WO2004065790A1 - Ringplattenventil für kolbenkompressoren - Google Patents

Ringplattenventil für kolbenkompressoren Download PDF

Info

Publication number
WO2004065790A1
WO2004065790A1 PCT/AT2004/000021 AT2004000021W WO2004065790A1 WO 2004065790 A1 WO2004065790 A1 WO 2004065790A1 AT 2004000021 W AT2004000021 W AT 2004000021W WO 2004065790 A1 WO2004065790 A1 WO 2004065790A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
ring
catcher
ring plate
plates
width
Prior art date
Application number
PCT/AT2004/000021
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Bernhard Spiegl
Gunther Machu
Dietmar Artner
Markus Testori
Original Assignee
Hoerbiger Kompressortechnik Holding Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoerbiger Kompressortechnik Holding Gmbh filed Critical Hoerbiger Kompressortechnik Holding Gmbh
Publication of WO2004065790A1 publication Critical patent/WO2004065790A1/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K15/00—Check valves
    • F16K15/02—Check valves with guided rigid valve members
    • F16K15/08—Check valves with guided rigid valve members shaped as rings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/10—Adaptations or arrangements of distribution members
    • F04B39/102—Adaptations or arrangements of distribution members the members being disc valves
    • F04B39/1033—Adaptations or arrangements of distribution members the members being disc valves annular disc valves

Definitions

  • the invention relates to an automatic ring plate valve for piston compressors, with one or more individual plastic ring plate (s) arranged concentrically to one another between the valve seat and catcher as a closing element (s), which is loaded by the catcher against concentric sealing surfaces of the valve seat by means of individual spiral springs ( are).
  • Valves of this type are known, for example, from EP 345 245 B, US Pat. No. 5,678,603, US Pat. No. 3,536,094 A or EP 1 247 982 A and, on the one hand, enable a reduction in ventilation losses via a flow-optimized flow and, on the other hand, a wide variety of influences on the opening through the springing of the individual ring plates Opening and closing behavior of the valves.
  • the ring plates are either sprung together with a small number of coil springs via force distribution plates or spring bridges, or individually, that is, directly through a larger total number of smaller coil springs acting over the circumference of the ring plates.
  • the force distribution elements that span at least some of the ring plates usually result in problems for guiding and securing the individual ring plates.
  • the individual ring plates can be easily guided over the entire stroke, but the problem arises that only springs with a relatively small outer diameter can be accommodated, since otherwise the springs protrude beyond the circumferential webs of the catcher or beyond the ring width , which on the one hand impedes the flow and, on the other hand, causes local overstressing, since the end windings of the springs have no full contact surfaces.
  • the object of the present invention is to improve ring plate valves of the type mentioned at the outset in such a way that the described disadvantageous effects of reducing the width of the individual ring plates on the individual springing of the ring plates are avoided and that, in particular even in the case of slender ring plates, the individual springs or of the components that work directly with it can occur.
  • This object is achieved according to the present invention in a ring plate valve of the type mentioned in that the ring plate (s) on its side facing the catcher is widened in the area of the spring supports to support coil springs which have a larger diameter than the other ring width.
  • the ring plates are widened in the area of each spring support on the side facing the catcher or the springs, without the geometry of the on the other side of the ring plate extending sealing surfaces is changed in this area.
  • This enables simple decoupling of the ring width, which is preferably to be kept small, from the spring diameter, which is preferably to be kept large, in a simple manner which does not practically influence the flow conditions, without the need for separate spring shoes, force distributors or similar elements which require further disadvantages.
  • the widened spring supports of guide lugs arranged on the valve seat and / or catcher are encompassed in the mold with the formation of a one-sided or bilateral guide and / or anti-rotation device.
  • the individual ring plates are not secured against relative rotation, which means that an asymmetrical or swirling flow against the medium to be controlled during operation of the valve can cause a ring rotation, which leads to increased wear on rings and seats during sealing and the spring and ring wear in the Area of contact between spring and ring plate increased.
  • the ring plates strike against guides and sealing surfaces, which also increases wear and increases the guide play.
  • the ring plates can also tilt, with which the edges of the ring plates can hit the guides or the catcher or the sealing surfaces, as a result of which cracks can be initiated in the plastic ring plates. All of these disadvantages are counteracted in the manner described with the mentioned embodiment of the present invention.
  • the guide lugs on the valve seat and / or catcher which encompass the widened spring supports at least on one side, act on the ring plates in non-critical areas away from the sealing edges and away from the stop surfaces on the catcher, which equalizes the ring stress and enables guidance and rotation protection without additional stress in critical areas of the ring plates ,
  • the parallel to the circumference of the ring plates side surfaces of the widened spring supports can be designed cambered in a further preferred embodiment of the invention in the direction of the ring axis, which ensures even with tilting movements of the ring plates that no impact can occur on any ring edges.
  • the geometry of the ring plates adjoining the concentric sealing strips in the region of the widened spring supports is preferably designed to be flow-friendly by means of rounded and / or conical transitions. Apart from the flow characteristic, which is anyway only slightly influenced by the individual widened spring supports, the flow resistance can be reduced further.
  • the ring plates are formed with side flanks that preferably converge towards the catcher conically or curved and thus have a narrower width on the catcher side, which on the one hand improves the flow behavior of the valve overall and on the other hand specifically in connection with a further preferred reduction in the width of the stop surfaces on Compared to the width of the ring plates on the side of the catcher, striking of the ring edges on the catcher basically precludes and thus prevents the formation of cracks at such stop locations.
  • a further preferred embodiment of the invention also contributes to preventing crack formation in the plastic ring plates, according to which all edges of the ring plates are rounded with a radius of curvature in the range from 5 to 25%, preferably about 10%, of the width of the ring plates.
  • the stop surfaces on the catcher and / or the surfaces of the ring plates facing the catcher are designed with toric curved surfaces with a radius in the range from 5 to 20 times, preferably 10 times, the ring width. This also avoids the initiation of cracks by the opening of the ring plates and any oil sticking effect.
  • the spiral springs can be supported in spring nest bores at the intersections of the radial and circumferential webs of the catcher, these spring nest bores outwardly at an angle of 3 to 25 °, preferably approximately 5 °, to the surface at one Opening radius of approximately the ring width are chamfered.
  • This can further facilitate the detachment of the ring plates in the presence of an oil film, and the formation of stress peaks on the surfaces of the ring plates in the area of the spring nests is also prevented.
  • FIGS. 3 to 6 show enlarged detail cross sections through various plastic ring plates for use in a valve, for example according to FIGS. 1 or 2 ; 7 and 8 show schematic cross sections to illustrate the guidance of an annular plate designed according to FIG. 6 in a valve according to the invention, not shown, FIGS. 9 and 10 show different views of an annular plate from an inventive according to example 1 or 2 Valve; 11 and 12 show different detail sections through the catcher of a valve, for example according to FIG. 1 or 2, in the area of the spring nests; FIG. 13 shows a perspective view of the catcher of the valve according to FIG. 1 from the side of the ring plates not placed on it, and FIG. 14 shows a catcher designed according to FIG. 13 with the ring plates placed on it.
  • the ring plate valve according to the invention which can be seen specifically in FIGS. 1 and 2 in its entirety, can be used as an inlet or outlet valve of a piston compressor (not shown further) and here has three individual plastic ring plates 3 arranged concentrically to one another between valve seat 1 and catcher 2 as closing elements , which are loaded from the catcher 2 by means of individual spiral springs 4 against concentric sealing surfaces 5 of the valve seat 1.
  • a larger or smaller number of individual ring plates 3 can also be provided; occasionally such valves are also used with only a single ring plate 3.
  • a larger number of finely structured ring plates 3 results in a greater sealing edge length in relation to a certain area, which already enables large free flow cross sections even with advantageous small valve strokes.
  • the ring plates 3 on their side facing the catcher 2 are widened in order to support the spiral springs 4 in the area of the spring supports 6 (see specifically, for example, the illustration of a ring plate 3 in FIGS. 9 and 10 or the view in FIG. 14).
  • the geometry of the sealing surfaces 7 of the ring plates 3 on the side of the ring plates 3 opposite the spring supports 6 remains unchanged therefrom - the geometry of the ring plates 3 adjoining the sealing strips 7 in the region of the widened spring supports 6 becomes aerodynamically favorable due to rounded and / or conical transitions designed so that the flow through the open valve is hampered as little as possible in these areas.
  • the widened spring supports 6 are from here arranged on the catcher 2 guide lugs 8 (see especially Fig. 13 and 14) to form a one-sided guide and anti-rotation over the entire valve stroke in the form, so that the ring plates 3 no undue wear due to relative displacement or rotation relative to the valve seat 1 or the catcher 2 and the coil springs 4 may be subject.
  • the side faces 9 of the widened spring supports 6, which run parallel to the circumference of the ring plates 3, are convex in the direction of the ring axis 10 (radius R in FIG. 6).
  • the ring plate 3 even in the event of a tilting movement in which, unlike the level impact on the catcher 2 as shown in FIG. 7, it strikes the catcher 2 obliquely on one side according to FIG. 8, does not come with an edge that is sensitive to impact stress open the guide or on the catcher, whereby the guide and anti-twist device still remain over the entire stroke.
  • the possible stop surface 11 on the catcher 2 is reduced in width compared to the catcher-side width of the ring plates 3 and is provided with a toric curved surface. This serves to rule out a possible impact stress at the edges of the ring plates 3 and also to prevent possible adhesive effects from oil.
  • the ring plates 3 are formed with side flanks 12 which converge conically towards the catcher side, while in the embodiment according to FIG. 5 the side flanks 12 are additionally cambered. Both improve the flow through the open valve, as can be seen particularly from FIGS. 1 and 2 and, on the other hand, reduce the width of the ring plates 3 on the catcher side, which, together with the reduction in the contact width on the catcher 2, causes the edges of the ring plates 3 to strike on the catcher 2 basically excludes.
  • all edges of the ring plates 3 are rounded with a radius of curvature in the range of preferably approximately 10% of the width of the ring plates 3.
  • the ring plates 3 are preferably made of plastic with embedded fiber reinforcement, the fiber reinforcement and / or the surrounding plastic having an inhomogeneous distribution and / or with lower different material properties are available. Areas close to the surface can be made fiber-free in order to avoid fiber breaks and the resulting risk of tearing, for example also with materials different from the other ring plate 3.
  • the fiber reinforcement itself preferably consists of an essentially flat, non-woven fiber fleece (random fiber mat) with at least largely direction-independent fiber orientation in the surface, which guarantees a long service life.
  • the spiral springs 4 are supported in the illustrated embodiment according to FIGS. 1 and 2 or FIGS. 11 to 14 in spring nest bores 13 at the intersections of the radial and circumferential webs (14, 15) of the catcher 2, which in principle also allows larger spring diameters than if the Coil springs 4 would be arranged in the area of the peripheral webs 15 alone.
  • 11 and 12 are chamfered towards the outside at an angle of approximately 5 ° to the surface, with an opening radius of the chamfer which corresponds approximately to the ring width of the ring plates 3. 11, the chamfer begins directly at the spring nest bore 13; 12 only at the outer edge of a flat part after this bore 13. Both measures reliably prevent the ring plates 3 from hitting sharp outer edges in the area of the spring nest bores 13, which further has a positive effect on the service life.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Check Valves (AREA)
  • Compressor (AREA)

Abstract

Das Ringplattenventil weist mehrere einzelne, konzentrisch zueinander zwischen Ventilsitz (1) und Fänger (2) angeordnete Kunststoff-Ringplatten (3) als Schiessorgane auf, welche vom Fänger (2) her mittels einzelner Spiralfedern (4) gegen konzentrische Dichtflächen (5) des Ventilsitzes (1) belastet sind. Um gegenüber der sonstigen Ringbreite grösseren Durchmesser aufweisende Spiralfedern (4), mit grösserem Potential im Hinblick auf Befederungsstärke und Lebensdauer, verwenden zu können, sind die Ringplatten (3) auf ihrer dem Fänger (2) zugewandten Seite im Bereich der Federauflagen (6) verbreitert, wobei diese verbreiterten Federauflagen (6) weiters zur Führung und/oder Verdrehsicherung der Ringplatten (3) von am Ventilsitz (1) und/oder am Fänger (2) angeordneten Führungsansätzen (8) in der Form umfasst werden können.

Description

Ringplattenventil für Kolbenkompressoren
Die Erfindung betrifft ein selbsttätiges Ringplattenventil für Kolbenkompressoren, mit einer oder mehreren einzelnen, konzentrisch zueinander zwischen den Ventilsitz und Fänger angeordneten Kunststoff-Ringplatte(n) als Schließorgan(en), welche vom Fänger her mittels einzelner Spiralfedern gegen konzentrische Dichtflächen des Ventilsitzes belastet ist (sind).
Derartige Ventile sind beispielsweise aus EP 345 245 B, US 5,678,603, US 3,536,094 A oder EP 1 247 982 A bekannt und ermöglichen einerseits über einen strö- mungsoptimierten Durchfluß eine Verringerung der Ventilationsverluste sowie andererseits über die Befederung der einzelnen Ringplatten verschiedenste Einflußnahmen auf das Öff- nungs- und Schließverhalten der Ventile. Bei den bekannten Ausführungen werden die Ringplatten entweder über Kraftverteilerplatten oder Federbrücken mit einer geringen Anzahl von Schraubenfedern gemeinsam befedert oder aber individuell, also direkt durch eine über den Umfang der Ringplatten verteilt angreifende höhere Gesamtzahl von kleineren Schraubenfedern.
Im erstgenannten Fall ergeben sich durch die jeweils zumindest einen Teil der Ringplatten übergreifenden Kraftverteilerelemente zumeist Probleme für die Führung und Verdrehsicherung der einzelnen Ringplatten. Im zweitgenannten Falle können die einzelnen Ringplatten zwar ohne weiteres über den gesamten Hub geführt werden, wobei sich aber die Problematik ergibt, daß nur Federn mit relativ geringem Außendurchmesser untergebracht werden können, da ansonsten die Federn über die Umfangsstege des Fängers bzw. über die Ringbreite hinausragen, was einerseits die Durchströmung behindert und andererseits lokale Überbeanspruchung bedingt, da den Endwindungen der Federn keine satten Auflageflächen zur Verfügung stehen. Die zur Bereitstellung hoher Durchströmquerschnitte bei für die Ringbeanspruchung günstigen geringen Ventilhüben vorteilhafte Verringerung der Ringbreite und Erhöhung der Ringanzahl ergibt feingliedrige Ringventile, die bei gegebenem Einbauraum nur Federn mit einem entsprechend geringerem Federaußendurchmesser und damit bedingtem geringem Federdrahtdurchmesser erlauben. Dies ergibt aber zufolge der hohen schlagdynamischen Belastungen der Federn rasch eine Überbeanspruchung derselben, da durch das Aufeinanderschlagen der Windungen Werkstoffzerrüttung initiiert wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Ringplattenventile der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß die beschriebenen nachteiligen Auswirkungen einer Verringerung der Breite der einzelnen Ringplatten auf die individuelle Befederung der Ringplatten vermieden werden und daß insbesonders auch bei feingliedrigen Ringplatten keine Überbeanspruchung der einzelnen Federn bzw. der damit unmittelbar zusammenarbeitenden Bauteile auftreten kann. Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung bei einem Ringplattenventil der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Ringplatte(n) auf ihrer dem Fänger zugewandten Seite zur Abstützung von gegenüber der sonstigen Ringbreite größeren Durchmesser aufweisenden Spiralfedern im Bereich der Federauflagen verbreitert ist (sind). Um auf den schmalen Ringplatten feingliedriger Ringventile größere Federn mit entsprechend hohem Potential im Hinblick auf Befederungsniveau und Lebensdauer unterbringen zu können, werden also die Ringplatten im Bereich jeder Federauflage auf der dem Fänger bzw. den Federn zugewandten Seite verbreitert, ohne daß die Geometrie der auf der anderen Seite der Ringplatte verlaufenden Dichtflächen in diesem Bereich verändert wird. Dies ermöglicht auf einfache, die Durchströmbedingungen praktisch nicht beeinflussende Weise eine ausreichende Entkoppelung der vorzugsweise klein zu haltenden Ringbreite vom vorzugsweise groß zu haltenden Federdurchmesser, ohne daß separate Federschuhe, Kraftverteiler oder ähnliche, weitere Nachteile bedingende Elemente erforderlich wären.
In besonders bevorzugter weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die verbreiterten Federauflagen von am Ventilsitz und/oder Fänger angeordneten Führungsansätzen unter Bildung einer ein- oder beidseitigen Führung und/oder Verdrehsicherung über den gesamten Ventilhub in der Form umfaßt werden. Bei Ringplattenventilen herkömmlicher Bauart sind die einzelnen Ringplatten nicht gegen Relatiwerdrehung gesichert, womit eine unsymmetrische oder drallförmige Anströmung des zu steuernden Mediums im Betrieb des Ventils eine Ringdrehung bedingen kann, die zu erhöhtem Verschleiß an Ringen und Sitzen beim Eindichten führt und den Feder- und Ringverschleiß im Bereich des Kontaktes zwischen Feder und Ringplatte erhöht. Im Falle von seitlichen Bewegungen der Ringe und speziell bei seitlichem Flattern schlagen die Ringplatten gegen Führungen und Dichtflächen, was ebenfalls erhöhten Verschleiß bedingt und das Führungsspiel vergrößert. Darüber hinaus kann bei unsymmetrischen Einbaubedingungen bzw. entsprechender Anströmung auch ein Kippen der Ringplatten auftreten, womit diese mit ihren Kanten an den Führungen bzw. auch am Fänger oder den Dichtflächen aufschlagen können, wodurch Risse in den Kunststoff-Ringplatten initiiert werden können. All diesen Nachteilen wird auf die beschriebene Weise mit der erwähnten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung entgegengewirkt. Die die verbreiterten Federauflagen zumindest einseitig umgreifenden Führungsansätze am Ventilsitz und/oder Fänger wirken auf die Ringplatten in unkritischen Bereichen abseits der Dichtkanten und abseits der Anschlagflächen am Fänger ein, was die Ringbeanspruchung vergleichmäßigt und eine Führung und Verdrehsicherung ohne zusätzlich Beanspruchung in kritischen Bereichen der Ringplatten ermöglicht. Die parallel zum Umfang der Ringplatten verlaufenden Seitenflächen der verbreiterten Federauflagen können in weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung in Richtung der Ringachse bombiert ausgeführt sein, was auch bei Kippbewegungen der Ringplatten sicherstellt, daß möglichst keine Schlageinwirkung auf irgendwelche Ringkanten auftreten kann.
In weiters bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die an die konzentrischen Dichtleisten anschließende Geometrie der Ringplatten im Bereich der verbreiterten Federauflagen vorzugsweise durch gerundete und/oder konisch verlaufende Übergänge strömungsgünstig ausgestaltet ist. Abgesehen von der durch die einzelnen verbreiterten Federauflagen ohnedies nur geringfügig beeinflußten Durchströmcharakteristik kann dadurch der Durchströmwiderstand weiter herabgesetzt werden.
Die Ringplatten sind nach einer anderen bevorzugten Weiterbildung der Erfindung mit zum Fänger hin vorzugsweise konisch oder gekrümmt zusammenlaufenden Seitenflanken und damit fängerseitig geringere Breite ausgebildet, was einerseits das Durchströmverhalten des Ventils insgesamt verbessert und andererseits speziell im Zusammenhang mit einer weiters bevorzugten Reduzierung der Breite der Anschlagflächen am Fänger gegenüber der fän- gerseitigen Breite der Ringplatten ein Anschlagen der Ringkanten auf den Fänger grundsätzlich ausschließt und damit Rißentstehung an derartigen Anschlagstellen verhindert.
Ebenfalls zur Verhinderung von Rißentstehung in den Kunststoff-Ringplatten trägt eine weiters bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung bei, gemäß welcher sämtliche Kanten der Ringplatten mit einem Rundungsradius im Bereich von 5 bis 25%, vorzugsweise etwa 10%, der Breite der Ringplatten verrundet sind.
Die Anschlagflächen am Fänger und/oder die dem Fänger zugewandten Flächen der Ringplatten sind in weiters bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung mit torisch gekrümmten Oberflächen mit einem Radius im Bereich des 5 bis 20-fachen, vorzugsweise 10-fachen, der Ringbreite ausgeführt. Damit kann ebenfalls die Rißinitiierung durch das Aufschlagen der Ringplatten sowie ein allfälliger Ölklebeeffekt vermieden werden.
In besonders bevorzugter weiterer Ausbildung der Erfindung können die Spiralfedern in Federnestbohrungen an den Kreuzungsstellen der Radial- und Umfangsstege des Fängers abgestützt sein, wobei diese Federnestbohrungen nach außen hin mit einem Winkel von 3 bis 25°, vorzugsweise etwa 5°, zur Oberfläche, bei einem Öffnungsradius von etwa der Ringbreite, angefast sind. Damit kann das Ablösen der Ringplatten bei Vorhandensein eines Ölfilms weiter erleichtert werden, wobei zusätzlich auch die Entstehung von Spannungsspitzen an den Oberflächen der Ringplatten im Bereich der Federnester verhindert wird. Die Erfindung wird im folgenden anhand der teilweise schematischen Zeichnungen näher erläutert. Fig. 1 zeigt ein aufgeschnittenes Ventil gemäß der Erfindung in perspektivischer Ansicht, Fig. 2 einen entsprechenden Schnitt in flächiger Darstellung, Fig. 3 bis 6 zeigen vergrößerte Detailquerschnitte durch verschiedene Kunststoff-Ringplatten zur Verwendung in einem Ventil beispielsweise gemäß den Fig. 1 oder 2; Fig. 7 und 8 zeigen schematische Querschnitte zur Verdeutlichung der Führung einer gemäß Fig. 6 ausgebildeten Ringplatte in einem nicht weiter dargestellten Ventil gemäß der Erfindung, Fig. 9 und 10 zeigen unterschiedliche Ansichten einer Ringplatte aus einem beispielsweise gemäß Fig. 1 oder 2 ausgeführten erfindungsgemäßen Ventil; Fig. 11 und 12 zeigen unterschiedliche Detailschnitte durch den Fänger eines beispielsweise gemäß Fig. 1 oder 2 ausgebildeten Ventils im Bereich der Federnester; Fig. 13 zeigt eine perspektivische Ansicht des Fängers des Ventils gemäß Fig. 1 von der Seite der nicht aufgelegten Ringplatten her und Fig. 14 zeigt einen entsprechend Fig. 13 ausgestalteten Fänger mit aufgelegten Ringplatten.
Das speziell aus den Fig. 1 und 2 in seiner Gesamtheit ersichtliche erfindungsgemäße Ringplattenventil kann als Ein- oder Auslaßventil eines nicht weiter dargestellten Kolbenkompressors Verwendung finden und weist hier drei einzelne, konzentrisch zueinander zwischen Ventilsitz 1 und Fänger 2 angeordnete Kunststoff-Ringplatten 3 als Schließorgane auf, welche vom Fänger 2 her mittels einzelner Spiralfedern 4 gegen konzentrische Dichtflächen 5 des Ventilsitzes 1 belastet sind. Je nach Art und Verwendung derartiger Ringplattenventile kann auch eine größere oder kleinere Anzahl einzelner Ringplatten 3 vorgesehen sein; vereinzelt sind derartige Ventile auch mit nur einer einzelnen Ringplatte 3 im Einsatz. Durch eine größere Anzahl feingliedriger Ringplatten 3 entsteht bezogen auf eine bestimmte Fläche eine größere Dichtkantenlänge, was auch bei vorteilhaften kleinen Ventilhüben bereits große freie Durchströmquerschnitte ermöglicht.
Um speziell bei feingliedrigen Ringplatten 3 (mit geringer radialer Breite) Spiralfedern 4 mit größerem Außendurchmesser und damit möglichem größerem Federdrahtdurchmesser unterbringen zu können, sind die Ringplatten 3 auf ihrer dem Fänger 2 zugewandten Seite zur Abstützung der Spiralfedern 4 im Bereich der Federauflagen 6 verbreitert (siehe dazu speziell beispielsweise die Darstellung einer Ringplatte 3 in Fig. 9 und 10 bzw. die Ansicht in Fig. 14). Die Geometrie der Dichtflächen 7 der Ringplatten 3 an der den Federauflagen 6 gegenüberliegenden Seite der Ringplatten 3 bleibt davon unverändert - die an die Dichtleisten 7 anschließende Geometrie der Ringplatten 3 im Bereich der verbreiterten Federauflagen 6 wird durch gerundete und/oder konisch verlaufende Übergänge strömungsgünstig ausgestaltet, sodaß die Durchströmung des geöffneten Ventils auch in diesen Bereichen möglichst wenig behindert wird.
Die verbreiterten Federauflagen 6 werden von hier ausschließlich am Fänger 2 angeordneten Führungsansätzen 8 (siehe speziell Fig. 13 und 14) unter Bildung einer hier einseitigen Führung und Verdrehsicherung über den gesamten Ventilhub in der Form umfaßt, sodaß die Ringplatten 3 keinem unbotmäßigen Verschleiß durch relative Verschiebung oder Verdrehung gegenüber dem Ventilsitz 1 bzw. dem Fänger 2 und den Spiralfedern 4 unterliegen können.
Wie speziell aus den Fig. 6 bis 8 hervorgeht, sind die parallel zum Umfang der Ringplatten 3 verlaufenden Seitenflächen 9 der verbreiterten Federauflagen 6 in Richtung der Ringachse 10 bombiert ausgeführt (Radius R in Fig. 6). Auf diese Weise kann die Ringplatte 3 auch bei einer Kippbewegung, bei der sie, abweichend vom ebenen Aufschlagen am Fänger 2 wie in Fig. 7 dargestellt, gemäß Fig. 8 einseitig schräg auf den Fänger 2 auftrifft, nicht mit einer auf Schlagbeanspruchung empfindlichen Kante an der Führung oder am Fänger aufschlagen, wobei trotzdem über den gesamten Hub die Führung und Verdrehsicherung bestehen bleibt. Aus den Fig. 7 und 8 ist weiters zu ersehen, daß die mögliche Anschlagfläche 11 am Fänger 2 in der Breite gegenüber der fängerseitigen Breite der Ringplatten 3 reduziert und mit einer torisch gekrümmten Oberfläche versehen ist. Dies dient dazu, eine mögliche Schlagbeanspruchung an Kanten der Ringplatten 3 auszuschließen und auch mögliche Klebeeffekte durch Öl hinanzuhalten.
Aus den Fig. 1, 2, 4 und 6 bis 8 ist zu ersehen, daß die Ringplatten 3 mit zur Fängerseite hin konisch zusammenlaufenden Seitenflanken 12 ausgebildet sind, während beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 die Seitenflanken 12 zusätzlich bombiert sind. Beides verbessert die Durchströmung durch das geöffnete Ventil, wie dies speziell aus den Fig. 1 und 2 einsichtig ist und verringert andererseits die fängerseitige Breite der Ringplatten 3, was zusammen mit der bereits angesprochenen Reduzierung der Auflagebreite am Fänger 2 ein Anschlagen der Kanten der Ringplatten 3 auf dem Fänger 2 grundsätzlich ausschließt. Um mögliche negative Effekte zufolge einer Überbeanspruchung von Ringkanten, was bei den verwendeten Kunststoffen zur Initiierung von Rißwachstum führen kann, weiterhin auszuschließen, sind sämtliche Kanten der Ringplatten 3 mit einem Rundungsradius im Bereich von vorzugsweise etwa 10% der Breite der Ringplatten 3 verrundet.
Die Ringplatten 3 bestehen bevorzugt aus Kunststoff mit eingelagerter Faserverstärkung, wobei unter Berücksichtigung lokal unterschiedlicher Anforderung die Faserverstärkung und/oder der umgebende Kunststoff in inhomogener Verteilung und/oder mit unter- schiedlichen Materialeigenschaften vorliegen. Oberflächennahe Bereiche können zur Vermeidung von Faserbrüchen und davon ausgehender Rißgefahr faserfrei ausgeführt werden, beispielsweise auch mit gegenüber der sonstigen Ringplatte 3 unterschiedlichen Werkstoffen. Die Faserverstärkung selbst besteht vorzugsweise aus einem im wesentlichen flächigen, nicht verwobenen Faservlies (Wirrfasermatte) mit in der Fläche zumindest weitgehend richtungsunabhängiger Faserorientierung, was hohe Lebensdauer garantiert.
Die Spiralfedern 4 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. lund 2 bzw. Fig. 11 bis 14 in Federnestbohrungen 13 an den Kreuzungsstellen der Radial- und Umfangsstege (14, 15) des Fängers 2 abgestützt, was grundsätzlich ebenfalls größere Federdurchmesser erlaubt, als wenn die Spiralfedern 4 im Bereich der Umfangsstege 15 alleine angeordnet wären. Diese Federnestbohrungen 13 sind gemäß Fig. 11 und 12 nach außen hin mit einem Winkel von etwa 5° zur Oberfläche angefast, bei einem Öffnungsradius der Fase, die etwa der Ringbreite der Ringplatten 3 entspricht. Gemäß Fig. 11 beginnt die Fase unmittelbar an der Federnestbohrung 13; gemäß Fig. 12 erst am Außenrand eines flachen Teiles nach dieser Bohrung 13. Mit beiden Maßnahmen wird zuverlässig verhindert, daß die Ringplatten 3 auf scharfe Außenkanten im Bereich der Federnestbohrungen 13 aufschlagen können, was sich weiterhin positiv auf die Lebensdauer auswirkt.
P a t e n t a n s p r ü c h e :

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e :
1. Selbsttätiges Ringplattenventil für Kolbenkompressoren, mit einer oder mehreren einzelnen, konzentrisch zueinander zwischen Ventilsitz (1) und Fänger (2) angeordneten Kunststoff-Ringplatte(n) (3) als Schließorgan(en), welche vom Fänger (2) her mittels einzelner Spiralfedern (4) gegen konzentrische Dichtflächen (5) des Ventilsitzes (1) belastet ist (sind), d a d u rc h g e k e n n z e i c h n et , daß die Ringplatte(n) (3) auf ihrer dem Fänger (2) zugewandten Seite zur Abstützung von gegenüber der sonstigen Ringbreite größeren Durchmesser aufweisenden Spiralfedern (4) im Bereich der Federauflagen (6) verbreitert ist (sind).
2. Ringplattenventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verbreiterten Federauflagen (6) von am Ventilsitz (1) und/oder Fänger (2) angeordneten Führungsansätzen (8) unter Bildung einer ein- oder beidseitigen Führung und/oder Verdrehsicherung über den gesamten Ventilhub in der Form umfaßt werden.
3. Ringplattenventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die parallel zum Umfang der Ringplatten (3) verlaufenden Seitenflächen (9) der verbreiterten Federauflagen (6) in Richtung der Ringachse (10) bombiert ausgeführt sind
4. Ringplattenventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die an die konzentrischen Dichtleisten (7) anschließende Geometrie der Ringplatten (3) im Bereich der verbreiterten Federauflagen (6) vorzugsweise durch gerundete und/oder konisch verlaufende Übergänge strömungsgünstig ausgestaltet ist.
5. Ringplattenventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringplatten (3) mit zum Fänger (2) hin vorzugsweise konisch oder gekrümmt zusammenlaufende Seitenflanken (12) und damit fängerseitig geringerer Breite ausgebildet sind.
6. Ringplattenventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagflächen (11) am Fänger (2) in der Breite gegenüber der fängerseitige Breite der Ringplatten (3) reduziert sind.
7. Ringplattenventil nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Kanten der Ringplatten (3) mit einem Rundungsradius im Bereich von 5 - 25 %, vorzugsweise etwa 10 %, der Breite der Ringplatten (3) verrundet sind.
8. Ringplattenventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagflächen (11) am Fänger (2) und/oder die dem Fänger (2) zugewandten Flächen der Ringplatten (3) mit torisch gekrümmten Oberflächen mit einem Radius im Bereich des 5- bis 20-fachen, vorzugsweise 10-fachen, der Ringbreite ausgeführt sind.
9. Ringplattenventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiralfedern (4) in Federnestbohrungen (13) an den Kreuzungsstellen der Radial- und Umfangsstege (14, 15) des Fängers (2) abgestützt sind und daß diese Federnestbohrungen (13) nach außen hin mit einem Winkel von 3 - 25°, vorzugsweise etwa 5°, zur Oberfläche, bei einen Öffnungsradius von etwa der Ringbreite, angefast sind.
PCT/AT2004/000021 2003-01-22 2004-01-21 Ringplattenventil für kolbenkompressoren WO2004065790A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT802003A AT413139B (de) 2003-01-22 2003-01-22 Ringplattenventil für kolbenkompressoren
ATA80/2003 2003-01-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2004065790A1 true WO2004065790A1 (de) 2004-08-05

Family

ID=32739098

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/AT2004/000021 WO2004065790A1 (de) 2003-01-22 2004-01-21 Ringplattenventil für kolbenkompressoren

Country Status (2)

Country Link
AT (1) AT413139B (de)
WO (1) WO2004065790A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017074940A1 (en) * 2015-10-26 2017-05-04 Delaware Capital Formation, Inc. Reciprocating gas compressor valve
EP3636921A1 (de) 2018-10-09 2020-04-15 Burckhardt Compression AG Sitzventil, ventilkomponeten eines sitzventils, sowie verfahren zum herstellen von ventilkomponenten eines sitzventils

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH132681A (de) * 1928-06-21 1929-04-30 Simmen Oscar Plattenventil.
FR1004439A (fr) * 1947-04-22 1952-03-31 Clapet perfectionné
US3177893A (en) * 1963-09-18 1965-04-13 Chicago Pneumatic Tool Co Valve unit for air compressor
US3536094A (en) * 1968-03-12 1970-10-27 Flavious E Manley Jr Compressor valve

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1593914A (en) * 1926-01-09 1926-07-27 Ingersoll Rand Co Plate valve
DE721438C (de) * 1939-07-12 1942-06-05 Rheinkaelte Maschinenfabrik He Ringventil fuer Verdichter von Kaeltemaschinen
US3358710A (en) * 1964-04-01 1967-12-19 Dresser Ind Valve construction for reciprocating type compressor
US3612507A (en) * 1969-12-18 1971-10-12 Phillips Petroleum Co Valve assembling apparatus

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH132681A (de) * 1928-06-21 1929-04-30 Simmen Oscar Plattenventil.
FR1004439A (fr) * 1947-04-22 1952-03-31 Clapet perfectionné
US3177893A (en) * 1963-09-18 1965-04-13 Chicago Pneumatic Tool Co Valve unit for air compressor
US3536094A (en) * 1968-03-12 1970-10-27 Flavious E Manley Jr Compressor valve

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017074940A1 (en) * 2015-10-26 2017-05-04 Delaware Capital Formation, Inc. Reciprocating gas compressor valve
US10941763B2 (en) 2015-10-26 2021-03-09 Delaware Capital Formation, Inc. Reciprocating gas compressor valve
US11365730B2 (en) 2015-10-26 2022-06-21 Delaware Capital Formation, Inc. Reciprocating gas compressor valve
EP3636921A1 (de) 2018-10-09 2020-04-15 Burckhardt Compression AG Sitzventil, ventilkomponeten eines sitzventils, sowie verfahren zum herstellen von ventilkomponenten eines sitzventils
WO2020074382A1 (de) 2018-10-09 2020-04-16 Burckhardt Compression Ag Sitzventil, ventilkomponenten eines sitzventils, sowie verfahren zum herstellen von ventilkomponenten eines sitzventils
US11598433B2 (en) 2018-10-09 2023-03-07 Burckhardt Compression Ag Poppet valve and method of manufacturing valve components of a poppet valve

Also Published As

Publication number Publication date
ATA802003A (de) 2005-04-15
AT413139B (de) 2005-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0300989B1 (de) Plattenventil für einen Kompressor
DE602004008998T2 (de) Ventilkörper und Ventil versorgt damit
EP2017511B1 (de) Piezoelektrisches Ventil
EP1247982A2 (de) Ringplattenventil für Kolbenkompressoren
EP1148282A2 (de) Ringventil
DE102013201279A1 (de) Zylindervorrichtung
EP1963653B1 (de) Mehrteiliger kolben für einen verbrennungsmotor
EP1972840B1 (de) Selbsttätiges Saug- und Druckventil
DE202008001289U1 (de) Piezoelektrisches Ventil
EP1753989A1 (de) Rückschlagventil
WO2004065790A1 (de) Ringplattenventil für kolbenkompressoren
EP1363055A2 (de) Elektromagnetventil
DE102016225768A1 (de) Kraftstoffinjektor und Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffinjektors
DE2207806C2 (de) Plattenventil für Kolbenverdichter
EP0108997A1 (de) Plattenventil mit aussermittig ansetzenden Ventilplattenlenkern
WO2007110057A1 (de) Mehrteiliger kolben für einen verbrennungsmotor
DE10124582C9 (de) Daempfventil
DE102010041606B4 (de) Dämpfventilanordnung für einen Schwingungsdämpfer
WO1996019687A2 (de) Rückschlagventil
DE7000825U (de) Kolben fuer hydraulische schwingungsdaempfer.
DE102016202709B3 (de) Ventilsitz zum Schutz des Gehäuses
DE4327574C2 (de) Torsionsdämpferscheibe
EP1020647A1 (de) Plattenventil
DE3204356A1 (de) Auslassventil fuer einen kompressor
EP0964147B1 (de) Abgasrückführventil für Brennkraftmaschinen

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LU MC NL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 90182004

Country of ref document: AT

122 Ep: pct application non-entry in european phase