DE4119731A1 - Ventilanordnung fuer einen hermetisch dichten kompressor, insbesondere einen kuehlkompressor - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ventilanordnung für einen hermetisch dichten Kompressor, insbesondere einen Kühlkompressor, mit einer mit wenigstens einem Paar von Gasdurchtrittsöffnungen versehenen, auf einem Zylinder mit einem in diesem angebrachten Zylinder sitzenden Ventilplatte, wobei jeder Gasdurchtrittsöffnung ein Zungenventil zugeordnet ist, das ein flexibles Blattelement mit einem auf der Ventilplatte befestigbaren Grundab­ schnitt und einem Dichtabschnitt aufweist, der zwischen einer Schließstellung, in der er auf dem Auslaßende einer Gasöffnung sitzt, und einer Offenstellung im Abstand von diesem Auslaßende bewegbar ist, wobei die Bewegung des Dichtabschnittes aufgrund der elastischen Verformung des Blattelementes durch die Druckdifferenz zwischen dem Inneren des Zylinders und der Außen­ seite der Ventilplatte verursacht wird.

Solche Ventile bzw. Ventilanordnungen werden im allgemeinen bei hermetisch dichten Kühlkompressoren und insbesondere bei Ansaug- und Auslaßventilen in solchen relativ kleinen Kompressoren eingesetzt, die meist in Haushalts-Kühl­ geräten Verwendung finden.

Bei hermetisch dichten Kolbenkompressoren mit kleinem Fördervolumen (geringer Zylinderkapazität) beeinflussen sowohl Ansaug- wie Auslaßventile die Kompressorleistung in starkem Maße.

Die das Ventilsystem als Ganzes bildende Anordnung der Ventilplatte und des Ventilblattes beeinflußt direkt den energetischen und den Massen-Wirkungsgrad des Kompressors.

Die Energieverluste gehen im wesentlichen auf den Widerstand des Ventils gegen eine rasche Öffnung und auf die Strömungsverluste während des Gasein- bzw. Auslasses zurück. Solche Verluste hängen direkt von der Geschwindigkeit und vom Reaktionsvermögen des Ventilblattes beim Übergang in die Ventil-Offenstellung ab.

Die wesentlichen Einflußfaktoren für das Auftreten dieser - hauptsächlich durch die verzögerte Öffnung der Ventile verursachten - Verluste sind:

• - unzulängliche Form bzw. Geometrie der Gasdurchtrittsöffnung und/oder des Ventilsitzes, wodurch die Ausbildung einer maximal wirksamen Kraft­ einwirkung für die Anfangsöffnung des Ventilblattes verhindert wird;
• - Massenträgheit des Ventilblattes, verursacht durch zu großes Gewicht (Masse) und/oder unzulängliche Geometrie, sowie
• - die Haftung des Ventilblattes an der Ventilplatte infolge des Vorhandenseins von viskosem Schmieröl.

Wenn diese Faktoren am Ansaugventil auftreten, üben sie einen starken Ein­ fluß auf den volumetrischen Wirkungsgrad des Kompressors aus. Ihr Auftreten am Auslaßventil führt im wesentlichen zu energetischen Verlusten, d. h. zu Überdruckverluste beim Öffnen des Ventilblattes.

Die bis heute üblicherweise benutzten und/oder vorgeschlagenen Kon­ struktionen von Ventilsystemen entsprechen denen, die in den US-PSen 46 42 037 und 45 80 604 beschrieben sind.

Bei diesen vorbekannten Lösungen geht es aber lediglich darum, die Öffnungs­ verzögerung des Ventilblattes durch Verringerung der durch die Viskosität des Schmieröls verursachten Haftung (Klebung) zu minimieren.

Ein anderes Problem von grundlegender Bedeutung ist jedoch bisher noch immer ungelöst, nämlich die Minimierung des Trägheitseffekts des Ventil­ blattes, insbesondere im Anfangsbereich der Ventilöffnung.

Die Absenkung des Gewichtes (der Masse) des Ventilblattes und damit seiner Massenträgheit wird, bei Berücksichtigung derzeit verfügbarer Werkstoffe, am wirkungsvollsten durch eine Verkleinerung seiner Dicke erreicht. Dies kann jedoch zu einer äußerst starken Beanspruchung des Ventilblattes führen, haupt­ sächlich im Bereich über der Öffnung. Im Ergebnis würde es notwendig werden, den Durchmesser der verschlossenen Öffnung zu verkleinern, was aber wiederum die wirksame Krafteinwirk- und Strömungsfläche und entsprechend die Kompressorleistung verringern würde.

Diese Überlegungen gelten sowohl für das Ansaug-, wie auch für das Auslaß­ ventil, obgleich beide Ventilarten unter ziemlich unterschiedlichen Bedingungen arbeiten.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Ventilanordnung für Ansaug- wie Auslaß­ ventile vorzuschlagen, die den energetischen und volumetrischen Wirkungsgrad des Kompressors steigert, ohne eine Verkleinerung des wünschenswerten Durch­ messers der Gasdurchtrittsöffnung und der Dicke des Ventilblattes zu erfordern.

Erfindungsgemäß wird dieses bei einer Ventilanordnung der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß zwischen dem jeweiligen Blattelement und der Ventilplatte Vorspannmittel vorgesehen sind, die den Dichtabschnitt des Blatt­ elementes dauernd zu einer Öffnungsstellung hin vorspannen, die einer Teilöff­ nung des betreffenden Ventils entspricht. Dabei sind die Vorspannmittel so aus­ gelegt, daß sie den Dichtabschnitt des Blattelementes unverzüglich in die Teil­ öffnungsstellung des Ventils überführen, wenn ein Druckgleichgewicht zwischen dem Inneren des Zylinders und der Außenseite der Ventilplatte im Bereich der jeweiligen Gasdurchtrittsöffnung erreicht ist; ferner wird der Dichtabschnitt des Blattelementes in eine maximale Offenstellung des Ventils verbracht, sobald der einlaßseitige Gasdruck am Ventil den auslaßseitigen Gasdruck über­ schreitet, und er wird in die Schließstellung überführt und dort gegen die Wirkung der Vorspannmittel gehalten, sobald der auslaßseitige Gasdruck am Ventil den einlaßseitigen Gasdruck übersteigt.

Bei der erfindungsgemäßen Ventilanordnung wird durch die Vorspannmittel der Dichtabschnitt des jeweiligen Ventilblattelementes in dessen Öffnungsrichtung gedrückt und zwar schon zu Beginn seiner Bewegung in Richtung auf die Ventil-Öffnungsstellung hin, was die Haft- und Trägheitswirkungen des Ventil­ blattes während dessen anfänglicher Öffnungsbewegungen herabsetzt.

Die konstruktive Ausbildung nach der Erfindung ermöglicht nicht nur eine deutliche Verringerung der Öffnungsverzögerung aufgrund des Ölflusses im Bereich des Ventilsitzes, sondern auch und in der Hauptsache der Verzögerung aufgrund der Massenträgheit des Blattelementes, da dieses der Vorspann­ wirkung von Mitteln ausgesetzt ist, deren Masse nicht durch das durch die Öffnungen der Ventilplatte strönnende Gas bewegt bzw. lageverändert wird.

Die Erfindung gestattet eine zusätzliche Beschleunigung des Dichtabschnittes des Blattelementes und demzufolge eine Verringerung des Drehwinkels der Kurbelwelle, der für eine volle Öffnung des Ventils notwendig ist.

Bevorzugt sind die Vorspannmittel auf einen Bereich des Blattelementes wirksam, der von der jeweils zugeordneten Gasdurchtrittsöffnung der Ventil­ platte versetzt liegt. Vorteilhafterweise wirken dabei die Vorspannmittel auf einen mittleren Bereich des Blattelementes ein.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung sind die Vorspannmittel in einer Vertiefung der Ventilplatte untergebracht und befestigt und mit einem End­ bereich versehen, der bei Druckgleichgewicht zwischen der Einlaß- und Auslaß­ seite des Ventils von der Vertiefung nach oben vorsteht, um dadurch das zuge­ ordnete Ventilblatt in die Teil-Öffnungsstellung des Ventils zu drücken, wohin­ gegen beim Schließen des Ventils dieser Endbereich vollständig in der Aus­ nehmung bzw. Aussparung aufgenommen bzw. versenkt ist.

Zweckmäßigerweise liegt der Rand der Ausnehmung mit der Befestigungsfläche des Grundabschnittes des Blattelementes und dem Auslaßende der jeweiligen Gasöffnung in einer Ebene, wobei beim Schließen des Ventils die Vor­ spannmittel wiederum vollständig in der Ausnehmung versenkt sind.

Die Vorspannmittel können als Feder ausgebildet und, in einer Aufnahme auf der Ventilplattenseite, an der das Ventil befestigt ist, angebracht sein.

Besonders bevorzugt werden die Vorspannmittel jedoch als federndes Element ausgebildet, das zwischen dem Blattelement und der Ventilplatte zwischen­ geschaltet ist. Ganz besonders bevorzugt wird das Federelement als Federstahl-Blatt mit einem gebogenen Endabschnitt ausgebildet, der aus der jeweiligen Vertiefung vorsteht, wenn ein Druckgleichgewicht zwischen dem Einlaßbereich und dem Auslaßbereich des Ventils vorliegt.

Weiterhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, den Dichtabschnitt des Blatt­ elementes von der Einwirkung der Vorspannkräfte freizuhalten, wenn der Dicht­ abschnitt zwischen der Teil-Öffnungsstellung und der maximalen Offenstellung des Ventils bewegt wird.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung im Prinzip beispiels­ halber noch näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Teil-Längsschnitt durch die Baugruppe Zylinderblock, Zylinder und Kolben bei einem hermetisch dichten Kolbenkompressor längs Linie I-I aus Fig. 2 mit einer erfindungsgemäßen Ventilausbildung;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Rückseite der Ventilplatte längs Linie II-II in Fig. 1, wobei Ansaug- und Auslaßventil entfernt sind;

Fig. 3 einen Schnitt durch die Ventilplatte nach Fig. 2 längs Linie III-III in Fig. 2;

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine als Vorspannmittel einsetzbare Feder;

Fig. 5 eine Seitenansicht der Feder aus Fig. 4;

Fig. 6 einen Längsschnitt durch einen Zylinderblock mit Ventilplatte, ähnlich der aus Fig. 1, jedoch längs Linie VI-VI in Fig. 2, wobei die Ventilplatte ein Ansaugventil trägt, das in einer Teil-Öffnungsstellung (Vollinien) und in seiner maximalen Offenstellung (gestrichelte Linien) gezeigt ist;

Fig. 7 eine Draufsicht auf das dargestellte Ansaugventil aus Fig. 6;

Fig. 8 einen Querschnitt durch die Ventilplatte längs Linie VIII-VIII in Fig. 9 sowie das Auslaßventil in einer Teil-Öffnungsstellung (Vollinien) und in seiner maximalen Offenstellung (gestrichelte Linien), und

Fig. 9 eine Vorderansicht der Anordnung aus Fig. 8.

In Fig. 1 ist ein Kolbenkompressor mit einem Zylinderblock 10 innerhalb eines hermetisch dichten Gehäuses (nicht gezeigt) dargestellt, der eine zylindrische Bohrung aufweist, die nachfolgend als "Zylinder C" bezeichnet ist und in der ein Kolben 20 läuft.

Der Zylinderblock 10 weist eine Endfläche auf, in die die Öffnung des Zylinders C mündet und an der über Dichtungen 11 eine Ventilplatte 30 und ein Zylinderkopf 50 befestigt sind, der zusammen mit der Ventilplatte 30 zwei innere Kammern ausbildet, die eine Ansaugkammer 50a und eine Auslaß­ kammer 50b festlegen. Die Ventilplatte 30 weist eine Vorderfläche 30a, die mit dem Zylinderkopf 50 die Ansaug- bzw. Auslaßkammer 50a und 50b bildet, sowie eine gegenüberliegende, dem Zylinderblock 10 zugewandte Rückfläche 30b auf, die zusammen mit dem Kolben 20 im Zylinder C eine Kompressions­ kammer ausbildet. Der Zylinder C steht sowohl mit der Ansaugkammer 50a als auch mit der Auslaßkammer 50b jeweils durch axial verlaufende, in der Ventil­ platte 30 ausgebildete Gasdurchtrittsöffnungen 31 und 32 in Strömungs­ verbindung. Bei der in den Figuren dargestellten Ausführungsform liegt auf der dem Zylinder C abgewandten Fläche 30a der Ventilplatte das Einlaßende 31a einer Ansaugöffnung 31 und das Auslaßende 32b einer Auslaßöffnung 32. Die gegenüberliegende Rückfläche 30b der Ventilplatte enthält das Auslaßende 31b der Ansaugöffnung 31 und das Einlaßende 32a der Auslaßöffnung 32. Die Aus­ laßenden 31b und 32b bilden jeweils die Sitze für das Ansaug- bzw. das Auslaß­ ventil.

Am Auslaßende jeder axialen Gasöffnung 31 und 32 ist jeweils ein Zungen­ ventil angebracht, das entsprechend den Betriebserfordernissen des Kompressors ausgelegt ist.

Die Fig. 2 und 3 zeigen die Ventilplatte 30, die in ihrer Rückfläche 30b eine "T"-förmige Ausnehmung bzw. Vertiefung 33 aufweist, deren mittiger Längs­ schenkel zur Ansaugöffnung 31 ausgerichtet, jedoch etwas zu dieser versetzt bzw. von ihr entfernt so angeordnet ist, daß er exakt unter dem in den Fig. 1, 6 und 7 dargestellten Blattelement 60 liegt, welches das Ansaugventil des Kompressors bildet.

Dieses elastisch verbiegbare, flexible Ventilblatt 60 weist einen Grundabschnitt 61 und einen Dichtabschnitt 62 auf. Der Grundabschnitt 61 ist auf der Rück­ seite 30b der Ventilplatte 30 auf bekannte Art befestigt, wie z. B. durch zwei Nieten oder Schrauben, die durch entsprechende, im Grundabschnitt 61 ausge­ bildete Öffnungen (nicht gezeigt) geführt und in zwei auf der Rückseite 30b der Ventilplatte 30 vorgesehenen Bohrungen 35 befestigt sind.

Die relative Anordnung der Ansaugöffnung 31, der Ausnehmung 33 auf der Rückseite 30b der Ventilplatte 30 und der Löcher 35 zueinander, welche die Befestigungselemente zur Befestigung des Ventilblattes 60 auf der Ventilplatte 30 aufnehmen, ist so festgelegt, daß sich das Ventilblatt 60 längs der Aus­ nehmung 33 erstreckt, wobei sein dichtender Endabschnitt 62 unmittelbar auf dem Auslaßende 31b der Ansaugöffnung 31 liegt, um diese während des Gas-Kompressorzyklusses innerhalb des Zylinders C abzudichten.

In der Vertiefung 33 ist ein blattförmiges Federelement 70 aus geeignetem Werkstoff, wie z. B. aus Federstahl, angebracht, das eine ähnliche Form wie die Vertiefung 33 und eine geeignete Dicke aufweist, um dort hineinzupassen. Der Endabschnitt 71 des Längsschenkels des blattförmigen Federelementes 70 ist schräg nach oben oder in anderer, ähnlicher Weise abgebogen, wodurch er etwas aus der Fläche vorsteht, die von der Rückfläche 30b der Ventilplatte 30 und dem Dichtabschnitt 62 des Ventilblattes 60 gebildet wird. Der Rest der Feder 70 verbleibt in der Ausnehmung, in der er durch den Grundabschnitt 61 des Ventilblattes 60 gehalten wird.

Die Abbiegung des Endabschnittes 71 der Feder 70 ist so ausgelegt und dimensioniert, daß der Dichtabschnitt 62 des Ventilblattes 60 dauernd und elastisch vom Auslaßende 31b des Ansaugkanals 31 weggedrückt wird.

Andererseits ist die Blattfeder 70 so geformt, daß ein Abheben oder eine Teil­ öffnung des Dichtabschnittes 62 des Ventilblattes 60 in bezug auf den zuge­ ordneten Ventilsitz nur eintritt, wenn die Drücke im Zylinder C und in der Ansaugkammer 50a gleich groß sind.

Bevor also der Ansaughub des Kolbens 20 beginnt und während der Druck innerhalb des Zylinders C noch gleich dem Druck innerhalb der Ansaugkammer 50a ist, wird die Blattfeder 70 das Ventilblatt 60 stets in die erwähnte Teil-Öffnungsstellung drücken, wie in Fig. 6 dargestellt, und dies sogar noch bevor auf den Endabschnitt 62 irgendeine Kraft infolge einer auftretenden Gas­ druckdifferenz oder des Gas-Strömungsdruckes durch die Ansaugöffnung 31 ausgeübt wird. Die Vorspannung des Federelementes 70 auf das Ventilblatt 60 wirkt aber nur in der ersten Phase der Ventilöffnung, um zu erreichen, daß das Ventilblatt 60 sofort die der entspannten Ruhestellung des Federelementes 70 entsprechende Teil-Öffnungslage einnimmt. Nach Wegfall der elastischen Ver­ formung des Federelementes 70 in dessen Ruhestellung verformt sich das Ventilblatt 60 infolge der Wirkung der Gasströmung durch die Ansaugöffnung 31 elastisch so lange weiter, bis die maximale Offenstellung des Ventils er­ reicht ist, die in gestrichelten Linien in Fig. 6 dargestellt ist.

Wenn kurz nach Beendigung des Ansaughubs des Kolbens 20 der Gasstrom durch den Ansaugkanal 31 endet, steigt der Druck innerhalb des Zylinders C progressiv an, wobei er kurz mit dem Druck in der Ansaugkammer 50a im Gleichgewicht steht, wenn das Ventilblatt 60 in seine Teil-Öffnungsstellung zurückkehrt, aber noch durch das sich im Ruhezustand befindliche Feder­ element 70 elastisch verformt ist.

Überschreitet nun aber der Druck im Zylinder C etwas den Druck in der Ansaugkammer 50a, so wird das Ventilblatt 60 in seine Schließstellung über­ führt und in dieser gehalten, wobei sein Dichtabschnitt 62 auf dem Ventilsitz 31b des Ansaugventiles sitzt und dabei den Endabschnitt 71 des Feder­ elementes 70 elastisch verformt.

Es ist wichtig, das Federelement 70 derart auszulegen, daß es ein leichtes und rasches Schließen des Ventils ermöglicht, sobald (bezogen auf die Gas­ strom-Richtung) der Druck hinter dem Ventil den vor dem Ventil überschreitet, um einen unerwünschten Rückstrom von Gas durch das Ventil selbst zu vermeiden, der zu Verlusten beim volumetrischen Wirkungsgrad des Kompressors führen würde.

Die Konstruktion des Auslaßventils erfolgt nach denselben Prinzipien, die schon für das Ansaugventil angegeben wurden.

Wie in den Fig. 2, 3, 8 und 9 dargestellt, ist das Auslaßende 32b der Auslaß­ öffnung 32 auf dem Boden einer länglichen Vertiefung 36 in der Vorderfläche 30a der Ventilplatte 30 angeordnet, die zur Aufnahme des durch ein flexibles Ventilblatt 80 mit einer dem Ventilblatt 60 des Ansaugventils entsprechenden Konstruktion gebildeten Auslaßventils ausgelegt ist. Das Ventilblatt 80 weist einen Grundabschnitt 81, der auf dem Boden der Vertiefung 36 auf geeignete Weise befestigt ist, z. B. ebenso wie beim Ansaugventil oder auch durch ein Halteelement 37, und einen Dichtabschnitt 82 auf, der zwischen einer Offen- und einer Schließstellung des Ventils, das auf dem Auslaßende 32b des Auslaß­ kanals 32 angeordnet ist, bewegt werden kann.

Im Bodenbereich der Vertiefung 36 unter dem Grundabschnitt 81 des Ventil­ blatts 80 ist eine weitere Ausnehmung 38 vorgesehen, welche dieselbe Form wie die Ausnehmung 33 des Ansaugventils aufweisen kann, um Vorspannmittel 90 für das Auslaßventil aufzunehmen und sie darin mit Hilfe des Grund­ abschnitts 81 zu halten, wobei im gezeigten Beispiel die Vorspannmittel 90 einen Aufbau in Form eines Federstahl-Blattes aufweisen, der identisch mit dem der Vorspannmittel beim Ansaugventil 70 ist. Die Vorspannmittel 90 weisen ebenfalls einen Abschnitt 91, der aus der Ebene der Vorderfläche 30a der Ventilplatte 30 vorsteht, unter dem Dichtabschnitt 82 des Ventilblattes 80 auf. Der Rest der Feder 90 bleibt innerhalb der jeweiligen Aussparung 38 aufgenommen, in der er vom Grundabschnitt 81 des Ventilblattes 80 gehalten wird.

In der in Fig. 8 dargestellten Ausführungsform ist das Halteelement 37 zum Haltern des Ventilblattes 80 als Metallsteg mit einer mittleren Haupt­ erstreckung, die in Längsrichtung des Ventilblattes 80 und in einem Abstand von dieser verläuft, und mit zwei Endbereichen ausgebildet, die zum Boden der Vertiefung 36 hin abgebogen und mit zueinander entgegengesetzt gerichteten Verlängerungen versehen sind, die an den einander gegenüberliegenden Abschlußwänden der Vertiefung 36 sitzen.

Die Verformung des Endbereiches 91 der Feder 90 ist so dimensioniert, daß sie auf das Federblatt 80 dieselbe Wirkung ausübt, die schon beim Ansaugventil beschrieben wurde.

Während der Ansaug- und Kompressionszyklen wird der Druck in der Auslaß­ kammer 50b höher gehalten als der Druck im Zylinder C, womit ein voll­ ständiger Dichtsitz des Dichtabschnittes 82 auf dem Auslaßende 32b des Aus­ laßkanals 32 erreicht wird. Dabei bildet das Auslaßende 32b den Sitz für das Auslaßventil, das hierdurch vollständig geschlossen bleibt.

Wenn am Ende des Kompressionszyklusses ein Druckgleichgewicht zwischen den Druckverhältnissen im Zylinder C und in der Auslaßkammer 50b erreicht ist, drückt der Endbereich 91 der Feder 90, die aufgrund des Schließlage des Ventilblattes 80 elastisch verformt ist, sofort dessen Dichtabschnitt 82 in die Teil-Öffnungslage, wie dies in Vollinien in Fig. 8 dargestellt ist, womit der durch den Überdruck zur Öffnung des Ventils verursachte Energieverlust minimiert wird. Nach Beendigung der elastischen Verformung der Feder 90 in deren Ruhestellung verformt sich das Ventilblatt 80 elastisch noch weiter, bis die maximale Offenstellung des Ventils erreicht ist, wie dies in gestrichelten Linien in Fig. 8 gezeigt ist.

Sobald nach Beendigung des Kompressionshubes des Kolbens 20 der Gasstrom durch den Auslaßkanal 32 endet, fällt der Druck im Zylinder C, während er kurz mit dem Druck in der Auslaßkammer 50b im Gleichgewicht steht und das Ventilblatt 80 in seine Teil-Offnungsstellung zurückkehrt, während das Feder­ element 90 in seiner entspannten Ruhestellung verbleibt.

Wenn der Druck im Zylinder C unter den in der Auslaßkammer 50b abfällt, wird das Ventilblatt 80 in seine Schließstellung gebracht und dort, gehalten, wobei sein Dichtabschnitt 82 auf dem Sitz 32b des Auslaßventils sitzt und der Endabschnitt 91 der Feder 90 elastisch verformt wird. Die sofort nach Auftreten einer Druckdifferenz zwischen der Einlaß- und Auslaßseite des Ventils vorhandenen Schließbereitschaft in die zur normalen Strömungsrichtung des Gases entgegengesetze Richtung vermeidet volumetrische Verluste aufgrund von Rückströmung durch die Ventile.

Die Fig. 6 und 8 zeigen deutlich, daß die Feder 70 des Ansaugventils und die Feder 90 des Auslaßventils so dimensioniert und angeordnet sind, daß sie jeweils unter einem Bereich des Blattelementes 60 bzw. 80 wirken, der zum entsprechen Ventilsitz 31b und 32b versetzt ist. Auf diese Weise sind die Federn 70 und 90 keiner direkten Einwirkung des Gasstroms oder einer Druck­ differenz ausgesetzt, wohingegen der Teil der Dichtabschnitte 62 bzw. 82 der Federblätter, der auf die Ventilsitze 31b und 32b hin vorsteht, freibleibt, um die Ventile abzudichten und dabei Druckveränderungen auf der Einlaß- und Aus­ laßseite des jeweiligen Ventiles ausgesetzt ist. Die beiden Figuren zeigen auch, daß die Ränder der Aussparungen 33 und 38, die Grundabschnitte 61 und 81 der Ventilblätter 60 und 80 sowie die Ventilsitze 31b und 32b sowohl beim Ansaug-, wie auch beim Auslaßventil vorzugsweise in derselben Ebene liegen.

Die erfindungsgemäße Ventilanordnung ist somit insbesondere bestimmt zum Einsatz bei einem hermetisch dichten Kühlkompressor mit einem eine End­ fläche aufweisenden Zylinderblock, einem im Zylinderblock ausgebildeten Zylinder, dessen eines Ende zu dieser Endfläche des Zylinderblockes hin offen ist, mit einem im Zylinder laufenden Kolben sowie mit einer Ventilplatte, die eine Vorderfläche, eine dieser gegenüberliegende Rückfläche, die an der End­ fläche des Zylinderblocks am offenen Ende des Zylinders befestigt ist, und wenigstens zwei axiale Gasdurchtrittsöffnungen aufweist, die das Innere des Zylinders mit der Vorderfläche der Ventilplatte durch jeweils ein Zungenventil verbinden, das ein flexibles Blattelement mit einem Grundabschnitt, der an der Fläche der Ventilplatte befestigt ist, zu der ein Auslaßende der jeweiligen Gas­ öffnung hin offen ist, und mit einem Dichtabschnitt umfaßt, der zwischen einer Schließstellung, bei der er auf dem Auslaßende der Gasdurchtrittsöffnung sitzt, und einer Offenstellung bewegbar ist, wobei die Bewegung des Dichtab­ schnittes aufgrund der elastischen Verformung des Blattelementes durch die Druckdifferenz zwischen dem Inneren des Zylinders und der Vorderfläche der Ventilplatte verursacht wird.

Claims (8)

1. Ventilanordung für einen hermetisch dichten Kompressor, insbesondere einen Kühlkompressor, mit einer mit wenigstens einem Paar von Gasdruchtritts­ öffnungen versehenen, auf einem Zylinderblock mit einem in ihm ausgebildeten Zylinder sitzenden Ventilplatte, wobei jeder Gasdurchtrittsöffnung ein Zungen­ ventil zugeordnet ist, das ein flexibles Blattelement mit einem auf der Ventil­ platte befestigbaren Grundabschnitt und einem Dichtabschnitt aufweist, der zwischen einer Schließstellung, in der er auf dem Auslaßende der zugeordneten Gasdurchtrittsöffnung sitzt, und einer Offenstellung im Abstand von diesem Auslaßende bewegbar ist, wobei die Bewegung des Dichtabschnittes aufgrund der elastischen Verformung des Blattelementes durch die Druckdifferenz zwischen dem Inneren des Zylinders und der Außenseite der Ventilplatte ver­ ursacht wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem jeweiligen Blatt­ element (60, 80) und der Ventilplatte (30) Vorspannmittel (70, 90) angeordnet sind, die den Dichtabschnitt (62, 82) des Blattelementes (60, 80) laufend in Richtung auf eine Öffnungsstellung hin vorspannen, die einer Teilöffnung des betreffenden Ventils entspricht, wobei die Vorspannmittel (70, 90) so dimensioniert sind, daß sie den Dichtabschnitt (62, 82) des Blattelementes (60, 80) augenblicklich in die Teil-Öfffnungsstellung verbringen, sobald Druckgleichge­ wicht zwischen dem Inneren des Zylinders (C) und der Außenseite (30a) der Ventilplatte (30) im Bereich der betreffenden Gasdurchtrittsöffnung (31, 32) erreicht ist, wobei ferner der Dichtabschnitt (62, 82) des Blattelementes (60, 80) in die maximale Offenstellung des Ventils gebracht wird, wenn der Gasein­ laßdruck des Ventils dessen Gasauslaßdruck überschreitet, und in die Schließ­ stellung überführt und dort gegen die Wirkung der Vorspannmittel (70, 90) gehalten wird, sobald der Gasauslaßdruck des Ventils dessen Gaseinlaßdruck überschreitet.

2. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspann­ mittel (70, 90) in einem Bereich des Blattelementes (60, 80) wirken, der zur zugeordneten Gasdurchtrittsöffnung (31, 32) der Ventilplatte (30) versetzt ist.

3. Ventilanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspann­ mittel (70, 90) in einem mittleren Bereich des Blattelementes (60, 80) wirken.

4. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannmittel (70, 90) in einer Ausnehmung (33, 38) der Ventilplatte (30) aufgenommen sind und einen Endabschnitt (71, 91) aufweisen, der bei Er­ reichen eines Druckgleichgewichtes zwischen dem Einlaß- und dem Auslaß­ bereich des Ventils aus der Ausnehmung (33, 38) nach außen vorsteht, um das betreffende Blattelement (60, 80) in die Teil-Öffnungsstellung des Ventils zu drücken, in Schließstellung des Ventils aber in der Ausnehmung (33, 38) auf­ genommen ist.

5. Ventilanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand der Ausnehmung (33, 38) in derselben Ebene wie die Befestigungsfläche des Grundabschnittes (61, 81) des Blattelementes (60, 80) und das Auslaßende (31b, 32b) der jeweiligen Gasdurchtrittsöffnung (31, 32) liegt, wobei die Vor­ spannmittel (70, 90) in Schließstellung des Ventils vollständig in der Aus­ nehmung (33, 38) aufgenommen sind.

6. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannmittel (70, 90) als Feder ausgebildet sind, die jeweils zwischen dem Blattelement (60, 80) und der Ventilplatte (30) angeordnet ist.

7. Ventilanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder als Federstahl-Blatt (70, 90) mit einem abgebogenem Endabschnitt (71, 91) aus­ gebildet ist, der sich außerhalb der jeweiligen Ausnehmung (33, 38) befindet, wenn Druckgleichgewicht zwischen dem Einlaß- und Auslaßbereich des Ventils erreicht ist.

8. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtabschnitt (62, 82) des Blattelementes (60, 80) nicht von den Vor­ spannmitteln (70, 90) beaufschlagt wird, wenn er zwischen der Teil-Öffnungs­ stellung und der maximalen Offenstellung des Ventils bewegt wird.