DE3513461A1

DE3513461A1 - Ventileinheit

Info

Publication number: DE3513461A1
Application number: DE19853513461
Authority: DE
Inventors: Othel Lloyd James; Gerald Maurice Sidney Ohio Long; Kyung Woo Troy Ohio Yun
Original assignee: Copeland Corp LLC
Current assignee: Copeland Corp LLC
Priority date: 1984-04-13
Filing date: 1985-04-15
Publication date: 1986-01-02
Also published as: IT8520326A0; US4685489A; DE3513461C2; IT1184439B; GB2157402B; CA1295306C; BE902187A; BR8501756A; GB8509458D0; HK76389A; GB2157402A

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein gesagt verbesserte Strömungsmittelventileinheiten, genauer gesagt solche Ventileinheiten für Gaskompressoren. Die Erfindung bezieht sich darüberhinaus auf eine Leistungsmodulationsvorrichtung für derartige Kompressoren. Sie ist auf Kompressorventileinheiten mit oder ohne ein derartiges Leistungsmodulationssystem anwendbar.

Kolben-Gaskompressoren besitzen üblicherweise druckbetätigte Ansaug- und Auslaßventile, die normalerweise am Ende des Zylinders zwischen dem Zylinderkopf und der Druckkammer montiert sind. Für den Gesamtbetrieb eines Gaskompressors ist es kritisch, einen ausreichend großen Öffnungsbereich vorzusehen, so daß innerhalb einer vorgegebenen Zeitdauer ein maximales Gasvolumen mit einem annehmbar kleinen Druckabfall strömen kann. Dies ist insbesondere für Kältekompressoren von Bedeutung, die in Klimaanlagen Verwendung finden, und zwar aufgrund des in solchen Systemen normalerweise erforderlichen relativ hohen Massendurchsatzes. Zusätzlich zur Maximierung des Öffnungsbereiches für eine vorgegebene Zylindergröße ist es vorteilhaft, das Gewicht eines sich bewegenden Ventilelementes zu reduzieren und dadurch dessen Trägheitseffekt zu begrenzen. Ferner ist es wünschenswert, die Betriebsgeräusche der Ventileinheit, insbesondere bei mit hoher Drehzahl laufenden Kompressoren, minimal zu halten.

Bei derartigen Gaskompressoren ist es ferner von Bedeutung, das Reexpansions- oder Entlastungsvolumen am Ventilende des Zylinders normalerweise minimal zu halten. Daher sollten die Ventile und die Endwand der Kompressionskammer eine Form aufweisen, die zu der des oberen Endes des Kolbens komplementär ausgebildet ist, so daß der Kolben das Volumen der Kompressionskammer während des Kompressionshubes auf ein Minimum reduzieren kann, ohne die Gasströmung zu beschränken. Es ist zwar möglich, dieses Ziel durch Ausbildung eines komplexen Kolbenkopfes zu erreichen. Die Herstellung von derartigen komplexen Kolben ist jedoch sehr teuer, die Montage ist schwierig, und es treten häufig Drosselverluste auf, wenn sich der Kolben seinem oberen Totpunkt nähert. Eine solche Reduzierung des Reexpansionsvolumens ist ferner von großer Bedeutung bei Kältekompressoren, die einen relativ niedrigen Durchsatz besitzen, beispielsweise bei solchen, die in Kältesystemen mit sehr niedriger Temperatur eingesetzt werden, sowie bei Wärmepumpen.

Auf der Basis der vorstehend wiedergegebenen Kriterien soll durch die Erfindung eine verbesserte Ventil- und Ventilsitz-Kombination zum Einsatz eines Auslaßventils bei Gaskompressoren zur Verfügung gestellt werden, und zwar unabhängig davon, ob Einrichtungen zur Leistungsmodulation vorgesehen sind oder nicht. Erfindungsgemäß sollen somit der Wirkungsgrad des Gaskompressors, die Auslaßströmungscharakteristika bei allen Ventilhüben, Dichtungseigenschaften des Ventiles ohne permanente

Verformung des Ventilelementes, die Haltbarkeit der Ventileinheit, die Geräuscharmut und Glätte des Betriebes und die Fähigkeit der Ventileinheit zum Einsatz in mit hohen Drehzahlen laufenden Kompressoren verbessert werden.

Bei vielen Kälte- Cund Wärmepumpen)-Systemen sind gewisse Techniken erforderlich, um die Leistung des Gaskompressors zu steuern oder zu modulieren. Die Erfordernis für eine derartige Leistungsmodulation des Kompressors ist auf das Dilemma zurückzuführen, daß eine Pumpe mit konstanter Verdrängung mit einem System mit variierenden Heiz- und Kühlerfordernissen gekoppelt ist, wobei das Kältesystem die Last des Wärmezuflusses bei einer ausgewählten Temperatur am Verdampfer ausgleicht. Diese Last variiert von einem minimalen bis zu einem maximalen Niveau, für die das System ausgelegt wurde.

Normalerweise wird ein Lastausgleich in Gaskompressoren durch ein thermisches Expansionsventil erreicht, das den Zufluß des flüssigen Kältemittels in den Verdampfer regelt. Wenn die Wärmelast in einem Kältesystem abnimmt, reduziert das Expansionsventil den Kältemitteldurchsatz. Wenn die Wärmelast zunimmt, erhöht das Expansionsventil den Kältemitteldurchsatz. Wenn das System daher keine Einrichtung zur Leistungssteuerung aufweist, führt eine Reduktion des Kältemitteldurchsatzes zu einer Absenkung des Ansaugdrucks. Die Leistung des Kompressors wird daher reduziert, da dieser mit einem höheren Kompressionsverhältnis und einem niedrigeren volumetrischen Wirkungsgrad arbeitet. Diese

Reduzierung kann bis zu einem gewissen Ausmaß toleriert werden und wird normalerweise bei der Auslegung des Systems berücksichtigt. Es existiert jedoch eine minimale Ansaugtemperatur bzw. ein minimaler Druck, unter der bzw. dem der Kompressor oder das System nicht betrieben werden sollten. Hierbei kann es sich um die gesättigte Ansaugtemperatur handeln, bei der eine Vereisung der luftgekühlten Verdampferschlange beginnt, oder möglicherweise die minimale Temperaturgrenze eines Wasserkühlers.

In einigen Fällen, insbesondere bei Niedrigtemperatur-Kältesystemen, kann es zu einer Überhitzung des Kompressors kommen, wenn das Kompressionsverhältnis bei reduziertem Durchsatz übermäßig groß wird.

Zur Lösung dieser Probleme kann man bei kleineren Kältesystemen einfacherweise einen Thermostat oder einen vom Ansaugdruck betätigten Schalter zum Starten und Stoppen des Kompressors einsetzen. Bei größeren Kältesystemen ist dies jedoch nicht wünschenswert, da hieraus große Temperaturschwankungen und nachteilige Auswirkungen auf die Zuverlässigkeit der Kompression resultieren. Daher wird bei großen Kältesystemen ein Sensor eingesetzt, um wahlweise einen Entlastungsmechanismus zur Modulation der Leistung der Kompressors zu betätigen, ohne den Kompressor stillzulegen.

In der Vergangenheit sind verschiedene Typen von Entlastungsmechanismen eingesetzt worden, einschließlich Heißgas-Bypass-Entlastungen, Entlastungen auf der Basis einer blockierten Ansaugung, Ansaugventil-

hubmechanismen und Reexpansionsentlastungstaschen. Die vorliegende Erfindung ist insbesondere anwendbar bei diesem letztgenannten Typ von Entlastungsmechanismus, bei dem Entlastungstaschen Anwendung finden, um ein zusätzliches Entlastungs- oder Reexpansionsvolumen zur Verfügung zu stellen. Diese Entlastungstaschen sind vom Zylinder über ein Absperrventil o.a. getrennt, um auf diese Weise den volumetrischen Wirkungsgrad des Kompressors zu reduzieren.

Die bekannten Ausführungsformen von Leistungsmodulationssystemen mit Entlastungstaschen besitzen verschiedene Nachteile. Häufig sind die erforderlichen Einrichtungen voluminös und unpraktisch, so daß sie sich nicht für moderne, mit hohen Drehzahlen arbeitende Kompressoren eignen, bei denen die Kompaktheit ein wichtiges Merkmal darstellt. Ferner ba sieren einige Ausführungsformen auf der manuellen Einstellung von Ventilen oder Kolben, um auf diese Weise das zusätzliche Entlastungsvolumen festzulegen. Diese Vorschläge mögen zwar für eine relativ kleine Anzahl von mit niedrigen Drehzahlen arbeitenden Kompressoren geeignet gewesen sein; bei modernen Klima- oder Kälteanlagen, bei denen eine automatische Steuerung gewünscht wird, ist eine derartige manuelle Einstellung jedoch ungeeignet. Ferner konnten diese bekannten Ausführungsformen nicht in Kompressoren eingebaut werden, bei denen eine von der Anmelderin entwickelte "Discus-Ventil"-Konstruktion Verwendung fand. Diese Ventil-Konstruktion ist durch verbesserte Strömungseigenschaften bei sämtlichen Ventilhüben, eine gute Abdichtung ohne permanente Verformung des Ventils, eine lange Lebensdauer, einen ruhigen Betrieb und die Fähigkeit, für mit hohen Drehzahlen

arbeitende Kompressoren geeignet zu sein, gekennzeichnet. Weitere Details dieser Ventilkonstruktion sind in der US-PS 4 368 755 der Anmelderin beschrieben.
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Wenn die vorliegende Erfindung bei einem Leistungsmodulationssystem Anwendung findet, ist ein Ventilelement für einen Gaskompressor mit einer öffnung versehen, und eine mit der Ventilplatte verbundene Kopfeinheit umfaßt eine Entlastungstasche. Ein gleitend in der Entlastungstasche montiertes Kolbenelement ist mit einer Basis oder einem Schaft versehen, der sich in ein offenes zylindrisches Halselement erstreckt, das in der öffnung des Ventilelementes angeordnet ist. Das Kolbenelement kann sich in eine erste Position bewegen, die eine Strömungsmittelverbindung zwischen der Kompressionskammer und der Entlastungstasche sperrt und dadurch den Kompressor in einen vollbelasteten Zustand bringt. In einer zweiten Position befindet sich das Kolbenelement in einem von der öffnung im Ventilelement zurückgezogenen Zustand, so daß eine Strömungsmittelverbindung zwischen der Kompressionskammer und der Entlastungstasche zur Entlastung des Kompressors möglich ist.

Einer der Vorteile der Erfindung besteht darin, daß eine kompakte Ausführungsform erreicht wird, indem die Auslaßventileinheit zu einem einstückigen Teil des Leistungsmodulationsmechanismus zur Festlegung des Ausmaßes des Entlastungsvolumens gemacht ist. Die Masse des Auslaßventiles wird dadurch

reduziert, wodurch eine Reduzierung des Aufschlages auf den Ventilsitz beim Schließen des Ventiles erreicht wird. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Halteelement vorgesehen, das einen mit einer Öffnung versehenen Hals besitzt, der als Führung für das Ventil während der Ventilbewegung und während des Aufsetzens auf den Ventilsitz dient. Ferner ist eine Dichtungseinrichtung zwischen dem Ventilelement und dem Halselement vorgesehen, um das Ventilelement dichtend und gleitend am Hals anzuordnen und einen Dämpfungseffekt zur Reduzierung des Ventilaufpralls zu erreichen.

Bei einer speziellen Ausführungsform wird ein Solenoid dazu verwendet, um den Kolben schnell in seine belastete oder unbelastete Position zu bewegen. Somit wird die Leistungssteuerung automatisch und ohne die Notwendigkeit von manuellen Ein-Stellungen erreicht. Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung können Einsätze oder Buchsen mit unterschiedlichen Dimensionen austauschbar in die Entlastungstasche eingesetzt werden, um auf diese Weise das Ausmaß des Kolbenrückhubes wahlweise festlegen und dadurch das Volumen der Entlastungstasche bestimmen zu können, um auf diese Weise verschiedene Stufen der gewünschten Entlastung zu ermöglichen.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner die Anordnung einer billigen und einfachen, äußerst wirksamen Ventilvorrichtung für einen modulierten Gaskompressor oder eine andere Strömungsmaschine, bei

der die vorteilhaften Merkmale der in der US-PS 4 368 755 beschriebenen Ventileinheit voll realisiert werden können. Die Erfindung strebt daher eine weitere Verbesserung der Betriebsweise der Auslaßventileinheit des Kompressors an, insbesondere eine Herabsetzung der Reibung zwischen dem Ventilelement und dem vorstehend erwähnten Halselement, um auf diese Weise die Geschwindigkeit zu erhöhen, einen glatten Betriebsablauf zu sichern und gute Dichtungseigenschaften zwischen dem Ventilelement und dem Halselement sicherzustellen, und zwar selbst bei Hochtemperaturbedingungen, die häufig auftreten.

Im weitesten Sinne der Erfindung (d.h. ohne Bezugnähme auf eine Leistungsmodulation) besitzt eine verbesserte Ventileinheit ein Ventilelement, das in Längsrichtung zwischen einer geschlossenen und einer offenen Position bewegbar ist und eine innere öffnung aufweist, die sich in Längsrichtung durch das Ventilelement erstreckt und zur Aufnahme eines fixierten Halselementes dient, um eine geführte Gleitbewegung des Ventilelementes auf dem Halselement zwischen der offenen Ventilposition und der geschlossenen Ventilposition zu ermöglichen. Das Ventilelement umfaßt desweiteren eine Schulter, auf der eine Dichtungsfläche vorgesehen ist, die seitlich außerhalb der inneren öffnung angeordnet ist.

Das vorstehend erwähnte Halselement umfaßt desweiteren einen Schulterabschnitt mit einer Dichtungsfläche, wobei ein elastisches Dichtungselement sowohl mit der Dichtungsfläche des Ventilelementes als auch mit der

Dichtungsfläche des Halselementes in dichtendem Eingriff steht, wenn sich das Ventilelement in der geschlossenen Position befindet, um ein Lecken von Gas zwischen dem Ventilelement und dem.fixierten HaIselement zu verhindern. Das Dichtungselement ist während der Gleitbewegung des Ventilelementes zwischen seiner offenen und geschlossenen Position elastisch verbiegbar und steht nicht gleitend mit dem Halselement in Eingriff. Es wird durch eine Gasdruckdifferenz, die über dem Ventilelement in seiner geschlossenen Position vorhanden ist, und durch eine elastische Vorspannfeder, die zwischen dem Dichtungselement und einem festen Abschnitt der Ventileinheit zusammengedrückt ist, in diesen Dichtungseingriff vorgespannt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die vorstehend beschriebene Ventileinheit als Auslaßventileinheit für einen Hubkolbengaskompressor eingesetzt, obwohl sie auch für andere Kompressoren vollständig geeignet ist. Bei dieser Ausführungsform umfaßt die Ventileinheit eine Ventilplatte mit einer Ventilsitzöffnung, die sich durch die Platte erstreckt, wobei das Ventilelement mit der Ventilsitzöffnung dichtend in Eingriff steht, wenn es sich in seiner geschlossenen Position befindet. Vorzugsweise besitzen das Ventilelement und das Halselement allgemein flache, in Längsrichtung gegenüberliegende Flächen auf gegenüberliegenden Seiten ihrer entsprechenden Schulterabschnitte. Diese Flächen sind im xtfesentlichen koplanar zueinander und mit der inneren Fläche der Ventilplatte, wenn sich das Ventilelement in seiner geschlossenen Position be-

findet. Sie bilden teilweise einen Abschnitt der Kompressionskammer und bringen das unerwünschte Reexpansionsvolumen in der Kompressionskammer auf ein Minimum, wenn eine Leistungsmodulation entweder nicht vorgesehen ist oder nicht angewendet wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigen:
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Figur 1 einen Schnitt durch einen Hubkolbengaskompressor mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten Entlastungsmechanismus, wobei sich der Gas- kompressor im belasteten Zustand

während des Ansaughubes befindet;

Figur 2 einen Schnitt ähnlich Figur 1, der jedoch den Gaskompressor während des Kompressionshubes zeigt;

Figur 3 einen Schnitt ähnlich Figur 2, der den Kompressor im unbelasteten Zustand zeigt;

die Figuren

bis 6 Teilschnitte, die verschiedene Ausführung sformen von Einsätzen zur Variation des Reexpansionsvolumens ,Q in einer Entlastungstasche einer

Leistungsmodulationsvorrichtung zeigen;

Figur 7 einen Teilschnitt ähnlich Figur 1, der eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäß ausgebildeten

Ventileinheit zeigt, die in einem Gaskompressor angeordnet ist, der mit der in Figur 1 dargestellten Leistungsmodulationsvorrichtung versehen ist und im vollbelasteten Zustand arbeitet;

Figur 8 einen Teilschnitt ähnlich Figur 7,

der den Gaskompressor im unbelasteten Zustand zeigt;

Figur 9 eine vergrößerte Detailansicht des bei "9" dargestellten, mit einem Kreis versehenen Teiles der Figur 7;

Figur 10 einen Teilschnitt ähnlich Figur 7, der eine andere Ausführungsform der Erfindung zeigt;

Figur 11 einen vergrößerten Schnitt ähnlich Figur 9, der noch eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeigt,

bei der das Halselement einen einstückig ausgebildeten Schulterabschnitt besitzt;

Figur 12 einen Teilschnitt ähnlich Figur 7, der die bevorzugte Ventileinheit in einem Gaskompressor zeigt, der keine Leistungsmodulationsvorrichtung der in den Figuren 1 bis 11 gezeigten Art besitzt; und

Figur 13 einen Teilschnitt ähnlich Figur 10, der die bevorzugte Ventileinheit in einem weiteren Gaskompressor zeigt, der nicht mit der in den Figuren 1 bis 11 gezeigten Leistungsmodulationsvorrichtung versehen ist.

Die Figuren 1 bis 13 zeigen beispielhafte Ausführungsformen der Ventileinheit der vorliegenden Erfindung in Gaskompressoren, und zwar sowohl in Verbindung mit einer Leistungsmodulationsvorrichtung des Kompressors als auch ohne eine solche. Aus der nachfolgenden Beschreibung geht jedoch hervor, daß die erfindungsgemäß ausgebildete Ventileinheit auch bei anderen STrömungsmaschinen sowie Kompressoren oder Wärmepumpen Anwendung finden kann, die nicht in der Zeichnung dargestellt sind.

Die Figuren 1 bis 3 zeigen einen Entlastungsmechanismus 10 in Verbindung mit einem Kolbengaskompressor. Der Zylinderblock oder Hauptteil 12 des Kompressors weist eine Zylinderbohrung 14 zur Aufnahme eines Hubkolbens 16 auf, der mit herkömmlich ausgebildeten Dichtungsringen 18 versehen ist. Eine Ansaugkammer 20 ist im Zylinderblock 12 benachbart zu der Zylinderbohrung 14 ausgebildet.

Wie bekannt, steht die Ansaugkammer 20 in Strömungsmittelverbindung mit dem zu komprimierenden Gas, das normalerweise vom Verdampfer eines Kältesystems herrührt.

Eine Ventilplatte 22 besitzt eine Vielzahl von Ansaugkanälen 24 und 26, die mit der Ansaugkammer 20 in Verbindung stehen. Mittlere Abschnitte der Ventilplatte 22 bilden einen ringförmigen Ventilsitz 28, der nach außen auseinanderlaufende Seitenwände aufweist, die ebenfalls einen Teil eines Auslaßkanales bilden. Ein herkömmlich ausgebildetes Ansaugventilelement vom Reed-Typ ist mit Abschnitten 30 und 32 versehen, die die miteinander in Verbindung stehenden Ansaugkanäle 24 und 26 überlagern.

Eine Auslaßöffnung 34 erstreckt sich durch die Ventilplatte 22 und wird durch die inneren Abschnitte der Seitenwände des Ventilsitzs 28 begrenzt. Ein auf Druck ansprechendes Ventilelement 36 ist in der Auslaßöffnung 34 angeordnet. Die unteren Seitenabschnitte 38 des Ventilelementes 36 sind kegelstumpfförmig ausgebildet und stehen mit den Seitenwänden 28 des Ventilsitzes dichtend in Eingriff. Das Ventilelement 36 wird während des Ansaughubes des Kolbens 16 durch den Ansaugdruck in Dichtungseingriff mit dem Ventilsitz 28 gepreßt und durch Federklemmen 40, die auf eine Schutzbeilage 41 wirken, in diesen Dichtungseingriff vorgespannt.

Wie in Figur 2 gezeigt, wandert während des Kompressionshubes das Ventil 36 nach oben und öffnet die Auslaßöffnung 34, nachdem die Vorspannkraft der Federklemmen 40 überwunden ist, wodurch das Gas aus der Kompressionskammer 42 austreten kann.

Die oberen Abschnitte der Federklemmen 40, die eine allgemein teilzylindrische Form besitzen (amerikanische Patentanmeldung 580779 vom

21. Februar 1984 des gleichen Anmelders) erstrecken sich in eine Ausnehmung 44, die in der unteren Fläche eines Halteelementes 46 ausgebildet ist, das mit einem mittig angeordneten ringförmigen Halsabschnitt 50 versehen ist, durch den sich eine öffnung erstreckt. Das Ende 52 des Haisee erstreckt sich nach unten, so daß dessen untere

Fläche im wesentlichen koplanar zur unteren Fläche der Ventilplatte 22 und des Ventilelementes 36 angeordnet ist, wenn das Ventil geschlossen ist. Innere Flächenbereiche des Ventilelementes 36 begrenzen eine mittig angeordnete öffnung 54, die sich durch dasselbe erstreckt. Der Hals 50 und die öffnung 54 im Ventilelement 36 sind so bemessen, daß beide Elemente im Gleiteingriff stehen, wobei die Dichtung 56 eine Gleitdichtung zwischen den benachbarten Flächenbei einer Ausführungsform der Erfindung bildet.

Eine Entlastungstasche 58 wird zum Teil durch eine Bohrung 59 gebildet, die einstückig als Teil eines vorzugsweise gegossenen Zylinderkopfes 60 ausgebildet ist. Der Zylinderkopf 60 ist in geeigneter Weise mit dem Zylinderblock 12 verklemmt, wobei die Ventilplatte 22 zwischen beiden Teilen derart angeordnet ist, daß die Entlastungstasche 58 koaxial zur Zylinderbohrung 14 vorgesehen ist. Eine Auslaßkammer 62, die die Entlastungstasche 58 umgibt, ist ferner im Zylinderkopf 60 vorgesehen und steht über Nuten, Kanäle o.a., die im Halter 46 ausgebildet sind, wie schematisch bei 64 und 66 gezeigt, mit den Außlaßkanälen in Verb indung.

Ein Kolbenelement 68 ist gleitend in der Entlastungstaschabohrung 59 angeordnet und besitzt allgemein T-förmige Arme 70, 72, die über eine Dichtung 74 dichtend mit den Innenwänden der Entlastungstaschennbohrung 59 in Eingriff stehen, wobei die Dichtung die Entlastungstasche 58 gegenüber dem über dem Kolben 68 befindlichen Raum abdichtet. Eine Dichtung 152 ist zwischen der Auslaß-

kammer 62 und der Entlastungstasche 58 angeordnet. Der Kolben 68 ist mit einerherabhängenden Basis oder einem Schaft 78 versehen, der so bemessen ist, daß er genau in die Öffnung 54 des Ventilelementes paßt und die Strömungsmittelverbindung durch diese unterbricht, wenn sich der Kolben 68 in der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Position befindet. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist der Schaft 78 so ausgebildet, daß er dichtend mit den Innenwänden der öffnung im Halsabschnitt 50 in Eingriff steht, wenn er sich in dieser Position befindet, wobei eine Dichtung 80 dazwischen angeordnet ist. Eine Schraubenfeder 8 2 besitzt untere Abschnitte, die gegen den Halter 46 stoßen, und obere Abschnitte, die in einer im Kolben 68 ausgebildeten Ausnehmung 84 angeordnet sind. Der oberste Abschnitt des Kolbens 68 kann wahlweise bei 76 eine Ausnehmung aufweisen, um einen ausreichend großen vorstehenden Bereich vorzusehen, der dem Auslaßdruck ausgesetzt ist, wenn der Kompressor von der unbelasteten auf die belastete Betriebsweise umgeschaltet wird, wobei dieser auf das obere Ende des Kolbens 68 wirkende Auslaßdruck ausreichend groß sein sollte, um die Kraft der Feder 8 2 und den unter dem Kolben 68 wirkenden Gasdruck zu überwinden.

Es sind ferner Betätigungseinrichtungen vorgesehen, um den Kolben 68 schnell zwischen einer in den Figuren 1 und 2 gezeigten ersten Position, in der der Kompressor voll belastet ist, und einer in Figur 3 gezeigten zweiten Position, in der der Kompressor unbelastet ist, hin- und herzubewegen. Bei der bevorzugten Ausführungsform umfassen die Betätigungseinrichtungen eine Solenoidventileinheit 86, die eine herkömmlich ausgebildete, elektrisch erregbare

Solenoidspule 88 mit einem Schaft 90 aufweist, der in eine von zwei Positionen bewegbar ist, je nachdem, ob die Spule 88 erregt oder aberregt ist. Der Schaft 90 ist gleitend in einer Bohrung 92 montiert, welche einen Auslaß 94 und einen Einlaß 96 besitzt, die in unteren Abschnitten desselben ausgebildet sind. Der Schaft 90 umfaßt ferner in seiner unteren Fläche einen ausgehöhlten Abschnitt 98 und in einer Seite einen Einlaß 100.

Es ist eine Vielzahl von Strömungsmittelverbindungskanälen vorgesehen, um wahlweise das oberhalb des Kolbens 68 befindliche Volumen mit dem Ansaugdruck oder dem Auslaßdruck in Verbindung zu bringen. Ein Kanal wird durch einen Kanal 102 in einer Abdeckplatte 104 gebildet, die sich zwischen dem Auslaß 94 und dem oberen Ende der Entlastungstaschenbohrung 59 im Kopf 60 erstreckt. Wie die Figuren 2 und 3 zeigen, kann der Kanal 102 über in der Platte 104 ausgebildete Kanäle 106 und 108 und über einen im Kopf 60 ausgebildeten Kanal 110 mit der Auslaßkammer 62 verbunden werden. Geeignete Dichtungsringe 112 und 114 o.a. sind in herkömmlicher Weise an den Grenzflächen zwischen den verschiedenen Teilen angeordnet.

Ein Kanal 116 ist im Solenoidventilkörper vorgesehen. Ein Kanal 118 ist in der Abdeckplatte 104 angeordnet und steht über einen Kanal 120 im Kopf 60 und einen Kanal 122 in der Ventilplatte 22 mit der Ansaugkammer 20 in Verbindung. W iederum sind an den Grenzflächen in herkömmlicher Weise Dichtungsringe 124 und 126 vorgesehen.

Nachfolgend wird nunmehr die- Funktionsweise der Ent-

lastungsvorrichtung 10 beschrieben. Wenn die Solenoidspule 88 erregt wird, wird der Schaft 90 in die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Position angehoben, wodurch die Passung zwischen dem Auslaß 100 und dem mit dem Ansaugdruck in Verbindung stehenden Kanal 116 aufgehoben wird. Somit wird der Auslaßdruck über die Kanäle 110, 108, 106 und 102 in den Raum der Entlastungstaschenbohrung 59 über dem Kolben 68 geführt. Der auf den Kolben 68 einwirkende Auslaßdruck überwindet die kombinierte Kraft des in der Kompressionskammer 42 aufgebauten Druckes und der auf den Kolbenschaft 78 einwirkenden Feder 82. Somit wird der Kolben 68 in seiner unteren Position gehalten, wobei der Schaft 78 und die Dichtung 80 die Strömungsmittelverbindung zwischen der Kompressionskammer 42 und der Entlastungstasche 58 absperren. Folglich bleibt das Reexpansionsvolumen der Kompressionskammer 42 ungenutzt, so daß der Kompressor im vollständig belasteten Zustand arbeitet.

Wenn es gewünscht wird, den Kompressor zu entlasten, wird die Solenoidspule 88 aberregt, wodurch sich der Solenoidschaft 90 nach unten in die in Figur 3 gezeigte Position bewegt. Wenn sich der Solenoidschaft 90 in dieser Position befindet, wird der Auslaßdruck blockiert, während der Ansaugdruck . dem Bereich oberhalb des Kolbens 68 zugeführt wird, da der Auslaß 100 nunmehr dem Kanal 116 angepaßt ist. Demzufolge ist die von der Feder 8 2 ausgeübte Kraft (in Kombination mit dem auf die gesamte untere Fläche des Kolbens 68 einwirkenden Gasdruck) ausreichend groß, um den Kolben

68 aufwärts zu drücken und eine Strömungsmittelverbindung zwischen der Entlastungstasche 58 und der Kompressionskammer 42 über den Hals 50 im Halter 46 herzustellen. Aufgrund des erhöhten Reexpansionsvolumens der Entlastungstasche 58 wird daher die Leistung des Kompressors reduziert.

Der Grad der Entlastung kann in einfacher Weise mit Hilfe von geeigneten Einsätzen, die den Grad des Rückhubes des Kolbens 68 beschränken, eingestellt oder modifiziert werden. Verschiedene unterschiedliche Ausführungsformen von derartigen Einsätzen sind in den Figuren 4 bis 6 dargestellt. In Figur 4 ist die die Entlastungstaschenbohrung 59 begrenzende Wand mit einer Vielzahl von Nuten 130 und 132 versehen, die in unterschiedlichen Abständen in Axial- oder Längsrichtung angeordnet sind. Ein Sprengring 134 kann in dne der Nuten eingesetzt werden, um dort als Anschlag zu wirken, der die Aufwärtsbewegung des Kolbens 68 begrenzt. Als Folge davon wird das durch die Entlastungstasche 58 festgelegte Volumen reduziert, wodurch der Kompressor in einem geringeren Ausmaß entlastet wird, als wenn der Kolben 68 sich bis in seine oberste Position in der Entlastungstasche 58 bewegen könnte. Bei der Ausführungsform der Figur 5 wird dies mit Hilfe einer Buchse in der Form eines Federringes 136 erreicht, die in die Entlastungstaschenbohrung 59 eingesetzt ist. Die Tiefe der Wand 138 des Federringes 136 ist so ausgewählt, daß die gewünschte Stopp-Position für den Kolben 68 erreicht wird.

Alternativ dazu kann auch ein Flanschring 140 verwendet werden, wie in Figur 6 gezeigt. Bei dieser Ausführungsform ist der obere Abschnitt des Kopfes 60 mit einem eingelassenen Sims 142 zur Aufnahme des auswärts ausgeweiteten Flansches 144 des Ringes 140 versehen. Wiederum wird hierbei durch die Tiefe der Wand 146 das Ausmaß der Bewegung des Kolbens 68 festgelegt. Die Einsätze von jeder dieser Ausführungsformen können in einfacher Weise installiert werden, indem man die Abdeckplatte 104 entfernt, den Einsatz in die Entlastungstaschenbohrung einsetzt und die Abdeckplatte wieder montiert.

Dem Fachmann ist nunmehr klar, daß die vorliegende Erfindung beträchtliche Vorteile gegenüber bekannten Konstruktionen von Modulationssystemen des Standes der Technik bietet. Da die Entlastungsvorrichtung als einstückiges Teil der Ventileinheit für den Kompressor wirkt, wird eine kompakte Ausführungsform erreicht, die die Gesamtabmessungen des Kompressors begrenzt und dadurch Raum spart. Ferner wird der Kolben 68 durch die automatische Steuerung der Solenoideinheit 86 sehr rasch in jede seiner beiden Positionen bewegt, so daß die Entlastungsvorrichtung selbst sehr einfach an eine automatische Steuerung anpaßbar ist, bei der eine rasche Leistungsmodulation einen einheitlichen Teil eines gesamten Kältesystems bildet, bei dem Druck, Temperatur und andere Parameter überwacht und als Entscheidungskriterien zur Entlastung des Kompressors eingesetzt werden.

Das Ventilelement 36 besitzt eine reduzierte Masse, da es mit der Öffnung 54 versehen ist, durch die

die StrömungsmittelVerbindung zwischen der Entlastungstasche 58 und der Kompressionskammer 42 aufrechterhalten werden kann. Durch diese reduzierte Masse wird der Ventilaufprall auf den Sitz 28 verringert, wenn das Ventil geschlossen wird. Ein anderes vorteilhaftes Merkmal besteht bei der bevorzugten Ausführungsform darin, daß der Hals 50 des Halters als Führungselement für das Ventilelement 36 wirkt, wie in Figur 2 gezeigt, wenn sich das Ventilelement 36 in einer offenen Position befindet, damit das komprimierte Gas in die Auslaßkammer 62 abgegeben werden kann. Das Ventilelement 36 bewegt sich auf dem Hals 50 gleitend nach oben und unten und hält dabei seine richtige Orientierung bei. Während des Ansaughubes des Kolbens 16 (Figur 1) trägt der Hals 50 ferner dazu bei, einen richtigen Sitz des Ventilelementes auf dem Ventilsitz 28 sicherzustellen.

Durch die Einfachheit des Mechanismus zum Belasten oder Entlasten des Kompressors wird eine äußerst zuverlässige Betriebsweise gesichert, ohne daß eine manuelle Einstellung erforderlich ist. Es wird vorgeschlagen, eine Solenoidspule 88 zur Steuerung eines Kompressors mit einem einzigen Zylinder oder eines Kompressors mit mehreren Zylindern einzusetzen, wodurch die Herstellkosten weiter reduziert werden. Alternativ dazu kann ein mit mehreren Zylindern versehener Kompressor mit einer separaten Solenoidspule und einem separaten Entlastunsmechanismus für jeden Zylinder ausgerüstet werden.

Während die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bestimmte Vorteile in bezug

auf die auf die Leistungsmodulation des Kompressors und den Ventilbetrieb liefern, wurde auch festgestellt, daß die vorstehend beschriebene Ventileinheit bei einem nicht modulierten Kompressor eine verbesserte Geschwindigkeit, Wirksamkeit und Zuverlässigkeit bei reduzierten Kosten garantiert. Eine derartige verbesserte Ventileinheit wird in Verbindung mit den Ausführungsformen der Figuren 7 bis 13 beschrieben.

Die Figuren 7 bis 9 zeigen einen Gaskompressor 200, der im wesentlichen dem in den Figuren 1 bis 6 gezeigten Gaskompressor entspricht, mit Ausnahme der nachstehend erläuterten Modifikationen der Aust laßventileinheit. Daher werden diejenigen Elemente der Figuren 7 bis 13, die m it den entsprechenden Elementen der Figuren 1 bis 6 entweder identisch oder nahezu identisch sind, durch entsprechende Bezugszeichen gekennzeichnet.

Bei dem Gaskompressor 200 ist ein Ventilelement 236 in einer Auslaßöffnung 220 angeordnet, die sich in Längsrichtung durch eine Ventilplatte 222 erstreckt und teilweise durch einen Ventilsitz 228 begrenzt wird. Das Ventilelement 236 umfaßt eine seitlich innere oder mittlere öffnung 254 und ist in Längsrichtung an einem Halselement 250 zwischen einer offenen Position, in der das Ventilelement 236 im Längsabstand vom Ventilsitz 228 angeordnet ist, und einer geschlossenen Position, in der es mit dem Ventilsitz 228 in dichtendem Eingriff steht, gleitend bewegbar.

Das Halselement 250, das sich in Längsrichtung innerhalb der seitlich inneren öffnung 254 des Ventilelementes 236 erstreckt, ist relativ zur Ventilplatte 222 und dem Zylinderkopf 60 fixiert. Am Halselement ist eine Buchse 258 befestigt (beispielsweise mittels abgedichteter Preßpassung), auf der sich das Ventilelement 236 gleitend bewegt. Das Halselement 250 umfaßt ferner eine falsöffnung 262, die sich in Längsrichtung durch das Element erstreckt und während einer Kompressorleistungsmodulation eine STrömungsmittelverbindung zwischen der Kompressionskammer 42 und der Entlastungstasche 58 herstellt, wie in Verbindung mit den Figuren Ibis 6 beschrieben.

Ein allgemein flaches, scheibenförmiges und elastische« Dichtungselement 256 ist um das Halselement 250 herum angeordnet und erstreckt sich von diesem seitlich nach außen. Das Dichtungselement 256 besteht vorzugsweise aus einem dünnen elastischen Blech, beispielsweise Federstahl, und steht sowohl mit einer seitlich verlaufenden Dichtungsfläche 240 am Schulterabschnitt 239 des Ventilelementes 236 als auch mit einer entsprechenden seitlich verlaufenden Dichtungsfläche 260 an der Buchse 258 in Dichtungseingriff, wenn sich das Ventilelement 236 in seiner geschlossenen Position befindet. Vorzugsweise ist die Dichtungsfläche 240 am Ventilelement 236 mit seitlichem Abstand von der inneren öffnung 254 außerhalb derselben angeordnet, wobei sich ein ausgenommener Abschnitt 242 dazwischen befindet. Ein solcher ausgenommener Abschnitt 242 (dessen Tiefe in Figur 9 übertrieben dargestellt ist) sorgt für einen ausreichenden Freiraum, um eine elastische Durchbiegung des Dichtungs-

elementss 256 während der Gleitbewegung des Ventilelementes 236 zu gestatten und geringfügige Differenzen in den Höhen der Dichtungsflächen 240 und 260 aufzunehmen. Obwohl in der Darstellung der aus-S genommene Abschnitt 242 von der Dichtungsfläche 240 in einer Richtung seitlich nach innen und in Längsrichtung zum Ventilsitz 228 geneigt ausgebildet ist, kann auch ein abgestufter ausgefommener Abschnitt vorgesehen sein.

Das elastische Dichtungselement 256 wird durch die Gasdruckdifferenz, die über das Ventilelement 236 existiert, wenn das Ventilelement in seiner geschlossenen Position ist, in den vorstehend beschriebenen Dichtungseingriff mit den seitlichen Dichtungsflächen 240 und 260 des Ventilelementes 236 und des Halselementes 250 vorgespannt. Eine derartige Druckdifferenz ist auf den unterschiedlichen Gasdruck zwischen der Auslaßkammer 62 und der Kompressionskammer 42 während des Ansaughubes des Kolbens 16 zurückzuführen. Das elastische Dichtungselement 256 wird ferner durch die Federklemmen 40, die zwischen dem Flanschabschnitt 264 des Halselementes 250 und dem elastischen Dichtungselement 256 zusammengepreßt werden, in diesen Dichtungseingriff elastisch vorgespannt. Die Federklemmen 40 bewirken ferner über das elastische Dichtungselement 256 eine elastische Vorspannung des Ventilelementes 236 in Dichtungseingriff mit dem Ventilsitz 228, wobei die kombinierte Federkonstante der Federklemmen 40 und des elastischen

Dichtungselementes 256 so ausgewählt ist, daß das Ventilelement 236 schnell aufspr ingen kann, wenn der Druck in der Kompressionskammer 42 während des Aufwärtshubes des Kolbens 16 ein vorgegebenes Niveau erreicht.

Bei den in den Figuren 7 bis 9 dargestellten Ausführung sformen des Gaskompressors 200 wird der Flanschabschnitt 264 des Halselementes 250 durch ein brückenförmiges Haltelement 246 gelagert, das fest an der Ventilplatte 222 angebracht ist, um eine Längsbewegung des Halselementes 250 von der Ventilplatte 222 weg zu verhindern. Aufgrund der Verbindung des Halteelementes 246 und des Flanschabschnittes 264 mit der Ventilplatte 222 üben die Federklemmen 40 eine Reaktionskraft auf die Ventilplatte 222 aus, die über den Flanschabschnitt 264 und das Halteelement 246 wirkt. Somit werden das Ventilelement 236 und das elastische Dichtungselement 256 in Längsrichtung auf den Ventilsitz 228 elastisch vorgespannt.

Diese Ausführungsform ist in ihrem "belasteten" Zustand in Figur 7 und in ihrem "entlasteten" Zustand in Figur 8 gezeigt.

Bei einer anderen Ausführungsform, die in Figur 10 gezeigt ist, ist ein Gaskompressor 202 ähnlich wie der in den Figuren 7 bis 9 dargestellte Gaskompressor 200 ausgebildet, mit der Ausnahme, daß der Flanschabschnitt 264 des Halselementes 250 gegen einen in Längsrichtung verlaufenden Abschnitt

270 des Kopfes 280 stößt, der in anderer Hinsicht dem vorstehend beschriebenen Zylinderkopf 60 entspricht. Durch diesen Kontakt des in Längsrichtung verlaufenden Abschnittes 270 mit dem Flanschabschnitt 264 wird das Halselement 250 an einer Längsbewegung von der Ventilplatte 222 weg gehindert. Da darüberhinaus der Kopf 280 an der Ventilplatte 222 befestigt ist und die Federklemmen 40 zwischen dem Flanschabschnitt 264 und dem Dichtungselement 256 zusammengedrückt sind, üben die Federklemmen 40 eine Reaktionskraft auf den Kopf 280 aus, die wiederum auf die Ventilplatte 222 übertragen wird, da der Kopf 280 mit der Ventilplatte 222 verbunden ist. In anderer Hinsicht entsprechen der Gaskompressor 202 und seine Ventileinheit im wesentlichen dem in den Figuren 7 bis 9 gezeigten Gaskompressor 200. Diese Ausführungsform ist insofern vorteilhaft, als daß sie einfacher ausgebildet ist (weniger Teile besitzt) und somit kostengünstiger ist. Anderer· seits benötigt sie jedoch eine genauer bearbeitete Kopfeinheit, um die Toleranzen des Ventils steuern zu können.

Obwohl der Schulterabschnitt 258 eine separate Buchse aufweist, die mittels Preßpassung oder in anderer Weise entlang einem Abschnitt des Halselementes 250 der Figuren 7 bis 10 fixiert ist, kann auch eine andere Ausführungsform vorgesehen sein, die in Figur 11 gezeigt ist. Hierbei ist ein einstückiger Schulterabschnitt 268 einstückig am Halselement 272 ausgebildet, um auf diesem eine Dichtungsfläche 274 zu bilden. In seiner Wirkungsweise entspricht das Halselement 272 mit seinem

einstückigen Schulterabschnitt 268 und der Dichtungsfläche 274 dem Halselement 250 der Figuren 7 bis 10 und umfaßt einen Flanschabschnitt 276, der dem Flanschabschnitt 264 des Halselementes 250 entspricht. In anderer Hinsicht weist die in Figur 11 gezeigte Ventileinheit im wesentlichen die gleiche Form und Funktionsweise auf wie die in den Figuren 7 bis 10 dargestellten Ventileinheiten. Entweder kann der separate buchsenartige Schulterabschnitt 258 des HaIselementes 250 oder der einstückige Schulterabschnitt 268 des Halselementes 272 mit dem Gaskompressor 200 (Figuren 7 bis 9) oder dem Gaskompressor 202 (Figur 10) bzw. mit irgendeiner anderen hier beschriebenen Ausführungsform Verwendung finden.

Die Figuren 12 und 13 zeigen weitere Ausführungsformen der Erfindung, bei denen die gezeigten Gaskompressoren 204 und 206 im wesentlichen den Gaskompressoren 200 und 202 entsprechen, jedoch kein Leistungsmodulationssystem aufweisen. Infolge dieses Unterschiedes ist das Halselement 250 (oder das Halselement 272 mit seinem einstückigen Schulterabschnitt) durch ein geschlossenes Halselement 290 ersetzt. Das Halselement 290 besitzt einen bündigen Endabschnitt 292, eine Dichtungsfläche 294 und einen Flanschabschnitt 296, die dem Endabschnitt 252, der Dichtungsfläche 260 und dem Flanschabschnitt 264 sowie dem Endabschnitt 273, der Dichtungsfläche 274 und dem Flanschabschnitt 276 des Halselementes 272 entsprechen. Der Schulterabschnitt 298, der die Dichtungsfläche 294 bildet, kann entweder als seperate Buchse ausgebildet sein, wie vorstehend in Verbindung mit dem Halselement 250 erläutert, oder als einstückiger Schulterabschnitt 268 im Halselement 272,

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wie vorstehend beschrieben. Da jedoch in den Gaskompressoren 204 und 206 kein Leistungsmodulationssystem vorgesehen ist, ist das Halselement 290 massiv oder geschlossen ausgebildet und besitzt keine Längsöffnung. In allen anderen Aspekten entspricht die Funktionsweise und die Relation zwischen dem Ventilelement 236 und dem Halselement 290 im wesentlichen den in Verbindung mit den Figuren 7 bis 11 beschriebenen.
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Claims

Patentansprüche

1. Ventileinheit, gekennzeichnet durch:

Eine Ventilplatte (22) mit einer öffnung (34), deren Wand einen Ventilsitz (28) begrenzt;

ein Halselement (50, 250), das fest in der öffnung (34) angeordnet ist;

ein Ventilelement (36, 236), das gleitend am Halselement angeordnet und zwischen einer geschlossenen Position, in der es mit dem Sitz (28) in Eingriff steht, und einer offenen Position, in der es im Abstand zu dem Sitz angeordnet ist, bewegbar ist;

ein Dichtungselement (56, 256), das das Schließen von Strömungsmittel zwischen dem Ventilelement (36, 236) und dem Halselement (50, 250) verhindert, wenn sich das Ventilelement in der geschlossenen Position befindet;

ein Halteelement (46) , das relativ zu der Ventilplatte (22) fixiert ist; und 25

eine zwischen dem Halteelement (46) und dem Ventilelement (36, 236) angeordnete Feder (40) zum elastischen Vorspannen des Ventilelementes in Richtung auf seine geschlossene Position.

2. Ventileinheit nach Anspruch !,dadurch gekenn ze ichnet, daß das Dichtungselement (56) aus elastomerem Material besteht und zwischen den Ventilelement (36) und dem HaIselement (50) angeordnet ist.

3. Ventileinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeic hnet, daß das Ventilelement und Halselement (36, 50) jeweils eine ringförmige Dichtungsfläche aufweisen und daß das Dichtungselement (56) ein ringförmiges elastisches Element umfaßt, das dichtend mit jeder der Flächen in Eingriff steht, wenn sich das Ventilelement (36) in der geschlossenen Position befindet.

4. Ventileinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsfläche am Halselement einstückig mit diesem aus- gebildet ist.

5. Ventileinheit nach Anspruch 3,dadurc h gekennzeic hnet, daß sie desweiteren eine Buchse (258) umfaßt, die am Halselement (250) befestigt ist, und daß die Dichtungsfläche am Halselement durch die Buchse gebildet wird.

6. Ventileinheit nach Anspruch 3,dad urch gekennzeichnet, daß das Dichtungselement (256) aus Metallblech besteht.

7. Ventileinheit nach Anspruch 3,dad urch gekennzeichnet, daß das Dichtungselement (256) normalerweise flach ausgebildet ist.

8. Ventileinheit nach Anspruch 3,dad urch gekennzeich net, daß die Dichtungsflächen allgemein flach ausgebildet und im wesentlichen in der gleichen Ebene angeordnet sind,

9. Ventileinheit nach Anspruch 3,da durch gekennzeichnet, daß die Dichtungsfläche am Ventilelement (236) benachbart zu dessen Außenumfang angeordnet ist.

10. Ventileinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilelement (236) zwischen der Dichtungsfläche und seinem Innenumfang eine Aussparung (242) aufweist.

11. Ventileinheit nach Anspruch 3,dadurc h gekennzeichnet, daß das Dichtungselement zwischen der Feder (40) und dem Ventilelement (236) angeordnet ist.

12. Ventileinheit nach Anspruch 1, d a d urch gekennzeichnet, daß die Ventildichtung eine konische Form aufweist.

13. Ventileinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilelement aus polymerem Material besteht.

14. Ventileinheit nach Anspruch 1, d a d urch gekennzeichnet, daß das Halselement (50 , 250) eine mittlere öffnung aufweist und daß die Einheit desweiteren einen Kolben (68) umfaßt, der einen Schaftabschnitt (78) besitzt, der gleitend in der mittleren öffnung angeordnet ist.

15. Ventileinheit nach Anspruch 14,d adurc h geken nzeichnet, daß das Ventilelement und das Halselement (36, 236; 50, 250) und das Ende des Schaftabschnittes (78) des Kolbens normalerweise aufstromseitig von der Ventileinheit bündig miteinander abschließen, wenn sich das Ventilelement (36, 236) in der geschlossenen Position befindet.

16. Ventileinheit nach Anspruch l,dad ure h gekennzeichnet, daß das Halselement eine massive Fläche besitzt, die im wesentlichen bündig mit dem Ventilelement aufstromseitig von der Ventileinheit abschließt, wenn sich das Ventilelement in der geschlossenen Position befindet.

17. Ventileinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Halselement einen Abschnitt aufweist, der mit dem Halteelement in Eingriff steht und durch diesen an einer Bewegung in einer Richtung von der Ventilplatte weg gehindert wird, und daß die Feder zwischen dem Abschnitt des Halselementes und dem Ventilelement zusammengedrückt ist.

18. Ventileinheit nach Anspruch 17, da durch gekennzeichnet, daß das Dichtungselement zwischen der Feder (40) und dem Ventilelement (236) angeordnet ist.

19. Ventileinheit nach Anspruch l,dad urch gekennze ichnet, daß sie desweiteren ein Brückenelement (246) umfaßt, das an der Ventilplatte (222) befestigt ist und die Öffnung

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überlagert, und daß das Halselement (250) durch das Brückenelement gelagert ist.

20. Ventileinheit nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeic hnet, daß die Ventileinheit in einem Gaskompressor zwischen dem Zylinderkopf (60) und dem Zylinderblock (12) desselben angeordnet ist und in STrömungsmittelverbindung mit dessen Kompressionskammer steht. 10

21. Ventileinheit nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Halselement durch den Zylinderkopf (60) gelagert wird.

22. Ventileinheit nach Anspruch 20, dadurch gekennzeic hnet, daß der Zylinderkopf (60) mit einer Entlastungstasche (58) versehen ist, daß das Halselement eine mittlere öffnung aufweist und daß die Einheit desweiteren einen Kolben (68) umfaßt, der gleitend in der Entlastungstasche (60) montiert ist und einen herabhängenden Schaftabschnitt (78) besitzt, der in die mittlere öffnung hinein und aus dieser heraus bewegbar ist.

23. Ventileinheit nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Betätigungseinrichtung zum wahlweisen Bewegen des Schaftabschnittes (78) des Kolbens in eine erste Position in der öffnung des Halselementes (50, 250) besitzt, um die Strömungsmittelverbindung zwischen der Kompressionskammer und der Entlastungstasche (60) zu unterbinden und dadurch den Kompressor in einen vollbelasteten Zustand zu bringen, und in eine zweite Position von der

öffnung des Halselementes weg, um die STrömungsmittelverbindung zwischen der Kompressionskammer und der Entlastungstasche zu öffnen und dadurch den Kompressor zu entlasten. 5

24. Ventileinheit nach Anspruch 23, dadurch gekennze ichnet, daß der Kolben (60) einen allgemein T-förmigen Querschnitt besitzt und Aiime (70, 72) aufweist, die sich über die Breite der Entlastungstasche (60) erstrecken.

25. Ventileinheit nach Anspruch 23,da d urch gekennzeic hnet, daß die Betätigungseinrichtung eine Ansaugdruckquelle, eine Auslaßdruckquelle, die größer ist als die Ansaugdruckquelle, und Einrichtungen aufweist, die eine Solenoidventileinheit (86) zum wahlweisen Anschließen der Ansaugdruckquelle oder der Auslaßdruckquelle an die Entlastungstasche (60) über dem Kolben (68) umfassen.

26. Ventileinheit nachAnspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß in den oberen Abschnitten des Kolbens (68) eine Aussparung

(76) angeordnet ist.

27. Ventileinheit nach Anspruch 25, dadurch geke nnzeic h net, daß die Betätigungseinrichtungen desweiteren eine mit dem Kolben (68) verbundene Feder (8 2) umfassen, die mit dem Ansaugdruck zum Anheben des Kolbens zusammenwirkt und ausreichend schwach ist,

so daß sich der Kolben abwärtsbewegen kann, wenn der Auslaßdruck ansteht.

28. Ventileinheit nach Anspruch 27,dad urch gekennzeic hnet, daß die Feder C82) an einem Ende unterhalb der Kolbenarme (70, 72) und am anderen Ende mit dem Halteelement (46) verbunden ist.

29. Ventileinheit nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung eine durch ein Solenoid betätigte Ventileinheit (86) aufweist, die am Zylinderkopf angeordnet ist und eine Solenoidspule (88) sowie ein Schaftelement (90) umfaßt, das in Abhängigkeit von einer Erregung der Spule bewegbar ist und in dem Kanäle (100) ausgebildet sind, die den Ansaugkanal mit der Entlastungstasche (60) über dem Kolben verbinden können, wenn sich die Solenoidspule (88) in einem ersten Zustand befindet, und die desweiteren den Auslaßkanal mit der Entlastungstasche über dem Kolben verbinden können, wenn sich die Solenoidspule in einem entgegengesetzten Zustand befindet.

30. Ventileinheit nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung desweiteren einen ersten Kanal aufweist, der sich durch den Zylinderkopf erstreckt und eine Strömungsmittelverbindung zwischen dem Ansaugkanal und den Kanälen im Solenoidschaft (90) herstellt, einen zweiten Kanal, der sich durch den Zylinderkopf erstreckt und eine Strömungsmittelverbindung zwischen dem Auslaßkanal und

dem Kanal in Solenoidschaft herstellt, und einen dritten Kanal, der eine Strömungsmittelverbindung zwischen den Kanälen des Solenoidschafts und der Entlastungstasche über dem Kolben herstellt. 5

31. Ventileinheit nach Anspruch 23,dad urch gekennzeichnet, daß sie desweiteren in die Entlastungstasche (60) im Zylinderkopf einsetzbare Anschlageinrichtungen umfaßt, gegen die der Kolben (68) stößt, wenn er sich nach oben bewegt, um auf diese Weise das in Verbindung mit der Kompressionskammer stehende Volumen der Entlastungstasche zu steuern und dadurch den Grad der Entlastung des Kompressors einzustellen.

32. Ventileinheit nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlageinrichtungen mindestens eine Nut (130, 13 2) umfassen, die in den Wänden der Entlastungstasche

(60) ausgebildet ist, sowie einen Sprengring

(134) in der Nut, der eine innere Abmessung aufweist, die geringer ist als die äußere Abmessung des Kolbens (68) .

2533. Ventileinheit nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlageinrichtungen ein Ringelement (136) umfassen, das in die Entlastungstasche (60) eingesetzt ist und Wände einer vorgegebenen Tiefe aufweist, die den Grad der Entlastung festlegen.

34. Ventileinheit nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderkopf eine simsartige Eintiefung (142) aufweist, die in der oberen Fläche desselben, die die

Entlastungstasche (60) umgibt, ausgebildet ist, und daß der Ring (140) einen auswärts ausgeweiteten Flansch (144) aufweist, der an die Eintiefung angepaßt ist.