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Ringventil für Verdichter von Kältemaschinen Infolge der Entwicklung
der Kolbenkompressoren ist man mehr und mehr dazu übergegangen, an Stelle der bisher
üblichen Kegel und auch der Ringplatlenventile Mehrringventile mit einer einzigen
Ventilplatte anzuwenden. Diese Ventilplatten haben durchweg innen und außen kreisförmige
Begrenzungslinien. Hierbei zeigte sich jedoch bei Verwendung dieser Ventile für
Verdichter von Kältemaschinen der Übelstand, 'daß die auf jer Dichtungsfläche aufliegende
Außenkante der Ringplatten den Beanspruchungen nicht standhielt, so daß an dieser
Stelle die Kanten ausbrachen.
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Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dem äußeren und gegebenenfalls
auch dem inneren Rande eine von der Kreisform abweichende Begrenzungslinie zu' geben.
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Aus der Beschädigung der auf dem Sitz aufliegenden Außenkante ist
nämlich zu schließen, daß die Ventilplatte im Betriebe gewölbt wird, indem sich
der innere Rand durch irgendwelche inneren Spannungen nach unten oder oben durchdrückt.
Dies ist offenbar auf folgende Erscheinung zurückzuführen: Es läßt sich trotz aller
vorgesehenen Einrichtungen nicht vermeiden, daß sich, insbesondere bei naß arbeitenden
Kältemaschinen, kleine Kältemitteltröpfchen an der Innenseite der Ventilplatte .ansetzen,
die dann bei dem vorhandenen Saugdruck infolge der höheren Temperatur verdampfen
und eine starke .örtliche Abkühlung bewirken (sog. Kältenester). Dadurch findet
eine unstetige Wärmebeanspruchung und damit auch eine unstetige Temperaturverteilung
statt. Die Folge hiervon ist eine vollkommen ungleichmäßige Temperaturaus; dehnüng
des Plattenkörpers, die starke innere Spannungen hervorruft, die sich als elastische
Spannungen .äußern und ein räumliches Verwerfen
der Platte nach
sich ziehen. Es hat sich nun gezeigt, daß durch die erfindungsgemäße Maßnahme eine
Auswirkung der elastischen Spannungen in der Weisse erfolgt, da.ß die elastischen
Formänderungen in der Plattenebene erfolgen, die Platte also ihre ebene Form beibehält.
Offenbar findet das räumliche Verwerfen der Ventilplatten mit kreisförmigen Begrenzungslinien,
das zu den geschilderten Beanstandungen führt, deshalb statt, weil der Kreisring
der Platte in seiner in sich geschlossenen Spannungsverteilung nur seine gleichmäßige
Ausdehnung durch Temperaturbeanspruchung gestattet, örtlichen, schwachen Temperaturänderungen
dagegen so großen Widerstand entgegensetzt, daß räumliche Verwerfungen stattfinden
müssen. Weicht dagegen die Plattenform von der Kreisform ab, dann ist die innere
Spannungsverteilung nicht mehr als in sich geschlossen zu betrachten und geometrisch
anders gelagert. Die Platte kann sich bei Störungen der inneren Spannungen vollkommen
anders ausdehnen, indem sie sektionsmäßig sich mehr oder weniger von der ursprünglichen
entfernt und umgekehrt. Die sich von der Kreisform entfernende Begrenzungslinie
muß aber so angeordnet sein, daß die nach innen oder außen gerichteten Ausbuchtungen
oder Ausriehmunben möglichst weich abgerundet sind, damit keinesfalls eine Kerbwirkung
eintreten kann, die den gegenteiligen Effekt erzielen würde.
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In -einfachster Weise läßt sich der Erfindungsgedanke dadurch verwirklichen,
daß der kreisförmige Rand innen oder außen oder innen und außen mit Einbuchtungen
versehen wird, die kreisbogenförmig oder parabolisch sein oder eine sonstige beliebige
Kurvenform haben können. Die Kreisform liegt an und für sich für die Bearbeitung
am günstigsten.
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Die Ausnehmungen müssen so angeordnet sein -, daß sie nicht über den
effektiven Ventilsitz herüberragen bzw. so gehalten werden, daß noch genügend Dichtungsstrecke
vorhanden ist. Zweckmäßig werden die Platten daher mit einem über den Sitz herausragenden
Rand versehen, der die Ausn:ehmungen aufnimmt. Die gegenseitige Anordnung der inneren
und äußeren Ausnehmungen ist beliebig und kann völlig unabhängig vonein, ande.r
vorgenommen werden. Eine besonders giinstige Wirkungsweise ergibt sich jedoch dann,
wenn innere und äußere Aus,nehmungen gegenseitig gleichmäßig versetzt sind, weil
hierbei :eine gleichmäßige Ausdehnungsmöglichkeit über die gesamte Breite eintritt.
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Der Erfindungsgedanke läßt sich auch auf die Druckventile von Verdichtern
mit Vorteil anwenden. Auch hier können sich beim Anfahren, wenn sehr naß gearbeitet
wird und die K ompressionsendtemp:eratur gleich der Kond:ensatortemperatur ist,
Tröpfchen auf der Ventilplatte absetzen, die dann plötzlich verdampfen. Der Erfindungsgedanke
kann sowohl bei einfachen als auch bei Mehrringventilen Anwendung finden.
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Auf der Zeichnung ist die Erfindung in drei Ausführungsbeisplelen
erläutert.
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Fig. i stellt :einen Querschnitt durch ein Mehrringventil dar.
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Fig. 2 und 3 zeigen Ausführungsformen von einfachen Ventilplatten.
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Der Ventilkörper i enthält ringförmige Öffnungen 2, die durch die
Ventilplatten 3 und q. abgeschlossen werden; diese werden durch die Federn 5 und
6 auf die Ventilsitze 7 und 8 gedrückt. Die Ventilplatten haben innen und außen
Ausnehmungen 9 und i o.
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Gemäß Fig. 2 sind die äußeren Ausnehmttngen i i kreisbogenförmig in
den im übrigen konzentrischen Rand 12 der Ventilplatte 3 eingeschnitten. Der innere
Rand 13 ist konzentrisch. Die Ausnehmungen 14 sind kreisbogenförmig. In Fig.3 sind
die äußeren Ausnehmungen 15 und die inneren Ausnehmungen 16 so angeordnet,
daß die Ventilplatte 3 überall etwa gleiche Breite hat. In allen Fällen reichen
die Ausnehmungen nicht bis an die Ventilsitze 7 bzw. 8 heran.