillarkanal aufweist, und

Fig. 6 eine Ventilzunge der Hubkolbenpumpen gemäß den Figuren 4 und 5 in einer Draufsicht.

In den Figuren 1 und 2 ist jeweils eine Hubkolbenmaschine in einem Teil-Längsschnitt dargestellt, die hier als Hubkolbenpumpen und insbesondere als Membranpumpen 1 ausgebildet sind. Die Membranpumpen 1 weisen jeweils eine dünne elastische und als Verdränger dienende Formmembran 2 auf, die an ihrem Umfang fest zwischen einem Pumpenkopf 3 und einem Pumpengehäuse 4 eingespannt sind.

Die Membranen 2 der Membranpumpen 1 werden jeweils mittels eines Pleuels 5 hin- und herbewegt.

Die Formmembran 2 einerseits und der Pumpenkopf 3 jeder Membranpumpe 1 andererseits begrenzen den Verdichtungsraum 6 dieser Pumpen 1. Der Pumpenkopf 3 der Membranpumpen 1 ist im wesentlichen zweiteilig ausgebildet und weist einen Zwischendeckel 7 sowie einen Abschlußdeckel 8 auf. Im Pumpenkopf 3 der Membranpumpen 1 ist jeweils ein Einlaßventil 9 sowie ein Auslaßventil 10 vorgesehen. Während Figur 1 die Membranpumpe 1 im Bereich ihres Auslaßventiles 10 zeigt, ist die Membranpumpe 1 gemäß Figur 2

' im Bereich des Einlaßventiles 9 dargestellt. Die Ventile 9, 10 haben jeweils einen Ventilkörper, der als eine aus einem Elastomer bestehende runde Ventilscheibe 11, 12 ausgebildet ist. Diese Ventilscheiben 11, 12 können beispielsweise zungenförmig oder wie hier - rund ausgestaltet sein.

Die Ventilscheiben 11, 12 sind jeweils zentral auf einem sie durchgreifenden Stift 13, 14 gelagert, der beim Auslaßventil 10 am Abschlußdeckel 8 und beim Einlaßventil 9 am Zwischendeckel 7 einstückig angeformt ist. Jedes der Ventile 9, 10 hat mehrere Ventildurchlaßöffnungen 15, die der ihnen zugeordneten Ventilscheibe 13, 14 in Strömungsrxchtung vorgeschaltet sind. Die

Ventilscheiben 13, 14 wirken mit einem Ventilsitz zusammen, der durch den an die Ventildurchlaßöffnungen 15 angrenzenden Randbereich des Pumpenkopfes 3 gebildet wird. Während die Ventilscheiben 11, 12 in der in Figur 1 und 2 dargestellten Schließstellung am Ventilsitz anliegen, werden die Ventilscheiben in ihren Offenstellungen mit ihrem freien Randbereich in eine Ausnehmung 16, 17 des Pumpenkopfes 3 für die Ventilöffnungsbewegungen ausgelenkt.

Um den beim Abstellen der Membranpumpe 1 im Verdichtungsraum 6 verbleibenden Druck oder das Vakuum abbauen zu können, damit der

W Wiederanlauf der Pumpen 1 insoweit lastlos erfolgen kann, weisen die Ventilscheiben 13, 14 der Ventile 9, 10 einen hier übergroß dargestellten Kapillarkanal 18, 19 als Druckentlastungsverbindung auf, wobei unter Kapillarkanal ein Verbindungskanal mit einem vergleichsweise sehr kleinen dichten Kanalquerschnitt verstanden wird.

Während bei Universal-Hubkolbenpumpen, die sowohl als Verdichter als auch als Membranpumpe einsetzbar sind, im Einlaßventil 9 und im Auslaßventil 10 wenigstens ein solcher Kapillarkanal 18, 19 vorgesehen sein sollte und die gemäß der zusammenschauenden Betrachtung der Figuren 1 und 2 ausgebildet sein können, ist dieser

™ Kapillarkanal 18, 19 ansonsten in der Ventilscheibe 11, 12 des zur Atmosphäre abdichtenden Ventils 9, 10 vorgesehen, damit der Verdichtungsraum 6 nach dem Abschalten der Pumpe 1 schnell und auf einfache Weise auf Atmosphärendruck gebracht werden kann. Bei einer Vakuumpumpe 1, gemäß Figur 1, ist der Kapillarkanal 19 somit nur im Auslaßventil 10 vorgesehen, während bei dem Verdichter gemäß Figur 2 vorzugsweise nur das Einlaßventil 9 solch einen Kapillarkanal 18 hat. Dieser Kapillarkanal 18, 19 führt bei geschlossenem Ventil 9, 10 vom Verdichtungsraum 6 zu der dem Verdichtungsraum 6 abgewandten Außenseite der Ventilscheibe 11, 12. Während des Betriebes der Hubkolbenmaschine 1 hat dieser Kapillarkanal 18, 19 keinen Einfluß und keine Funktion. Denn

• ·

allenfalls in der kurzen Zeit, in der die sich hin- und herbewegende Ventilscheibe 11, 12 am Ventilsitz anliegt, kann sich über den Kapillarkanal ein Rückstrom von der Atmosphäre in den Verdichtungsraum 6 (Vakuumpumpe gemäß Figur 1) beziehungsweise vom Verdichtungsraum 6 in die Atmosphäre (Verdichter gemäß Figur 2) entwickeln. Bei den für Hubkolbenpumpen und insbesondere für Membranpumpen üblichen Drehzahlen von mehreren 1000 U/min liegt die Ventilscheibe 11, 12 jedoch jeweils nur für den Bruchteil einer Sekunde am Ventilsitz an. In dieser kurzen Zeit ist der Rückstrom allenfalls minimal, weil das Gas zur Bildung der Rückströmung erst eine gewisse Strömungsgeschwindigkeit entwickeln

W muß. Während des Betriebes wirkt sich der Kapillarkanal 18, 19 somit praktisch nicht auf den volumetrischen Wirkungsgrad und auf den erreichbaren Enddruck aus.

Nach dem Abschalten der Hubkolbenmaschinen gemäß Figur 1 und 2 ist das betreffende Ventil 9, 10 jedoch verschlossen, so daß genügend Zeit zur Heranbildung eines Gasstromes durch den Kapillarkanal zur Verfügung steht. Es findet daher in kurzer Zeit im Verdichtungsraum 6 ein Druckausgleich auf Atmosphärendruck statt, so daß ein nachfolgender Wiederanlauf der Pumpen 1 insoweit lastlos erfolgen kann.

* Aus den Figuren 1 und 2 wird deutlich, daß der Kapillarkanal 18, 19 etwa mittig zwischen der durch den Stift 13, 14 gebildeten zentralen Halterung und dem Außenrand der betreffenden Ventilscheibe 11, 12 angeordnet ist. Jeder Kapillarkanal 18, 19 ist mehreren Ventildurchlaßöffnungen 15 eines der Ventile 9, 10 zugeordnet. Diese Ventildurchlaßöffnungen 15 sind über einen Ringkanal 20, 21 miteinander verbunden, der zur benachbarten Ventilscheibe 11, 12 offen ausgebildet ist. Der Ringkanal 20, 21 der Ventile 9, 10 weist einen radialen Abstand entsprechend dem radialen Abstand des Kapillarkanales 18, 19 von der durch den Stift 13, 14 gebildeten zentralen Lagerung auf. Da der 5 Kapillarkanal 18, 19 in der entsprechenden Ventilscheibe 11, 12

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somit über den zugeordneten Ringkanal 20, 21 mit allen Ventildurchlaßöffnungen 15 des Einlaß- oder des Auslaßventiles 9, 10 verbunden ist, muß bei der Montage der Pumpen 1 nicht besonders darauf geachtet werden, daß der Kapillarkanal 18, 19 mit einer der Ventildurchlaßöffnungen 15 fluchtet.

Der Ringkanal 20, 21 kann zusätzlich oder stattdessen auch auf der dem Ventilsitz zugewandten Seite der Ventilscheiben 11, 12 vorgesehen sein.
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In Figur 3 ist dargestellt, daß sich der in Schließstellung der

W Ventile 9, 10 über die Kapillarkanäle 18, 19 bildende Rückstrom aufgrund der aus einer längeren Bohrung sich ergebenden größeren inneren Reibung umso langsamer entwickelt, je dicker die Ventilscheibe 11, 12 ist. Während in Figur 3 das Verlustvolumen einer dicken Ventilscheibe 11, 12 mit einer durchgezogenen Linie Ll dargestellt ist, zeigt die gestrichelte Linie L2 in Figur 3 das Verlustvolumen einer demgegenüber dünneren Ventilscheibe über die Zeit. Der lichte Durchmesser des Kapillarkanales 18, 19 kann 0 daher in Abhängigkeit von der Dicke der elastischen Ventilscheibe 11, 12 gewählt werden, im Sinne einer Durchmesservergrößerung des Kapillarkanales 18, 19 bei zunehmender Dicke der Ventilscheibe 11, 12. Darüber hinaus wird aus Figur 3 deutlich, daß der über

^ die Kapillarkanäle 18, 19 gebildete Rückstrom eine gewisse Zeit benötigt, um sich zu entwickeln, und daß daher diese Kapillarkanäle 18, 19 während des Betriebes der Pumpen 1 keinen Einfluß haben.

Ein solcher Kapillarkanal 18, 19 in der Ventilscheibe 11, 12 ist bei verschiedenen Hubkolbenmaschinen und insbesondere bei Kolbenpumpen und Membranpumpen vorteilhaft einsetzbar.

In den Figuren 4 und 5 sind zwei Hubkolbenmaschinen dargestellt, die - ähnlich wie in Figur 1 und 2 - als Hubkolbenpumpen 22 und insbesondere als Membranpumpen ausgebildet sind. Die Hubkolbenpum-5 pen 22 weisen Ventile 9, 10 auf, die jeweils einen Ventilkörper

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mit einer metallenen elastischen Ventil- oder Federzunge 23, 24 haben. Diese metallenen Ventilzungen 23, 24 halten auch höheren Betriebstemperaturen stand, wie sie beispielsweise bei Kompressoren auftreten.
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Wie aus einem Vergleich der Figuren 4 und 5 deutlich wird, weist die Ventilzunge 23, 24 eines der beiden Ventile 9, 10 der Hubkolbenpumpen 22 gemäß Figur 4 und 5 einen Kapillarkanal 18, 19 auf. Während dieser Kapillarkanal 19 bei der in Figur 4 dargestellten Hubkolbenpumpe 22 am Auslaßventil 10 vorgesehen ist, ist der Kapillarkanal 18 bei der Hubkolbenpumpe 22 gemäß Figur

W 5 am Einlaßventil 9 angeordnet.

Aufgrund der geringen Dicke der Ventilzungen 23, 24 können diese eventuell jedoch nur eine unzureichene Verzögerung der Rückströmung bewirken. Im Bereich zwischen dem Ventilsitz und der Ventilzunge 23, 24 ist daher ein Kapillar-Bypass-Kanal 25, 26 vorgesehen, welcher die Ventildurchlaßöffnung 15 des betreffenden Ventiles 9, 10 mit der dem Ventilsitz zugewandten Kanalöffnung des Kapillarkanales 18, 19 verbindet. Dieser Kapillar-Bypass-Kanal 25, 26 ist hier als Rinne ausgebildet, die im Ventilsitz angeordnet und zur Ventilzunge 23, 24 hin längsseitig offen ist. Dabei wird als Kapillar-Bypass-Kanal hier ein solcher Bypass-Kanal verstanden,

~ der einen sehr kleinen, an den Kapillar-Kanal 18, 19 angepaßten lichten Kanalquerschnitt hat. Vorzugsweise weisen der Kapillarkanal 18, 19 und der Kapillar-Bypass-Kanal 25, 26 etwa denselben lichten Querschnitt auf.

In Figur 6 ist dargestellt, daß der Kapillarkanal 19 des hier 0 nur beispielhaft gezeigten Auslaßventiles 10 mit Abstand von der Ventildurchlaßöffnung 15 angeordnet ist. Der Kapillar-Bypass-Kanal 2 6 verbindet somit die Ventildurchlaßöffnung 15 mit dem in der Ventilzunge 24 vorgesehenen Kapillarkanal 19. Der Kapillarkanal 18, 19 sowie der Kapillar-Bypass-Kanal 25, 26 ergänzen sich somit in ihrer den Rückstrom verzögernden Wirkung, so daß diesem

Rückstrom nun ein ausreichender Kapillarweg zur Verfügung gestellt und/oder ein ausreichender Widerstand entgegengesetzt wird, um die gewünschte Verzögerung der Rückströmung zu erreichen, die sich während des Betriebes der Hubkolbenpumpen 22 nicht bemerkbar macht, aber nach dem Abstellen dieser Hubkolbenmaschinen einen Druckausgleich ermöglicht. Durch diesen Druckausgleich kann der Verdichtungsraum der Hubkolbenmaschine 22 nach dem Abstellen in kurzer Zeit druckentlastet werden, ohne daß dadurch der volumetrische Wirkungsgrad während des Betriebes wesentlich reduziert wird.

- Ansprüche -

Claims

13 Ansprüche

1. Hubkolbenmaschine (1, 22) mit einem ansaugseitigen Einlaßventil (9) und einem druckseitigen Auslaßventil (10), die (9, 10) einen Ventilkörper aufweisen, der eine elastische Ventilscheibe (11, 12) oder Ventilzunge (23, 24) hat, wobei der vom Hubkolben oder dergleichen Verdränger (2) und den Ventilen (9, 10) abgeschlossene Verdichtungsraum (6) eine Druckentlastungsverbindung nach außen zur Atmosphäre aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilscheibe (11, 12) oder Ventilzunge (23, 24) des druckseitigen und/oder des W saugseitigen Ventiles (9, 10) wenigstens einen Kapillarkanal (18, 19) als Druckentlastungsverbindung aufweist.

2. Hubkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilscheibe (11, 12) oder Ventilzunge (23, 24) des zur Atmosphäre abdichtenden Ventiles (9, 10) wenigstens einen Kapillarkanal (18, 19) als Druckentlastungsverbindung aufweist.

3. Hubkolbenmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kapillarkanal (18, 19) einen von der Dicke der elastischen Ventilscheibe (11, 12) oder Ventilzunge (23, 24) abhängigen, lichten Durchmesser aufweist, im Sinne einer Durchmesservergrößerung bei zunehmender Dicke der Ventilscheibe (11, 12) oder Ventilzunge.

4. Hubkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kapillarkanal (18, 19) in der Ventilscheibe (11, 12) oder Ventil zunge (23, 24) einen lichten Durchmesser von etwa 0,2 mm bis 0,5 mm aufweist.

5. Hubkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich zwischen dem Ventilsitz und der Ventilzunge (23, 24) ein Kapillar-Bypass-Kanal (25, 26)

vorgesehen ist, welcher zumindest eine Ventildurchlaßöffnung (15) mit der dem Ventilsitz zugewandten Kanalöffnung des in der Ventilzunge {23, 24) oder dergleichen vorgesehenen Kapillarkanales (18, 19) verbindet.
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6. Hubkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kapillar-Bypass-Kanal (25, 26) als längsseitig offene Rinne oder Nut ausgebildet ist, die in der dem Ventilsitz zugewandten Seite der Ventilzunge (23,

24) oder dergleichen und/oder im Ventilsitz angeordnet ist.

P

7. Hubkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kapillarkanal (18, 19) und der Kapillar-Bypass-Kanal (25, 26) etwa denselben lichten Querschnitt haben.

8. Hubkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper eine metallene Ventiloder Federzunge (23, 24) hat.

9. Hubkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper eine aus einem Elastomer bestehende Ventilscheibe (11, 12) aufweist.

10. Hubkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kapillarkanal (18, 19) etwa mittig zwischen einer zentralen Halterung und dem Außenrand der Ventilscheibe (11, 12) angeordnet und zumindest einer Ventildurchlaßöffnung (15) eines Ventiles (9, 10) zugeordnet ist.

11. Hubkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilscheibe (11, 12) oder Ventilzunge eine zentrale Lagerung, vorzugsweise mittels eines sie durchgreifenden Stiftes (13, 14) aufweist, und daß der

Ventilsitz oder die Ventilscheibe (11, 12) oder dergleichen auf ihrer dem Ventilsitz zugewandten Seite einen Ringkanal (20, 21) mit einem radialen Abstand entsprechend dem radialen Abstand des Kapillarkanales (18, 19) von der zentralen Lagerung aufweist.

12. Hubkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubkolbenmaschine als Hubkolbenpumpe und insbesondere als Gaspumpe ausgebildet ist.
10

Patentanwalt

{Henrich Börjes-PestalozÄP⁷ P^
Patent- und Rechtsanwalt |