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SAUGVENTIL MIT EINEM ABHEBETEIL FÜR EINEN HUB-KOLBEN-VERDICHTER
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Saugventib mit einem Abhebeteil
für einen Hub-Kolben-Verdichter, wobei d-as Saugventil aus einer kreisringförmigen
Ventilplatte besteht, die unter der Einwirkung von mindestens einer Ventilfeder
gegen einen Ventilsitz gedrückt wird, während am äußeren Durchmesser der Ventilplatte
ein Anschlag angreift, welcher bei axialer Verschiebung das Saugventil vom Ventilsitz
abhebt Ein derartiges Saugventil ist zur Anfahrentlastung und/oder zur Leistungsregelung
für Hub -Kolben-Verdicht er bekannt. Insbesondere bei Mehrzylinder-Verdichtern wird
auf diese Weise eine einfache Leistungsregelung dadurch erzielt, daß durch Abheben
des Saugventiles für einen oder mehrere Zylinder die Förderrrenge veränderbar ist.
Diese bekannte Abhebeeinrichtung hat den Nachteil, daß das Saugventil nur soweit
abgehoben werden kann, wie dies dem zulässigen Arbeitshub für das Saugventil entspricht,
Dieser zulässige Arbeitshub ist üblicherweise recht klein gewählt - einerseits,
um einen möglichst kleinen schädlichen Raum zu erhalten, und andererseits aus ventilspezifischen
Gründen, um eine einwandfreie Funktion und eine hohe Lebensdauer des Ventiles zu
gewährleisten.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein abhebbares Saugventil
für einen Hub-Kolben-Verdichter- zu schaffen, welches die Nachteile der bekannten
Konstruktionen vermeidet und in abgehobenem Zustand einen möglichst großen Strömungsquerschnitt
freigibt, während bei Vollastzustand der schädliche Raum möglichst klein gehalten
werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß das Åbhebeteil
ein Widerlager für die Ventilfeder bildet und eine ringförmige Aussparung aufweist,
in welcher die Ventilplatte und die Ventilfeder angeordnet sind, Durch die Anordnung
der Ventilplatte in der Aussparung des Abhebeteiles kann der axiale Hub des Abhebeteiles
wesentlich größer als der zulässige Arbeitshub des Saugventiles gewählt werden Dadurch
wird ein großer Strömungsquerschnitt bei abgehobenem Saugventil freigegeben, so
daß in diesem Zustand, in welchem der Verdichter keine Förderleistung aufweist,
die saugseitigen StrOmungswiderstände äußerst gering gehalten werden können, Dementsprechend
ist auch die eBforderliche Antriebsleistung für einen solchen Zylinder mit abgehobenem
Saugventil gering. Da gemäß einem Nerkmal der Erfindung die Höhe der ringförmigen
Aussparung des Abhebeteiles durch den zulässigen Arbeitshub des Saugvetiles bestimmt
lstD ist sichergestellt, daß im Vollastzustand der schädliche Raum trotzdem sehr
klein gehalten werden kann0 Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Axialweg
des Abhebeteiles größer als der zulässige Arbeitshub des Saugventiles ausgebildet,
Durch diese Maßnahme Mann der Strömungsquerschnitt bei abgehobenem Saugrzentil ohne
Rücksicht auf den zulässigen ArF beìtshub sehr grob gewählt erden, so daß in dieser
Ventilstellung die Strömungswinderstände auf ein Mindestmaß reduziert werden können
Entsprechend einer. vorteilhaften Ausführungsform ist der Anschlag für das Saugventil
durch eine mit dem Abhebeteil verbindbare Anschlagplatte gebildete Selbstverständlich
ist es'ohne weiteres möglich, den Anschlag für das Saugventil auch als vom Abhebeteil
getrenntes Bauteil auszuführen, so daß beim Abheben des Saugventiles zuerst der
Anschlag das Saugventil entgegen der Ventilfederkraft andrückt und erst dann das
Abhebeteil zusammen mit dem Anschlag axial bewegt wird.
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Eine leichte und problemlose Montage wird gemäß einem weiteren Merkmal
der Erfindung dadurch erhaltene daß das Abhebeteil mit der Ventilfeder und der Ventilplatte
sowie mit der Anschlagplatte eine Montageeinheit bildete
An Hand
der Zeichnung wird nachfolgend die. Erfindung. näher erläutert. Die Figur zeigt
einen Zylinder eines Hub-Kolben -Verdichters im Längsschnitt.
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Da der Aufbau von Hub-Kolben-Verdichternhinreichend bekannt ist, ist
dieser nur teilweise dargestellt. Im Zylinder l gleitet der Kolben 2, der über eine
Kurbelwelle und ein Pleuel. angetrieben ist, Der Zylinder l, der Druckventilkörper
4 und der Zylinderkopf 3 sind mit Zugankern auf dem KurbelgehAuse befestigt. Im
Zylinder 1 befindet sich der Saugkanal 5, dessen Mündung mit Ventilsitzen 6 versehen
ist, wobei diese Ventilsitze die Auflage für die kreisringförmige Ventilplatte 7
bilden. Die Ventilplatte 7 wird mit Hilfe der Ventilfeder 8 gegen den Ventilsitz
6 gedrückt, wobei die Ventìlfeder und die Ventilplatte in einer Aussparung 10 eines
Abhebeteiles 9 angeordnet sind. Ein von der Anschlagplatte 12 gebildeter Anschlag
11 greift an der Ventilplatte 7 an, wobei die Anschlagplatte 12 mit dem Abhebeteil
9 fest verbunden ist. Zur axial beweglichen Aufnahme des Abhebeteiles 9 ist im Druckventilkörper
4 ein dem Abhebeteil 9 angepaßter Abhebezylin-.
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der 13 vorgesehen, wobei zwischen dem Boden des Abhebezylinders 13
und der Stirnfläche des Abhebe'teiles 9 ein Axialweg 14 vorgesehen ist. Die in entsprechenden
Aussparungen angeordneten Druckfedern 15 wirken über die Anschlagplatte 12 auf das
Abhebeteil 9.
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Zur Zufuhr von Druckmittel mündet in den Abhebezylinder 13 der Druckmittelkanal
16.
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In der Figur ist das Saugventil im Vollastzustand eingezeichnet, d.
h., ber den Druckmittelkanal 16 wird dem Abhebezylinder 13 Druckmittel zugeführt,
wodurch das Abhebeteil 9 entgegen der Kraft der Druckfedern 15 in seine untere Position
gedrückt wird, so daß die Ventilplatte 7 von der Ventilfeder 8 gegen den Ventilsitz
6 gedrückt wird. Das Saugventil arbeitet als druckabhängig wirkendes Rückschlagventil
und öffnet, wenn durch den im Zylinder 1 befindlichen Kolben 2 ein Saugdruck erzeugt
wird, der größer als die Kraft der Feder 8 ist. Am Ende des Saughubes schließt die
Ventilplatte 7 und das angesaugte Medium wird verdichtet und über die Druckventile
in den Druckraum gefördert,
Insbesondere bei mehrzylindrigen Kälteverdichtern,
die für Wärmepumpen Verwendung finden, ist es beim Anfahren von Vorteil, wenn in
diesem Zustand keine hohe Antriebsleistung erforderlich ist.
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Dies gilt gerade dannX wenn ein solcher Verdichter von einer Brennkraftmaschine
angetrieben wirds die während des Startvorganges mit Fremdenergie angetrieben werden
muß Gerade bei Wärmepumpen ist es sehr vorteilhaft, wenn unterschiedliche Förderlelstungen
bei Mehrzylinder-Verdichtern möglich sind. Für derartige Fälle kann bei MehrzyllndermVerdichtern
die Fördermenge durch Abheben des Saugventiles für einen oder mehrere Zylinder verändert
werden.
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Zum Abheben des Saugsventiles wird über den Druckmittelkanal 16 der
Druck im Abhebezylinder 13 aufgehoben, so daß Druckmittel aus dem Druckmittelkanal
16 abfließen kann, wodurch das Abhebeteil 9 infolge der Kraft der Druckfedern 15
gegen den Boden des Abhebezylinders gefahren wird. Die axiale Verschiebung des Abhebeteiles
9 entspricht dem Axialweg 14. Durch den an der Anschlagplatte 12 befindlichen Anschlag
11 wird bei dieser Axialbewegung des Abhebeteiles 9 die ventilplatte 7 mit der Ventilfeder
8 ebenfalls um den Betrag des Axialweges 14 verschobena d4 h. um diesen Betrag vom
Ventilsitz 6 abgehoben. Dadurch entspricht die Höhe des freien Durchlaßquerschnittes
auf der Saugseite dem Axialweg 14 in dieser Position des Abhebeteiles 9. In dieser
Stellung der Ventilplatte 7 wird vom Verdichterzylinder trotz hin und hergehendem
Kolben nichts gefordert und entsprechend gering ist daher die Antriebsleitung, ,
da nur die geringfügige Reibung und ein äußerst geringer Strömungswiderstand auf
der Saugseite zu überwinden sind.
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Soll die Förderung des Zylinders einsetzen, wird durch den Druekmittelkanal
16 dem Abhebezylinder 13 Druckmittel zugeführt, wodurch das Abhebeteil 9 entgegen
der Kraft der Druckfedern 15 in die untere Position gedrückt wird9 so daß die Ventilplatte
7 auf den Ventilsitzen 6 aufliegt. Da die Höhe der ringförmigen Aussparung 10 des
Abhebeteiles 9 dem zulässigen Arbeitshub der Ventilplatte 7 entspricht ist in diesem
Vollastzustand der schädliche Raum im Saugventilbereich im wesentlichen durch die
rlngförmige
Aussparung 10 bestimmt, obwohl die Ventilabhebung wesentlich
größer ausgebildet sein kann als der zulässige Arbeitshub der Ventilplatte.