-
Selbsttätiges Ventil, insbesondere für Verdichter Es sind selbsttätige
Ventile mit einer frei beweglichen Ventilplatte -bekannt, die mit mindestens zwei
Reihen konzentrisch zueinander angeordneten Durchtrittsöffnungen versehen ist. Hierbei
ist der freie Durchströmquerschnitt des Abschlußorgans auf ringförmige, durch Stege
sektorartig unterteilte Ausschnitte der Platte verteilt. Diese Öffnungen bedingen
eine erhebliche Drosselung der Fördermittels, so daß es nicht möglich ist, den Hub
der Ventilplatte klein zu halten. Der Gang der Ventile ist infolgedessen hämmernd
und geräuschvoll, und die Ventilplatten müssen verhältnismäßig stark ausgebildet
werden, um die hohen Beanspruchungen aufnehmen zu können. Da die einzelnen. Öffnungen
durch Stege geringen Querschnitts voneinander_ getrennt sind, treten leicht Brüche
auf, insbesondere dann, wenn die einzelnen Öffnungen an den hoch beanspruchten Stellen
mehr oder weniger scharfkantig begrenzt sind. Zur Aufnahme der beträchtlichen dynamischen
Beanspruchungen werden vielfach Federn vorgesehen, insbesondere dann, wenn ein kleiner
Hub gewählt wird, da bei diesem sich eine starke Drosselung des Fördermittels und
damit eine erhebliche Beschleunigung der Ventilplatte ergibt. Die Anordnung von
Polsterfedern ist nachteilig, da hierdurch die Bauhöhe des ganzen Ventils vergrößert
wird. Andererseits sind die Polsterfedern nicht geeignet, hohe Beanspruchungen über
längere Zeit betriebssicher aufzunehmen.
-
Bei Kolbenpumpen ist es bekannt, als Abschlußorgan eine biegsame Platte
aus Gümmi oder Leder zu benutzen, die mit einer größeren Anzahl kreisförmiger Öffnungen
versehen ist, welche mit entsprechenden Öffnungen im Zylinderdeckel zusammenarbeiten.
Die Arbeitsweise einer derartigen Einrichtung ist anders als die des Gegenstandes
der Erfindung, und es -sind auch dessen Vorteile nicht erreichbar, da das Abschlußorgan
am äußeren Umfang eingespannt ist. Ferner ist es nicht mehr neu, bei einer am Kalben
befestigten Ventilplatte, die in eine Mehrzahl
von Klappen aufgeteilt
ist, die Durchlaßöffnungen nach der Mitte zu in ihrem Querschnitt zu verringern.
Bei dieser Einrichtung handelt es sich jedoch nicht um die Erlangung der mit der
Erfindung angestrebten `'urteile; sondern um die Anpassung des Durchtrittsquerschnittes
an den Klappenhub.
-
Demgegenüber wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, den Durchströmquerschnitt
einer frei beweglichen Ventilplatte auf zählreiche kreisförmige Öffnungen zu verteilen,
wobei die Ventilplatte eine Stärke von weniger als z mm aufweist und der Ventilhub
höchstens das Eineinhalbfache der Ventilplattenstärke beträgt. Infolge der Anordnung
zahlreicher kreisförmiger Durchtrittsöffnungen an Stelle von ringförmigen, durch
Stege unterteilten Öffnungen ist bei gleichem Durchströmquerschnitt die Festigkeitsbeanspruchung
der Platte geringer als bei Platten mit ringförmigen Öffnungen, da die Platte mit
kreisförmigen Öffnungen nur Öffnungen verhältnismäßig kleinen Ouerschnitts abzudecken
hat und hierbei durch die zahlreichen Stege zwischen den Offnungen gut unterstützt
ist, die auch das Verwinden der Platte beim Arbeiten verhindern. Dies läßt eine
weitestgehende Verringerung der Ventilplattenstärke und des Plattenhubes und damit
eine Herabsetzung der dynamischen Beanspruchungen zu, so daß Polsterplatten und
andere federnd wirkende Auffangteile vermieden werden können. Hierdurch wird die
Betriebssicherheit und damit die Lebensdauer der Ventile wesentlich erhöht, da,
wie bekannt, Plattenbrüche meist auf das Zubruchgehen der federnden Auffangteile
zurückzuführen sind.
-
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise dargestellt,
und zwar zeigen: Abb. i einen Schnitt durch ein Saugventil nach der Linie A-A der
Abb. 2, Abb. a einen Schnitt der Linie B-B der Abb. i und Abb. g eine Ansicht der
Ventilplatte von oben. Der Hubfänger i des Ventils ist mittels der Spindel 2 mit
dem Ventilkörper 4 verbunden. Der Abstand zwischen Ventilkörper 4 und Hubfänger
i ist durch einen Bund 5 der Spindel 2 bestimmt, welcher auch die Führung der flach
geschliffenen, aus einem dünnen Stahlblech gebildeten Ventilplatte 6 übernimmt.
Bei dem Ventil gemäß dem Ausführungsbeispiel sind in dem Ventilkörper 4 eine größere
Anzahl kreisförmiger Kanäle 9, io, i i vorgesehen, deren Durchmesser nach der Mitte
zu abnehmen. Die Kanäle sind auf verschiedenen konzentrisch zueinander liegenden
Durchmessern angeordnet. Die Durchströmöffnungen 12, 13 der Ventilplatte 6, welche
ebenfalls nach der Mitte zu einen kleineren Durchmesser aufweisen, .sind auf den
mittleren Durchmessern der Ventilkörperkanäle angeordnet, und zwar so, daß sie jeweils
zwischen diesen liegen. Die Ventilplatte ist ferner auf ihrem äußeren Umfang mit
kreisförmigen Ausschnitten 14 versehen, die ebenfalls als Durchlaßöffnungen für
das verdichtete Mittel dienen. Um zu verhindern, daß sich die Ventilplatte 6 im
Betriebe gegenüber dem Ventilkörper und Hubfänger verdreht, ist die Ventilplatte
z. B. mittels der Stifte 3 in an sich bekannter Weise gesichert.
-
Der Hubfänger i ist mit Durch.laßkanälen 15, 16 ausgestattet, die
dieselben Durchmesser aufweisen wie die öffnungen 12, 13 der Ventilplatte 6 und
sich mit diesen decken. In gleicher Weise wie die Ventilplatte 6 ist der Hubfänger
i auf seinem äußeren Umfange mit kreisförmigen Ausschnitten 17 versehen, die mit
den Ausschnitten 14 der Ventilfängerplatte i zusammenfallen.
-
Der freie Durchströmquerschnitt ist bei der erfindungsgemäßen Ausbildung
des Ventils auf wenigstens zwei Reihen kreisförmiger Öffnungen verteilt. Dadurch
wird erreicht, daß die im geschlossenen Zustand auf die Sitzfläche 2o aufliegende
Ventilplatte nur kleine Durchströmöfnungen bedeckt und hierbei zwischen den Öffnungen
gut unterstützt ist. Sofern die Ventilplatte 6 aus Stahl hergestellt ist, wird ihre
Stärke auf weniger als i mm, z. B. 1/. mm, bemessen. Die Erfahrung hat gezeigt,
daß dünne Ventilplatten bei kleinen Durchmessern der abzusperrenden Öffnungen auch
dann in günstigster Weise arbeiten, wenn die Differenz der auf den beiden Seiten
der Ventilplatte ruhenden Drücke außerordentlich groß, z. B: 3oo at, ist.
-
Der Ventilhub wird im allgemeinen unter i mm, und zwar zweckmäßig
zwischen o,2 und o,6 mm, gewählt, so daß sich die öffnende Ventilplatte nicht auf
eine große Geschwindigkeit beschleunigen kann. Infolge dieses Umstandes und der
geringen Masse der Ventilplatte können Hubfängerfedern in Fortfall kommen.
-
Das durch die Ventilkörperbohrungen 9, 1 o, i i angesaugte Mittel
umströmt unter rechtwinkliger Richtungsänderung die zwischen den Öffnungen 12, 13
und den Ausschnitten 14 vorhandenen Stege der Ventilplatte und tritt durch die Hübfängerplatte
i in den Zylinderräum ein. Nach Beendigung des Saughubes wird die Ventilplatte 6
in an sich bekannter Weise durch das zurückströmende Medium auf ihren Sitz 2o gedrückt
und damit ein Ausströmen des angesaugten Mediums durch die Kanäle 9, io, i i des
Ventilkörpers 4 verhin- i dert. Um das Schließen des Ventils zu begünstigen bzw.
zu beschleunigen, sind in dem
Hubfänger i eine Anzahl von .gleichartig
angeordneten Öffnungen 22 vorgesehen, die auf die zwischen den Durchströmöffnungen
der Ventilplatte 6 verbleibenden Stege münden. Das bei Beginn des Druckhubes nach
der Ventilplatte hin strömende zu verdichtende Mittel kommt daher auf die Ventilplatte
zur Einwirkung und bringt diese schnell aus ihrer Saugstellung in die Schließstellung.