DE3335725A1 - Valve for piston compressors - Google Patents
Valve for piston compressorsInfo
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Abstract
Description
Ventil für Kolbenkompressoren Valve for reciprocating compressors
Die Erfindung betrifft ein Ventil für Kolbenkompressoren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. The invention relates to a valve for reciprocating compressors according to the Preamble of claim 1.
Ein derartiges Ventil ist aus der DE-OS 2910597 bekannt geworden. Such a valve is known from DE-OS 2910597.
Dieses Ventil enthält eine Ventilsitzplatte, auf deren dem Zylinderraum zugewandten Seite eine Saugventillamellenplatte und auf deren entgegengesetzten Seite eine Druckventillamellenplatte nebst Hubbegrenzern angebracht ist. Die Einlaßöffnungen liegen auf einem Kreis konzentrisch zu den Auslaßöffnungen und zwar außerhalb der Auslaßöffnungen. Die Druckventillamellenplatte besitzt eine Kleeblattform, in dem jeweils eine Zunge zwei Auslaßöffnungen überdeckt. Die auf der dem Zylinderinnenraum zugewandten Seite der Ventilsitzplatte angeordnete Lamellenplatte besitzt einen Kreisring, an dessen Innenkante Stege angeformt sind, die an einer Zentralscheibe münden. Die Verformung der kleeblattartigen Druckventillamellenplatte ist eine Biegeverformung, wogegen bei der Verformung der Saugventillamellenplatte lediglich deren Stege einer Biegeverformung, der Kreisring , der die Einlaßöffnungen beim Kompressionsvorgang abdeckt, jedoch einer Stülp- bzw. Wölbverformung unterworfen sind.This valve contains a valve seat plate on which the cylinder space facing side a suction valve lamellar plate and on the opposite Side a pressure valve lamellar plate and stroke limiters are attached. The inlet openings lie on a circle concentric to the outlet openings outside of the Outlet openings. The pressure valve lamellar plate has a clover leaf shape in which one tongue each covers two outlet openings. The one on the inside of the cylinder facing side of the valve seat plate arranged lamellar plate has a Circular ring, on the inner edge of which webs are formed, which are attached to a central disk flow out. The deformation of the clover leaf-like pressure valve lamellar plate is a bending deformation, whereas when the suction valve lamellar plate is deformed, only its webs are one Bending deformation, the annulus that forms the inlet openings during the compression process covers, but are subject to an inverted or arching deformation.
Aufgrund der Konstruktion kann das Gas bei der Sauglamellenplatte radial nach außen und nach innen abströmen; die Drucklamellenplatte auf der Auslaßseite der Ventilsitzplatte kann das Gas nur nach außen abströmen lassen; eine Gaströmung mit einer tangentialen Komponente oder gar eine Gasströmung nach innen zur Mitte des Ventiles ist nicht möglich. Dadurch sind die Ausströmquerschnitte der Anordnung nach der DE-OS 29 10 597, die nicht durch die Querschnitte der Auslaß- bzw. Einlaßöffnungen, sondern durch die Spalte zwischen den Lamellen und der Ventilsitzplatte bestimmt bzw. definiert sind, zwangsläufig verringert, Das Fördervqhlmen einer Zylindereinheit eines Kolbenve rdichte r s wird indirekt durch den zur Verfügung stehenden Ventilspaltquerschnitt und die maximal zulässige Puawt des Mediums begrenzt. Da bei diesen bekannten Ventilen erfahrungsgemäß nur Strömungsgeschwindigkeit bis 80 mtr. pro Sekunde vertretbar sind, da sonst sich das Gas zu stark aufheizt und die Druckverluste zu groß werden, ist eine wesentliche Fördermengenvergrößerung nur durch eine wesentliche Vergrößerung des Ventilspaltquerschnittes zu erreichen. Da der maximal zulässige Hub der Ventillamellersdrehzahl- und masse - abhängig ist und daher aus Lebensdauergründen erfahrungsgemäß bei dem Fördermedium Luft 1, 5 mm im Mittel nicht überschreiten soll, kann eine Vergrößerung der gesamten Ventilspaltfläche nicht über eine Vergrößerung der einzelnen Ventilbohrungen erfolgen. Due to the construction, the gas can flow from the suction lamellar plate flow radially outwards and inwards; the pressure lamella plate on the outlet side the valve seat plate can only let the gas flow outwards; a gas flow with a tangential component or even a gas flow inwards towards the center of the valve is not possible. As a result, the outflow cross-sections of the arrangement according to DE-OS 29 10 597, which is not through the cross sections of the outlet or inlet openings, but rather determined by the gap between the lamellae and the valve seat plate or are defined, inevitably reduced, The Fördervqhlmen a cylinder unit a piston density r s is indirectly determined by the available valve gap cross-section and the maximum permissible Puawt of the medium is limited. As with these known valves Experience has shown that only flow speeds of up to 80 mtr. reasonable per second otherwise the gas will heat up too much and the pressure losses will be too great, is a substantial increase in the delivery rate only through a substantial increase of the valve gap cross-section. Since the maximum permissible stroke of the valve disc speed and mass - is dependent and therefore, for reasons of service life, from experience with the Conveying medium air should not exceed 1.5 mm on average, an enlargement can be achieved of the entire valve gap area does not have an enlargement of the individual valve bores take place.
Demgemäß ist es Aufgabe der Erfindung, ein Ventil der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Ventil spaltflächen durch eine wesentliche Erhöhung der Ein- und Auslaßöffnungen vergrößert und somit indirekt das Fördervolumen einer Zylindereinheit eines Kolbenkompressors gesteigert werden können' ohne daß das Ventil aufwendig und teurer wird. Accordingly, it is the object of the invention to provide a valve of the type mentioned at the beginning Art to create in which the valve gap areas by a substantial increase the inlet and outlet openings and thus indirectly the delivery volume of a Cylinder unit of a reciprocating compressor can be increased 'without the valve time-consuming and expensive.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1. This object is achieved according to the invention by the characterizing Features of claim 1.
1) einer Zylindereinheit. 1) a cylinder unit.
Dabei besteht die Möglichkeit verschiedener Varianten: Jeder der Einlaßöffnungen kann ein Ansaugstutzen zugeordnet sein; es besteht auch die Möglichkeit, dass je ein Ansaugstutzen für zwei oder drei Öffnungen vorgesehen werden kann und natürlich kann bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung gemäß dem kennzeichnenden Merkmal des Anspruches 2ein Ansaugstutzen vorgesehen sein, der alle Einlaßöffnungen umfaßt. There are different options: Any of the Inlet openings can be assigned an intake port; there is also the possibility that one intake port for two or three openings can be provided and can of course in the embodiment according to the invention according to the characterizing Feature of claim 2an intake manifold can be provided which has all the inlet openings includes.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Zuordnung der Ein- bzw. Auslaßöffnungen wird zum einen erreicht, daß die Auslaßöffnungen am äußeren Umfang einer besseren Kühlung des komprimierten Gases bzw. der komprimierten Luft dienen, und darüber hinaus kann aufgrund des großen Umfanges, auf dem sich die Auslaßöffnungen befinden, eine relativ große Anzahl von Ventilbohrungen untergebracht werden, denen eine gleich große Anzahl von Einlaßöffnungen etwa gleichen Durchme s se r s entspricht. Due to the assignment according to the invention of the inlet and outlet openings it is achieved on the one hand that the outlet openings on the outer circumference of a better Serve cooling of the compressed gas or the compressed air, and above in addition, due to the large circumference on which the outlet openings are located, a relatively large number of valve bores can be accommodated, one of which is the same large number of inlet openings corresponds approximately to the same diameter.
In besonders vorteilhafter Weise kann der Ansaugstutzen entweder am Zylinderkopf gemäß kennzeichnendem Merkmal des Anspruches 4 oder gemäß kennzeichnendem Merkmal des Anspruches 5 an der Platte angel formt sein, wobei insbesondere die letztere Ausgestaltung zu einer besonders einfachen Konstruktion führt. In a particularly advantageous manner, the intake port can either on the cylinder head according to the characterizing feature of claim 4 or according to the characterizing feature Feature of claim 5 be formed on the plate angel, in particular the the latter configuration leads to a particularly simple construction.
Während bei der Ventilanordnung der DE-OS 29 10 597 zusätzlich zwischen der Ansaugleitung im Zylinderkopf und dem Zylinder selbst ein Adapter vorgesehen sein muß, der eine komplizierte räumliche Form zwecks Umlenkung des komprimierten Fluids und zwecks Abtrennung der Saugseite von der Druckseite aufweisen muß, kann aufgrund der erfinderungsgemäßen Anordnung bzw. Zuordnung der Einlaßöffnungen zu den Auslaßöffnungen die Trennung zwischen der Ansaugseite und der Druckgasseite einfach durch den Ansaugstutzen zusammen mit der Platte erfolgen. Die Platte zusammen mit dem Ansaugstutzen, die in besonders vorteilhafter Weise einen Topf miteinander bilden, hat zum einen die Funktion des Hubbegrenzers für die Drucklamellenplatte und sie dient zum anderen zum Durchlaß des angesaugten Gases von außen und zusammen mit dem Ansaugstutzen dient sie darüber hinaus auch zur gasdichten Trennung der Ansaugseite von der Druckgasseite. While in the valve arrangement of DE-OS 29 10 597 additionally between An adapter is provided for the intake line in the cylinder head and the cylinder itself must be a complicated spatial form for the purpose of redirecting the compressed Fluids and must have for the purpose of separating the suction side from the pressure side, can due to the inventive arrangement or assignment of the inlet openings to the outlet openings the separation between the suction side and the compressed gas side simply through the suction nozzle together with the plate. The plate together with the Intake manifold, which in a particularly advantageous manner Form pot together, on the one hand, has the function of the stroke limiter for the pressure lamella plate and on the other hand it serves for the passage of the sucked gas from the outside and together With the intake manifold, it is also used for gas-tight separation of the Suction side from the compressed gas side.
Wiederum aufgrund der erfindungsgemäßen Zuordnung der Ansaug-bzw. Einlaßöffnungen zu den Auslaßöffnungen kann die Ansaugleitung oder der Ansaugstutzen in dem Bereich an der Platte angeschlossen sein, der radial zwischen den Auslaß- und Einlaßöffnungen liegt, wie in Anspruch 3 dargestellt. Again due to the inventive assignment of the intake or. Inlet openings to the outlet openings can be the suction line or the suction nozzle be connected to the plate in the area radially between the outlet and inlet ports as set out in claim 3.
Die erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Drucklamellenplatte ist im Anspruch 7 und die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Sauglamellenplatte dem Anspruch 8 zu entnehmen. The embodiment of the pressure lamella plate according to the invention is in Claim 7 and the inventive design of the suction lamellar plate to claim 8 can be found.
Die Breite der streifenförmigen Zungen ist deutlich geringer als der Durchmesser der Schließplatten, so daß die elastische Verformung der Zungen eine reine Biege-, nicht aber eine Wölb- oder Stülpverformung ist. The width of the strip-shaped tongues is significantly less than the diameter of the locking plates, so that the elastic deformation of the tongues is a pure bending, but not an arching or inverting deformation.
Man kann gemäß kennzeichnendem Teil des Anspruches 11 die Einlaßöffnungen, die ja zwischen den Auslaßöffnungen liegen, dadurch abdichten, daß man an die Drucklamellenplatte Dichtschlaufen anformt; gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 14 kann man anstatt dieser angeformten Schlaufen auch separate Weichdichtungen verwenden. You can according to the characterizing part of claim 11, the inlet openings, which are located between the outlet openings, seal by touching the pressure lamellar plate Molded sealing loops; according to the characterizing part of claim 14 one can use separate soft seals instead of these molded loops.
Wenn die Schlaufen angeformt sind, wird die Drucklamellenplatte durch Laserschneiden hergestellt; ohne die angeformten Schlaufen kann die Drucklamellenplatte ebenso wie die Sauglamellenplatte durch einfaches Stanzen aus Federstahl hergestellt werden. When the loops are formed, the pressure plate is through Laser cutting made; without the molded loops, the pressure plate can Just like the suction lamellar plate, it is made from spring steel by simply punching will.
Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung können die Auslaßquerschnitte bzw. Einlaßquerschnitte und damit die Fördervolumina einer derartigen Ventilanordnung ohne weiteres stark vergrößert werden. With the configuration according to the invention, the outlet cross-sections or inlet cross-sections and thus the delivery volumes of such a valve arrangement can easily be greatly enlarged.
Aufgrund der kreisförmigen Ausgestaltung der Scheibenplatten bzw.Due to the circular design of the disc plates or
Schließplatten oder Dichtplatten an den Enden der Zungen und aufgrund der Tatsache, daß die Zungenbreite deutlich kleiner ist als der Durchmesser der Schließplatten, kann das angesaugte Fluid bzw. das komprimierte Gasnicht nur rein radial nach außen abströmen, sondern auch eine tangentiale bzw. radial nach innen verlaufende Komponente aufweisen. Im Gegensatz bespielsweise zu der Ausführung nach der DE-OS 29 10 597 , bei der insbesondere an der Auslaßseite der Auslaßquerschnitt auf der radial innenliegenden Seite der Auslaßöffnungen begrenzt ist, so daß Luft ausschließlich radial nach außen austreten kann, besteht bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung die Möglichkeit, daß auch seitlich an den Zungen Gas austreten kann, so daß auch die seitlichen Bereiche zwischen der Schließplatte und der Dichtfiache, auf der die Schließplatte zum Aufliegen kommt, als Austrittsquerschnitte ausgenutzt werden können.Closing plates or sealing plates at the ends of the tongues and due the fact that the tongue width is significantly smaller than the diameter of the Closing plates, the sucked-in fluid or the compressed gas can not only get in flow radially outwards, but also tangentially or radially inwards Have running component. In contrast, for example, to the execution according to DE-OS 29 10 597, in which in particular on the outlet side of the outlet cross-section is limited on the radially inner side of the outlet openings, so that air can only emerge radially outward, consists in the invention Design the possibility that gas can also escape from the side of the tongues, so that the lateral areas between the closing plate and the sealing surface, on which the closing plate comes to rest, used as exit cross-sections can be.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist die Montage besonders einfach: man braucht dann, wenn man die Platte und den Ansaugstutzen bzw. die Ansaugleitung einstückig ausbildet, an der Ventilplatte die beiden Lamellenplatten, einem Hubbegrenzer und den Topf mittels einer ZentralSçhraubemiteinander zu verbinden, so dann die Ventilplatte mit den damit verbundenen Teilen an der Zylinderwandung zu befestigen und den Zylinderkopf oben aufzusetzen, wobei die Ansaugleitung bzw. der Ansaugstutzen eine im Zylinderkopf vorgesehene Öffnung unter Zwischenfügung einer Dichtung durchdringt. Dadurch kann die Ventilanordnung vormoniert in den Kompressor eingesetzt werden und durch die Ventilanordnung selbst ist gleichzeitig auch eine Trennung zwischen Ansaugraum und Druckraum geschaffen. Due to the design according to the invention, the assembly is special simple: you need when you have the plate and the suction port or the suction pipe in one piece, the two lamellar plates, a stroke limiter, on the valve plate and to connect the pot to one another by means of a central screw, so then the To fasten the valve plate with the parts connected to it on the cylinder wall and to put the cylinder head on top, whereby the intake line or the intake manifold penetrates an opening provided in the cylinder head with the interposition of a seal. As a result, the valve arrangement can be inserted into the compressor in a preassembled condition and through the valve arrangement itself there is also a separation between Intake space and pressure space created.
Anhand der Zeichnung, in der einige Au-s~fuhrungs-beispiele der Erfindung dargestellt sind, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen und weitere Vorteile näher erläutert und beschrieben werden.On the basis of the drawing, in which some embodiments of the invention are shown, the invention and further advantageous embodiments are intended and improvements and other advantages are explained and described in more detail.
Es zeigt: Fig. 1 eine Schnittansicht gemäß der Linie I-I der Fig. 2, wobei die die Erfindung betreffenden Teile dick herausgezeichnet sind, Fig. 2 eine Schnittansicht gemäß der Linie II-II der Fig. 1, Fig. 3 und 4 zwei unterschiedliche Ausgestaltungen der Drucklamellenplatte, Fig. 5 eine Sauglamellenplatte gemäß der Erfindung, Fig. 6 einen Hubbegrenzer für die Sauglamellenplatte gemäß Fig. 5, Fig. 7 eine Aufsicht von unten auf die Platte, Fig. 8 eine Zunge mit einer Schließplatte in perspektifischer Darstellung und Fig. 9 eine Seitenaufsicht auf die Zunge gemäß der Fig. 8.It shows: FIG. 1 a sectional view along the line I-I of FIG. 2, the parts relating to the invention being drawn out in bold, FIG. 2 a sectional view along the line II-II of FIGS. 1, 3 and 4, two different Embodiments of the pressure lamella plate, FIG. 5 shows a suction lamella plate according to FIG Invention, FIG. 6 shows a stroke limiter for the suction lamella plate according to FIG. 5, FIG. 7 shows a plan view of the plate from below, FIG. 8 shows a tongue with a closing plate in a perspective view and FIG. 9 shows a side view of the tongue according to FIG of FIG. 8.
Ein Kompressor, in den eine weiter unten beschriebene , erfindungsgemäße Ventilanordnung eingebaut ist, besitzt einen Zylinderkopf 10 mit einer Zylinderkopfwandung 11 und an der Außenseite angeformte Kühlrippen 12. Nach oben hin schließt sich ein Zylinderkopfflansch 13 an, der eine Eintrittsöffnung 14 umgibt, an die sich nach außen hin ein Filter 15 anschließt. A compressor in which a further described below, according to the invention Valve assembly is installed, has a cylinder head 10 with a cylinder head wall 11 and cooling fins 12 formed on the outside Cylinder head flange 13, which surrounds an inlet opening 14, to which after a filter 15 is connected to the outside.
Der Zylinderkopf ist auf einen Verdichterraum 16, in dem ein Kolben 18 hin- und herbeweglich angeordnet ist, unter Zwischenfügung einer Ventilsitzplatte 17 aufgesetzt. Die Zylinderkopfwand 11 umgibt dabei den Druckraum 19, der in eine Druckleitung 20 einmündet, die beispielsweise mit einem Puffer verbunden werden kann. The cylinder head is on a compression chamber 16 in which a piston 18 is arranged to be movable back and forth, with the interposition of a valve seat plate 17 put on. The cylinder head wall 11 surrounds the pressure chamber 19, which is in a Pressure line 20 opens, which are connected, for example, to a buffer can.
Die Ventilsitzplatte 17 wird im folgenden kurz Ventilplatte 17 genannt. The valve seat plate 17 is hereinafter referred to as the valve plate 17 for short.
Die Ventilplatte 17 besitztEinlaßöffnungen 21 und Auslaßöffnungen 22, die jeweils auf Kreisen 23 bzw. 24 liegen und auf diesen gleichmäßig am Umfang verteilt sind, die konzentrisch zueinander zur Mittellinie liegen. Dabei befindet sich je eine Einlaßöffnung 21 zwischen je zwei Auslaßöffnungen 22. Der an die Auslaßöffnungen 22 von innen angelegte Hüllkreis 25 ist von dem an die Einlaßöffnungen 21 von außen angelegten Hüllkreis 26 in einem Abstand D entfernt. Die Ventilplatte ist von einer Zentralbohrung 27 durchdrungen, deren Aufgabe weiter unten näher erläutert wird. The valve plate 17 has inlet ports 21 and outlet ports 22, which each lie on circles 23 and 24 and on these evenly on the circumference are distributed, which are concentric to each other to the center line. It is located there is one inlet opening 21 between each two outlet openings 22. The one at the outlet openings 22 enveloping circle 25 applied from the inside is different from that of the inlet openings 21 from the outside applied enveloping circle 26 at a distance D away. The valve plate is of a Central bore 27 penetrated, the task of which will be explained in more detail below.
seite Auf der Zylinderkopfd'er Ventilplatte 17 ist eine Drucklamellenplatte 28 angeordnet und auf der zum Verdichterraum 16 zugewandten Seite eine Sauglamellenplatte 29. Außerhalb der Drucklamellenplatte 28 ist eine Platte 30 vorgesehen, die Durchlaßöffnungen 31 aufweist, die mit den Einlaßöffnungen 21 fluchten und deren Form besitzen. In gleicher Weise besitzt die Drucklamellenplatte 28 Durchlaßöffnungen 32, die ebenfalls mit den Einlaßöffnungen 21 der Ventilplatte 17 fluchten. On the cylinder head of the valve plate 17 is a pressure lamella plate 28 and arranged on the side facing the compression chamber 16 a suction lamellar plate 29. Outside the pressure lamella plate 28, a plate 30 is provided, the passage openings 31, which are aligned with the inlet openings 21 and have their shape. In the same way, the pressure lamella plate 28 has passage openings 32, which also align with the inlet openings 21 of the valve plate 17.
An die Platte 30 schließt sich, einstückig mit dieser, eine Ansaugleitung 33 an, die senkrecht zur Platte 30 verläuft und bis hin in die Eintrittsöffnung 14 vorspringt, welche die Ansaugleitung 33 unter Zwischenfügung einer Dichtung 34 gasdicht umfaßt. Damit bildet die Platte 30 mit der Ansaugleitung 33 einen zylinderförmigen, einstückigen Topf, der an der Ventilplatte 17 mittels einer Schraubverbindung 35 befestigt ist. A suction line connects to the plate 30, integrally therewith 33, which runs perpendicular to the plate 30 and up to the inlet opening 14 protrudes, which protrudes the suction line 33 with the interposition of a seal 34 includes gas-tight. The plate 30 with the suction line 33 thus forms a cylindrical, one-piece pot, which is attached to the valve plate 17 by means of a screw connection 35 is attached.
Die Bodenfläche der Platte 30 ist in der Fig. 7 näher dargestellt. The bottom surface of the plate 30 is shown in more detail in FIG.
Die Platte 30 besitzt eine Mittelbohrung 36, deren Durchmesser dem Durchmesser der Zentralbohrung 27 entspricht. Die Mittelbohrung 36 ist von einer ebenen Kreisringfläche 37 umgeben, an die sich die Durchlaßöffnungen 31 umgebende und diesen in der Form angepaßte Dichtleisten 38 anschließen. Die Durchlaßöffnungen 31 besitzen im Querschnitt eine Tropfenform, die sich hin zu der Mittellinie M-M verjüngt, und demgemäß sind die Dichtleisten an diese Tropfenform angepaßt. Zwischen jeweils zwei Dichtleisten ist eine als Hubbegrenzer dienende, gebogene Fläche 39 angeformt, die wie weiter unten noch näher erläutert werden soll, der Umrißkontur der Drucklamellenplatte 28 angepaßt ist. Demgemäß besitzt die Fläche 39 einen schmalen, radial nach außen verlaufenden streifenartigen Bereich 40, und einen sich daran anschließenden kreisförmigen Bereich 41, der entsprechend dem gesamten Außendurchmesser der Drucklamellenplatte 28 den Außenumfang 42 der Ansaugleitung 33 überragt. Die Ansaugleitung 42 schließt an die Platte 30 so an, daß ihre Innenwandung der Hüllkurve 26 entspricht, wogegen die Außenwandung 42 die Hüllkurve 25 geringfügig überdeckt; man erkennt aus der Fig. 1, daß sich die Außenwandung 42 im Bereich der Platte stufenartig bei 43 verengt, so daß die radial am weitesten außenliegende Kante bzw. Mantellinie 44 der Ansaugleitung im Bereich der Platte innerhalb der Hüllirve 25 liegt.The plate 30 has a central bore 36, the diameter of which the The diameter of the central bore 27 corresponds. The central bore 36 is of a surrounded flat circular ring surface 37, on which the passage openings 31 surrounding one another and adapted this in the form Connect sealing strips 38. the Passage openings 31 have a teardrop shape in cross section, which extends towards the Center line M-M tapers, and accordingly the sealing strips are on this teardrop shape customized. Between every two sealing strips there is a stroke limiter, formed curved surface 39, which will be explained in more detail below, the contour of the pressure lamella plate 28 is adapted. Accordingly, the area has 39 a narrow, radially outwardly extending strip-like area 40, and an adjoining circular area 41, which corresponds to the entire Outer diameter of the pressure plate 28 the outer circumference 42 of the suction line 33 towers above. The suction line 42 connects to the plate 30 so that its inner wall corresponds to the envelope curve 26, whereas the outer wall 42 corresponds to the envelope curve 25 slightly covered; it can be seen from Fig. 1 that the outer wall 42 in the area of Plate narrowed in steps at 43, so that the radially outermost Edge or surface line 44 of the suction line in the area of the plate within the Hüllirve 25 lies.
Auf der dem Kompressorraum zugewandten Seite der Ventilplatte 17 ist die Sauglamellenplatte 29 angeordnet,Auf deren, dem Verdichterraum zugewandten Seite ist ein Hubbegrenzer 45 für die Sauglamellenplatte angebracht. Dieser Hubbegrenzer, der in der Fig. 6 in einer Blickrichtung A gezeichnet ist, besitzt eine Buchse 46 und eine daran angeformte Zentralscheibe 47, an der sternförmig Arme 48 angeformt sind, die einen streifenartigen Bereich 49 und einen am freien Ende daran angeformten kreisförmigen Bereich 50 aufweisen. On the side of the valve plate 17 facing the compressor chamber the suction lamellar plate 29 is arranged, on which, facing the compressor chamber A stroke limiter 45 is attached to the side for the suction lamella plate. This stroke limiter, which is drawn in a viewing direction A in FIG. 6, has a bushing 46 and a central disk 47 molded thereon, on which star-shaped arms 48 are molded are, which have a strip-like area 49 and one formed thereon at the free end have circular area 50.
Der streifenartige Bereich 49 ist im Vergleich zu dem Durchmesser des kreisförmigen Bereiches 50 schmal. Die Fläche 51 , die der in Fig. 6 dargestellten Fläche bzw. zu sehenden Fläche gegenüberliegt, ist wieder bogenförmig geformt und ist der Hubbegrenzer für die Lamellenplatte 29. Der Begriff Hubbegrenzer ist gleichbedeutend mit dem Begriff Widerlager, der im folgenden auch verwendet ist.The strip-like area 49 is compared to the diameter of the circular area 50 is narrow. The surface 51 that of that shown in FIG Face or face to be seen is opposite, is again arched and shaped is the stroke limiter for the lamellar plate 29. The term stroke limiter is synonymous with the term abutment, which is also used in the following.
Die Buchse 46 besitzt einen mit einem Innengewinde versehenen Bereich 52. Sie durchdringt zur Montage die Sauglamellenplatte 29, die Zentralbohrung 27 der Ventilplatte 17, die Drucklamellenplatte 28 und die Mittelbohrung 36 der Platte 30. Auf deren Außenseite ist eine Druckscheibe 53 vorgesehen und mittels einer beispielsweise als Innensechskantschraube ausgebildeten Schraube 35 kann durch Einschrauben desselben in das Innengewinde 52 die gesamte Ventilanordnung aus Platte 30 mit Ansaugleitung 33 , Saug- und Drucklamellenplatten Ventilplatte 17 und Widerlager 45 bestehende Ventilanordnung verschraubt bzw. aneinander befestigt werden. Zur Verdrehsicherung ist ein Stift 54 vorgesehen, der eine Bohrung 55 durchdringt, die teils in der Platte 30, der Drucklamellenplatte 28 , der Ventilplatte 17 , der Sauglamellenplatte 29 und dem Widerlager 45 t teils in der Buchse 46 liegt. Man erkennt in den Fig. 3 bis 7 jeweils den in den entsprechenden Teilen befindlichen Abschnitt 55 der Bohrung. The socket 46 has an internally threaded portion 52. For assembly, it penetrates the suction lamellar plate 29, the central bore 27 the valve plate 17, the pressure lamellar plate 28 and the central bore 36 of the plate 30. A thrust washer 53 is provided on the outside thereof and, for example, by means of a designed as a hexagon socket screw screw 35 can be screwed in the same into the internal thread 52 the entire valve arrangement from plate 30 with suction line 33, suction and pressure lamellar plates, valve plate 17 and abutment 45 existing Valve assembly screwed or fastened to one another. To prevent rotation a pin 54 is provided which penetrates a bore 55, some of which is in the plate 30, the pressure lamella plate 28, the valve plate 17, the suction lamella plate 29 and the abutment 45 t is partly in the bushing 46. It can be seen in FIG. 3 to 7 each the section 55 of the bore located in the corresponding parts.
Wenn der Kolben 18 aus der in der Fig. 1 gezeichneten Stellung nach unten wandert (Pfeilrichtung B) dann saugt er das zu komprimierende Medium durch wlter (15) hindurch in die Ansaugleitung 33 gemäß Pfeilrichtung P an; das zu komprimierende Medium durchströmt die a Durchlaßöffnungen 31 in der Platte 30, die Durchlaßöffnungen 32 in der Druckventilplatte 28 und die Einlaßöffnung 21 in der Ventilplatte 17 In diesem Falle liegt die Sauglamellenplatte 29 in ihrer strichliert mit 29a bezeichneten Stellung am Widerlager 45 an, so daß die Luft durch die nunmehr geöffnetenEinlaßöffnunt21 in den Verdichterraum 16 eintreten kann. Bei dem Ansaugen liegt die Drucklamellenplatte 28 in der dick ausgezogenen Stellung an der Außenfläche der VentilplXtte 17 an und verhindert, daß aus dem Druckraum 19 schon komprimiertesMedium in den Verdichterraum 16 eintreten kann. Bewegt sich der Kolben 18 nach oben, also in Richtung B1, zwecks Kompression des zu verdichtenden Fluids, dann wird die Sauglamellenplatte 29 in die Stellung bewegt, die dick ausgezogen ist, in der sie auf der Kompressionsseite bzw. Zylinder seite der Ventilplatte 17 anlegt und dadurch die Einlaßöffnungen 21 abdeckt. Die Drucklamellenplatte 28 wird dann von der Ventilplatte 17 abgehoben und in die strichlierte Stellung 28a verbracht, in der sie am Widerlager 39, d. h. also an der Unterseite der Platte 30 zum Anliegen kommt. Dadurch werden die Auslaßöffnungen 22 freigegeben, so daß das zu komprimierende Medium entsprechendir Pfeilrichtung PD in den Druckraum gelangen kann. When the piston 18 from the position shown in FIG moves at the bottom (arrow direction B) then it sucks the medium to be compressed through wlter (15) through into the suction line 33 according to the direction of arrow P; the one to be compressed Medium flows through the a passage openings 31 in the plate 30, the passage openings 32 in the pressure valve plate 28 and the inlet port 21 in the valve plate 17 In In this case, the suction lamella plate 29 lies in its dashed line with 29a Position on the abutment 45, so that the air through the now open inlet opening 21 can enter the compression chamber 16. The pressure lamella plate lies during the suction process 28 in the thickly drawn out position on the outer surface of the valve plate 17 and prevents medium which has already been compressed from the pressure chamber 19 from entering the compression chamber 16 can occur. If the piston 18 moves upwards, so in the direction B1, for the purpose Compression of the fluid to be compressed, then the suction lamella plate 29 in the position moves that is drawn out thickly, in which she is on the Compression side or cylinder side of the valve plate 17 applies and thereby the Inlet openings 21 covers. The pressure lamella plate 28 is then removed from the valve plate 17 lifted and placed in the dashed position 28a in which they are on the abutment 39, d. H. so comes to rest on the underside of the plate 30. This will be the outlet openings 22 are released, so that the medium to be compressed accordingly Arrow direction PD can get into the pressure chamber.
Im folgenden sollen die Drucklamellen- und die Sauglamellenplatte näher erläutert und beschrieben werden. In the following, the pressure lamella plate and the suction lamella plate are explained and described in more detail.
Die Fig. 3 zeigt eine Aufsicht auf eine Drucklamellenplatte 28. Diese besitzt eine Zentralscheibe 60, in der eine Mittelbohrung 61 eingebracht ist, die im montierten Zustand von der Buchse 46 durchdrungen wird und mit der Zentralbohrung 27 der Ventilplatte 17 fluchtet. 3 shows a plan view of a pressure lamella plate 28. This has a central disk 60 in which a central bore 61 is made, the is penetrated in the assembled state by the bushing 46 and with the central bore 27 of the valve plate 17 is aligned.
Am Umfang der Zentralscheibe 60 sind Lamellen oder Zungen 62 angeformt, an deren freiem Ende eine Dichtscheibe oder Dichtplatte 63 angeformt ist. Der Außendurchmesser der Dichtplatte 63 entspricht dem Innendurchmesser der Auslaßöffnung 22 , dergestalt, daß die Scheibe 63 diese Auslaßöffnung 22 vollständig überdeckt Die Breite b der Zunge 62 ist klein gegenüber dem Durchmesser d der Dichtplatte.Lamellae or tongues 62 are formed on the circumference of the central disk 60, a sealing disk or sealing plate 63 is integrally formed at the free end thereof. The outside diameter the sealing plate 63 corresponds to the inner diameter of the outlet opening 22, in such a way that that the disc 63 completely covers this outlet opening 22 The width b of the Tongue 62 is small compared to the diameter d of the sealing plate.
Man erkennt aus der Fig. 3, daß der Radius r der Zentralscheibe 60 etwa gleich bzw. geringfügig länger ist als die Länge 1 einer Zunge mit Platte.It can be seen from FIG. 3 that the radius r of the central disk 60 is about the same or slightly longer than the length 1 of a tongue with a plate.
Die einzelnen Zungen 62 und Platten 63 sind im Abstand gleichmäßig am Umfang verteilt angeordnet; der Winlel zwischen zwei nebeneinander liegenden Zungen beträgt bei einer Anzahl von 12 Zungen 30 Grad. The individual tongues 62 and plates 63 are evenly spaced arranged distributed on the circumference; the corner between two adjacent ones Tongues is 30 degrees with a number of 12 tongues.
Zwischen zwei Zungen 62 und 63 befindet sich je eine Dichtschlaufe 64, die eine tropfenförmige Öffnung 65 umschließt, welche Öffnung 65 der Durchlaßöffnung 31 der Platte 30 in ihrer Form angepaßt ist. Diese Dichtungsschlaufen sind an der Zentralscheibe angeformt. There is a sealing loop between two tongues 62 and 63 64, which encloses a teardrop-shaped opening 65, which opening 65 of the passage opening 31 of the plate 30 is adapted in shape. These sealing loops are on the Molded central disc.
Die Zungen 62 sind von den Dichtschlaufen an deren beiden Seiten getrennt, so daß die Zungen auf ihrer gesamten Länge 1 schwingen bzw.The tongues 62 are separated from the sealing loops on both sides, so that the tongues swing 1 or
sich verformen können.can deform.
Die Herstellung der in Fig. 3 angedeuteten Form der Drucklamellenplatte erfolgt durch Laser-Schneiden; als Material wird Federstahl verwendet, dessenDicke etwa bei o, 3 mm liegt. The manufacture of the shape of the pressure lamella plate indicated in FIG. 3 done by laser cutting; the material used is spring steel, the thickness of which is about 0.3 mm.
Die Fig. 4 zeigt eine andere Ausgestaltung einer Drucklamellenplatte als diejenige der Fig. 3. Diese besitzt eine Zentralscheibe 70, mit einer Mittelbohrung 71. An die Zentralscheibe 70 sind Zungen 72 angeschlossen, die radial und sternförmig nach außen verlaufen und an deren Enden wieder Dichtplatten bzw. Dichtscheiben 73 angeformt sind. Fig. 4 shows another embodiment of a pressure lamella plate than that of FIG. 3. This has a central disk 70 with a central bore 71. Tongues 72 are connected to the central disk 70, which are radial and star-shaped extend outwards and again sealing plates or sealing disks 73 at their ends are molded.
Zwischen jezwei Zungen 72 mit den Dichtplatten 73 ist ein freier Raum , weil ja die Zungen 72 beidseitig zu den Einlaßöffnungen 31 der Platte 30 bzw. 21 der Ventilplatte 17 liegen. Damit aber die Öffnungen 31 und 21 abgedichtet sind, wird eine der tropfenförmigen Öffnung 31 angepaßte Dichtung 74 vorgesehen, die praktisch der schlaufenartigen Dichtung 74 entspricht , die aber, wie aus der Fig. 4 ersichtlich ist, mit der Zentralscheibe 70 nicht in Verbindung steht. Die als Dichtung benutzte Schlaufe 64 ist durch die getrennte ringförmige Dichtung 74 ersetzt. Diese Dichtung 74 kann beispielsweise aus Kunststoff oder dergleichen bestehen, wobei die Dicke der Dichtung 74 geringfügig größer ist als die Dicke der Drucklamellenplatte gemäß Fig. 3 bzw. 4.There is a free space between each two tongues 72 with the sealing plates 73 because the tongues 72 face the inlet openings 31 of the plate 30 or 21 of the valve plate 17 lie. But so that the openings 31 and 21 are sealed, one of the teardrop-shaped opening 31 adapted seal 74 is provided, which practical corresponds to the loop-like seal 74, but which, as can be seen from FIG is not connected to the central disk 70. The one used as a seal Loop 64 is replaced with the separate annular seal 74. This seal 74 can for example consist of plastic or the like, the thickness the seal 74 is slightly larger than the thickness of the pressure plate according to Fig. 3 and 4, respectively.
Die Drucklamellenplatte gemäß Fig. 4 kann dann in einem Stanzverfahren aus Feder stahl ausgestanzt werden.The pressure lamella plate according to FIG. 4 can then in a stamping process be punched out of spring steel.
Die Fig. 5 zeigt nun die Sauglamellenplatte . Man erkennt, daß sie in ihrem gesamten Außendurchmesser kleiner ist als die Platte gemäß den Fig. 3 und 4; sie besitzt in ähnlicher Weise wie die Drucklamellenplatte gemäß den Fig. 3 und 4 einen Zentralring 80, der eine Zentralbohrung 83 umschließt, durch die wieder die Buchse 46 im montierten Zustand hindurchtreten kann. An den Zentralring 80 schließen sich radial und sternförmig nach außen verlaufende Zungen 82 an, an deren freiem Ende wiederum eine Dichtplatte 83 angeformt ist. Die Dichtplatte 83 ist ebenfalls kreisförmig ausgebildet und den Durchlaßöffnungen 21 der Ventilplatte auf der Verdichterraumseite angepaßt. Der Durchmesser dl der Dichtplatte 83 ist deutlich größer als die Breite b1 der Zunge 82 Die Ventilplatte 17 besitzt Einlaßöffnungen 21, die längs ihrer Durchströmrichtung unterschiedliche Querschnitte aufweisen. Auf der Ansaugseite ist der Querschnitt tropfenförmig ; außen besitzt er eine Halbkreisbogenform 21a (siehe Fig. 2), an den sich nach innen verlaufend eine keilförmige Verjüngung 21b anschließt. Auf der Ver dichterraumseite ist der Querschnitt kreisförmig, wobei sich dort die Kreisform 21a zu einem Vollkreisquerschnitt ergänzt. Demgemäß besitzt die Platte 30 tropfenförmige, diesem Querschnitt auf der Ansaugseite der Ventilplatte 17 angepaßte Durchlaßöffnungen 31, wogegen die Einlaßöffnung 21 auf der Verdichterraumseite einen kreisförmigen Querschnitt aufweist. 5 now shows the suction lamella plate. You can tell that they is smaller in its entire outer diameter than the plate according to FIGS. 3 and 4; it has in a manner similar to the pressure lamella plate according to FIGS. 3 and 4 a central ring 80 which encloses a central bore 83 through which again the socket 46 can pass in the assembled state. Close to the central ring 80 themselves radially and star-shaped outwardly extending tongues 82, a sealing plate 83 is in turn molded onto the free end thereof. The sealing plate 83 is also circular and the passage openings 21 of the valve plate adapted on the compressor room side. The diameter dl of the sealing plate 83 is significantly larger than the width b1 of the tongue 82. The valve plate 17 has inlet openings 21, which have different cross-sections along their flow direction. On the suction side, the cross section is teardrop-shaped; outside it has a semicircular arc shape 21a (see FIG. 2), to which a wedge-shaped taper extends inwardly 21b connects. On the Ver denser room side, the cross-section is circular, with The circular shape 21a is added there to form a full circular cross-section. Accordingly owns the plate 30 teardrop-shaped, this cross section on the suction side of the valve plate 17 adapted passage openings 31, whereas the inlet opening 21 on the compression chamber side has a circular cross-section.
Wie oben erwähnt, umgibt im montierten Zustand die Schlaufe 64 die Einlaßöffnung 21 und die Durchlaßöffnung 31 , wobei diese Schlaufe 64 der Tropfenform angepaßt ist. Zwischen diesen Dichtungen bzw. As mentioned above, the loop 64 surrounds the Inlet opening 21 and the passage opening 31, this loop 64 of the teardrop shape is adapted. Between these seals resp.
Öffnungen verlaufen die Zungen 62 ; sie überdecken dann die Auslaßöffnungen 22;entsprechend der Kreisquerschnittsform dieser Auslaßöffnungen sind die Druck-Platten 63 ebenfalls kreisförmig ausgebildet. Die Drucklamellenplatte gemäß Fig. 4 wird in gleicher Weise montiert wie diejenige gemäß Fig. 3.Openings run through the tongues 62; they then cover the outlet openings 22; the pressure plates correspond to the circular cross-sectional shape of these outlet openings 63 is also circular. The pressure lamella plate according to FIG. 4 is mounted in the same way as that according to FIG. 3.
Die Zungen 62 , 72 und 82 verformen sich entsprechend ihrer natürlichen Biegelinie, so daß die Widerlagerflächen 39 bzs. 55 dieser Biegefläche angepaßt sein müssen. The tongues 62, 72 and 82 deform according to their natural Bending line so that the abutment surfaces 39 bzs. 55 adapted to this bending surface must be.
die h Zuordnung der Einlaß- bzw. Auslaßöffnungen zueinander insoweit, als die Einlaßöffnungen innerhalb der Auslaßöffnungen angeordnet sind, und durch die Ausgestaltung der Zungen mit den daran angeformten kreisbogenförmigen Druck- Dichtplatten wird zu einem der große Vorteil erreicht, daß mehr Öffnungen bzw. mehr Ein- bzw. Auslaßquerschnitt zur Erhöhung des Fördervolumens erreicht wird. Dies soll anhand der Fig. 8 und 9 dargestellt werden. the h assignment of the inlet and outlet openings to one another to the extent that than the inlet openings are arranged within the outlet openings, and due to the design of the tongues with the circular arc-shaped ones formed thereon Pressure sealing plates one of the great advantages achieved is that more openings or more inlet or outlet cross-section to increase the delivery volume is achieved. This is to be illustrated with reference to FIGS. 8 and 9.
In der Fig. 9 erkennt man einen Teil der Ventilplatte 17 mit der Auslaßöffnung 22. Oberhalb der Ventilplatte 17 befindet sich die Drucklamellenplatte 28 und die Fläche 39 des Widerlagers für die Lamellenplatte 28. Diese Fläche 39 ist der Biegelinie der Zunge 62 /63 angepaßt. Man erkennt, daß die Hauptmenge des zu komprimierenden Mediums radial in Pfeilrichtung Pdl aus tritt. Dadurch, daß die Druckplatte 63 kreisbogenförmig ist, kann auch hinter der Druckplatte- 63 gemäß Pfeilrichtung Pd2 das komprimierte Medium austreten. In Fig. 9 you can see a part of the valve plate 17 with the Outlet opening 22. Above the valve plate 17 is the pressure lamella plate 28 and the surface 39 of the abutment for the lamellar plate 28. This surface 39 is adapted to the bending line of the tongue 62/63. It can be seen that the majority of the The medium to be compressed emerges radially in the direction of the arrow Pdl. Because the Pressure plate 63 is circular arc-shaped, can also behind the pressure plate 63 according to Direction of arrow Pd2 the compressed medium exit.
Im Gegensatz zu der Anordnung gemäß der DE-OS 29 10 597 , bei der an der Druckseite bzw. Auslaßseite eine tangentiale Strömung verhindert wird, kann bei der Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung praktisch auf der gesamten Umfangsfläche bzw.In contrast to the arrangement according to DE-OS 29 10 597, in which a tangential flow is prevented on the pressure side or outlet side, can in the arrangement according to the present invention practically over the entire circumferential surface respectively.
Umfangskante der Dichtplatte 63 Druckfluid austreten; der Austritt ist lediglich begrenzt durch die Dichtleisten 38 bzw. die Form der Dichtleisten 38 an der Unterseite der Platte 30. Man erkennt dies auch deutlich aus der Fig. 7, in der die Pfeile der ausströmenden Luft Pdl und Pd2 eingetragen sind: die Pfeile Pdl verlaufen genau radial, wogegen die Pfeile P d2 eine Strömungskomponente auch nach innen besitzen.Circumferential edge of the sealing plate 63 escape pressure fluid; the exit is only limited by the sealing strips 38 or the shape of the sealing strips 38 on the underside of the plate 30. This can also be seen clearly from FIG. 7, in which the arrows of the outflowing air Pdl and Pd2 are entered: the arrows Pdl run exactly radially, whereas the arrows P d2 also have a flow component own inside.
Claims (19)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19833335725 DE3335725A1 (en) | 1983-10-01 | 1983-10-01 | Valve for piston compressors |
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DE (1) | DE3335725A1 (en) |
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