WO2007096404A1 - Ventil für kolbenkompressoren - Google Patents

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WO2007096404A1
WO2007096404A1 PCT/EP2007/051704 EP2007051704W WO2007096404A1 WO 2007096404 A1 WO2007096404 A1 WO 2007096404A1 EP 2007051704 W EP2007051704 W EP 2007051704W WO 2007096404 A1 WO2007096404 A1 WO 2007096404A1
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WO
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valve
closing
springs
closing member
valve according
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PCT/EP2007/051704
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English (en)
French (fr)
Inventor
Markus Lehmann
Original Assignee
Burckhardt Compression Ag
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Publication date
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    • 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
    • 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
    • F04B39/08—Actuation of distribution members
    • 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 valve for reciprocating compressors according to the preamble of claim 1.
  • Such a valve is known for example from the publication EP 0 572 748.
  • This valve has the disadvantage that during compressor operation with extremely light gases such as, for example, hydrogen has an improvement in runtime, since relatively soon wear of the valve seat and / or the closing member can occur.
  • the document US 3,829,253 discloses a valve with two different valve plates, which are pressed with different biasing force against a catcher. This has the consequence that the one valve plate during a compression cycle opens in time shortly before the second valve plate. This ensures that the valve plates open sequentially and in quick succession, thereby affecting the speed of the valve plates and impacts acting on the valve plates.
  • the valve should in particular have a higher transit time.
  • an automatic valve for reciprocating compressors comprising a valve seat with
  • the closing organs are charged by the catcher by means of springs against the passage openings of the valve seat, wherein the valve has at least two differently acting part valve areas, a first part valve area, the closing organs with Lower spring force springs are loaded, and a second part valve area, the closing members are loaded with springs of higher spring force.
  • the inventive valve has two partial valve areas, which are designed for different heavy gases.
  • the first part of the valve range is designed so that this already at Operation with a light gas opens, whereas the second part valve area opens only when operating with a heavy gas.
  • a light gas herein is meant a gas having a molecular mass of less than or equal to 16, and preferably less than 10, whereas a heavy gas herein means a gas having a molecular mass heavier than the light gas and therefore a molecular mass of more has 16 or more than 10.
  • molecular weight English, molecular weight
  • exact molecular mass English, molecular mass
  • the molecular mass indicates how heavy 1 mol of a substance is. 1 mole is 6.0221415 x 10 23 particles.
  • hydrogen (H 2 ) has a molecular mass of 2
  • methane (CH 4 ) has a molecular mass of 16
  • nitrogen (N 2 ) has a molecular mass of 28.
  • a gas having a molecular mass between 26 and 50 is preferably used.
  • a heavy gas such as nitrogen is supplied to the compression, thereby flushing out any oxygen.
  • the compressor is supplied with a light gas such as hydrogen for compression.
  • the valve according to the invention now has two partial valve regions, wherein both partial valve regions open and close during the compression of the heavy gas, whereas during the compression of the light gas only the first partial valve region is opened opens and closes.
  • the first part of the valve range is adapted to the requirements of light gas and has a closing member with a lower spring force and preferably also a closing member with a lower stroke and / or a smaller passage opening, in comparison to the second part valve area.
  • the valve according to the invention thus has the advantage that the second part of the valve region remains closed during the compression of the light gas, and thus hardly any or no wear during this phase of operation.
  • the first part of the valve range is designed for compressing light gas, and has during this phase of operation on a light gas optimized, ie in particular low-wear performance on. This low-wear performance is achieved in particular by the fact that the first part of the valve region has a lower spring force and possibly also a small stroke compared to the second part of the valve range.
  • Fig. 1 is an exploded view of a valve
  • FIG. 2 shows a longitudinal section through the valve according to FIG. 1;
  • Fig. 3-5 ring valves with a holding device
  • FIG. 6 shows a Poppetventil with a holding device
  • FIG. 7 shows a plate valve with an opening device
  • Fig. 8 is a plan view of the arranged in the valve according to Figure 7 plates.
  • Figure 1 shows an automatic valve 1 for a reciprocating compressor comprising a valve seat 2 with passage opening 2a and a catcher 3 with a plurality of closing members 4 arranged between valve seat 2 and catcher 3, which are intended to close the passage openings 2a.
  • the closing organs 4 are configured as rings 4a, 4b.
  • the closing members 4 are loaded by means of springs 5a, 5b against the passage openings 2a of the valve seat 2.
  • the valve 1 comprises two differently acting partial regions 6a, 6b, the first partial region 6a comprising the closing element 4a with springs 5a, and the second partial valve region 6b the closing element 4b with springs 5b.
  • the springs 5a exert a lower spring or pressing force than the springs 5b. This can be effected, for example, in that the springs 5a and 5b have a different rigidity or a different spring constant, or that the springs 5a, 5b are of identical design but have a different bias voltage.
  • the result of the different spring force is that the first partial valve region 6a is already active at lower applied forces or opens and closes, whereas the second partial valve region 6b only becomes active with larger applied forces or opens and closes.
  • the first part valve area 6a is optimized, for example, for operation with the light gas hydrogen.
  • the second part valve area 6b is optimized for operation with a heavy gas such as nitrogen.
  • the closing member 4b has a substantially larger area than the closing member 4a, which has the consequence that the closing member 4b covers a substantially larger flow opening 2a than the closing member 4a.
  • the valve 1 shown in Figure 1 also comprises power transmission means 7 via which the springs 5 are supported on the closing member 4.
  • the valve 1 also includes a bolt 9 with nut 10 and washer 11 to connect the valve seat 2 fixed and releasably connected to the catcher 3.
  • FIG. 2 shows a longitudinal section through the valve 1 shown in FIG. 1.
  • the two differently acting partial valve areas 6a, 6b can be seen, as well as the closing members 4a, 4b, their associated springs 5a, 5b and the passage openings 2a covered by the closing members 4a, 4b
  • the spring force of the springs 5a, 5b arranged in the first and second part valve regions 6a, 6b preferably differs at least by a factor of 1.5, that is to say the spring constant differs by a factor of 1.5.
  • the closing members 4a of the first part valve portion 6a preferably have a lower stroke than the closing members 4b of the second part valve portion 6b.
  • the stroke of the closing member of the first part valve portion 6a is preferably at least a factor 1.5 smaller than the stroke of the closing member of the second part valve portion 6b.
  • both closing members 4a, 4b have the same, maximum possible stroke.
  • the maximum possible stroke of the closing member 4a could be reduced, for example, that the closing member 4a as shown in the vertical direction has a greater thickness, which reduces the distance between the closing member 4a and catcher 3, so that the closing member 4a has a lower maximum stroke.
  • the sum of the total flow areas of the first and second partial valve area 6a, 6b differs by at least a factor of 1.5.
  • the flow areas can be determined either by the sum of the areas of the illustrated flow openings 2a.
  • the flow area can also be defined by the laterally resulting passage area, which results between the open closing member 4a, 4b and the valve seat 2.
  • the closing element 4a can cover substantially more individual passage openings 2a than the second closing element 4b, so that the sum of the covered passage openings 2a for the closing element 4b is substantially greater is greater than for the closing organ 4a.
  • the closing members 4 can also be designed as round Poppet valves 4c, as shown in FIG. 6, or, as shown in FIG. 7, as a plate valve 4a, 4b.
  • FIG. 8 shows a plan view of the plates 4a, 4b shown in FIG.
  • the closing member 4 comprises an inner, plate-shaped closing member 4a and a concentrically arranged, outer closing member 4b.
  • the first or the second partial valve region 6a, 6b may also comprise a plurality of closing members 4a, 4b, which are mounted biased towards the valve seat 2 via springs 5a, 5b.
  • the valve 1 may, as shown in Figures 3 to 5, also be provided with a holding device 8, which has a plurality of engaging means or rods 8a, which in the direction of movement of the closing members 4a, 4b are slidably mounted.
  • the rods 8a are mounted in the position shown in Figure 3 spaced from the closing member 4a, wherein the closing member 4a in any of its possible positions has an operative connection to the rods 8a, so that the rods 8a in the position shown in Figure 3 has no effect on the position exercise the closing organ 4a.
  • the closing element 4a will inevitably be lifted off the valve seat 2, thereby forcibly opening the partial valve region 6a.
  • the rods 8a are lowered so far that the closing member 4a bears against the catcher 3.
  • the partial valve region 6a remains positively opened until the rods 8a are moved upwards again, for example into the position shown in FIG. 3, so that the closing element 4a can again move freely.
  • the positive opening of the partial valve area 6a has the advantage that it allows the partial valve area 6a to be protected from overloading.
  • a further advantage of the positive opening of the partial valve area 6a and / or of the partial valve area 6b can be seen in the fact that the delivery rate of the compressed gas can be controlled. Due to the open
  • Valve produces the arranged after the valve piston with cylinder no compressed gas, so that the total amount per unit time of the compressed gas generated by a plurality of pistons and cylinders is controllable. With the one shown in Figure 3, acting only on the closing member 4a
  • Holding device 8 it is thus possible to control the total amount per unit time of generated light gas.
  • the holding device 8 may further include a spring 8b to effect a return force upward.
  • the Position of the holding device 8 can be changed with a drive device, not shown, to change the position of the holding device 8, in the illustrated embodiment, up or down.
  • the holding device 8 can be designed such that the engagement means 8, as shown in Figure 3, only on the first part of the valve portion 6a, or the closing member 4a act, or, as shown in Figure 4, only on the second part of the valve portion 6b or Closing member 4b, or, as shown in Figure 5, both on the first and on the second part valve portion 6a, 6b act.
  • FIG. 6 shows a longitudinal section through a poppet valve with an open-keeping device 8, which acts on the closing members 4a of the first part-valve region 6a.
  • Figure 7 shows a longitudinal section through a plate valve with an open device 8, which acts on both the first and on the second part valve portion 6a, 6b, and affects the stroke of the first and second closing member 4a, 4b.
  • the inventive, automatic valve can be formed in addition to the illustrated embodiments in a variety of other embodiments, so that the first part of the valve portion 6a is designed such that it already opens during operation with a light gas, and that the second
  • Part valve area 6b is designed such that it opens only when operating with a heavy gas.

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Abstract

Das selbsttätige Ventil (1) für Kolbenkompressoren umfasst einen Ventilsitz (2) mit Durchlassöffnungen (2a), einen Fänger (3) sowie mehrere zwischen Ventilsitz (2) und Fänger (3) angeordnete Schliessorgane (4) zum Schliessen der Durchlassöffnungen (2a), wobei die Schliessorgane (4) vom Fänger (3) her mittels Federn (5) gegen die Durchlassöffnungen (2a) des Ventilsitzes (2) belastet sind, und wobei das Ventil zumindest zwei unterschiedlich wirkende Teilventilbereiche (6a, 6b) aufweist, einen ersten Teilventilbereich (6a), dessen Schliessorgane (4a) mit Federn (5a) geringerer Federkraft belastet sind, und einen zweiten Teilventilbereich (6b), dessen Schliessorgane (4b) mit Federn (5b) höherer Federkraft belastet sind.

Description

VENTIL FÜR KOLBENKOMPRESSOREN
Die Erfindung betrifft ein selbsttätiges Ventil für Kolbenkompressoren gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Ein derartiges Ventil ist beispielsweise aus der Druckschrift EP 0 572 748 bekannt. Dieses Ventil weist den Nachteil auf, dass es beim Kompressorbetrieb mit extrem leichten Gasen wie zum Beispiel Wasserstoff eine verbesserungswürdige Laufzeit aufweist, da relativ bald ein Verschleiss des Ventilsitzes und/ oder des Schliessorganes auftreten kann. Die Druckschrift US 3,829,253 offenbart ein Ventil mit zwei unterschiedlichen Ventilplatten, welche mit unterschiedlicher Vorspannkraft gegen einen Fänger gedrückt werden. Dies hat zur Folge, dass sich die eine Ventilplatte während eines Kompressionszyklus zeitlich jeweils kurz vor der zweiten Ventilplatte öffnet. Dadurch wird erreicht, dass sich die Ventilplatten sequentiell und zeitlich kurz nacheinander öffnen, um dadurch die Geschwindigkeit der Ventilplatten und auf die Ventilplatten einwirkende Schläge zu beeinflussen.
Die Kompression von Leichtgasen, insbesondere von Wasserstoff, gewinnt zunehmend an Bedeutung. Beispielsweise wird Wasserstoff zunehmend als Energieträger für Kraftfahrzeuge verwendet, weshalb in Zukunft ein grosser Bedarf an komprimiertem Wasserstoff besteht, welcher in grossen Mengen und auch kostengünstig zur Verfügung stehen sollte.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein technisch und wirtschaftlich vorteilhafteres Ventil für Kolbenkompressoren vorzuschlagen. Das Ventil soll insbesondere eine höhere Laufzeit aufweisen.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einem selbsttätigen Ventil für Kolbenkompressoren aufweisend die Merkmale von Anspruch 1. Die Unteransprüche 2 bis 10 betreffen weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen.
Die Aufgabe wird insbesondere gelöst mit einem selbsttätigen Ventil für Kolbenkompressoren, umfassend einen Ventilsitz mit
Durchlassöffnungen, einen Fänger sowie mehrere zwischen Ventilsitz und Fänger angeordneten Schliessorganen zum Schliessen der Durchlassöffnungen, wobei die Schliessorgane vom Fänger her mittels Federn gegen die Durchlassöffnungen des Ventilsitzes belastet sind, wobei das Ventil zumindest zwei unterschiedlich wirkende Teilventilbereiche aufweist, einen ersten Teilventilbereich, dessen Schliessorgane mit Federn geringerer Federkraft belastet sind, und einen zweiten Teilventilbereich, dessen Schliessorgane mit Federn höherer Federkraft belastet sind.
Das erfindungsgemässe Ventil weist zwei Teilventilbereiche auf, welche für unterschiedlich schwere Gase ausgelegt sind. Der erste Teilventilbereich ist derart ausgelegt, dass sich dieser bereits beim Betrieb mit einem Leichtgas öffnet, wogegen sich der zweite Teilventilbereich erst beim Betrieb mit einem Schwergas öffnet.
Unter einem Leichtgas wird hierin ein Gas mit einer Molekularmasse von kleiner oder gleich 16, und vorzugsweise von weniger als 10 verstanden, wogegen unter einem Schwergas hierin ein Gas mit einer Molekularmasse verstanden wird, das schwerer als das Leichtgas ist, und daher eine Molekularmasse von mehr als 16 oder mehr als 10 aufweist. Als Molekulargewicht (engl, molecular weight ) oder genauer Molekularmasse (engl, molecular mass ) bezeichnet man die Summe der Atommassen aller Atome in einem Molekül. Zugleich gibt die Molekularmasse an wie schwer 1 Mol eines Stoffes ist. 1 Mol sind 6,0221415 x 10 23 Teilchen. Somit hat Wasserstoff (H2) beispielsweise eine Molekularmasse von 2, Methan (CH4) eine Molekularmasse von 16 und Stickstoff (N2) eine Molekularmasse von 28. Als Schwergas wird vorzugsweise ein Gas mit einer Molekularmasse zwischen 26 und 50 verwendet.
Vor dem Komprimieren von Wasserstoff ist es aus prozess- und sicherheitstechnischen Gründen erforderlich, dass jegliche Luft beziehungsweise jeglicher Sauerstoff aus dem Kompressor entfernt wird. Dies wird beispielsweise dadurch erreicht, dass dem
Kompressor während einer gewissen Zeit ein Schwergas wie Stickstoff zur Kompression zugeführt wird, um dadurch jeglichen Sauerstoff herauszuspülen. Nach diesem Spülvorgang wird dem Kompressor ein Leichtgas wie Wasserstoff zum Komprimieren zugeführt.
Das erfindungsgemässe Ventil weist nun zwei Teilventilbereiche auf, wobei sich während dem Komprimieren des Schwergases beide Teilventilbereiche öffnen und schliessen, wogegen sich während dem Komprimieren des Leichtgases nur noch der erste Teilventilbereich öffnet und schliesst. Der erste Teilventilbereich ist den Erfordernissen von Leichtgas angepasst und weist ein Schliessorgan mit einer geringeren Federkraft und vorzugsweise auch ein Schliessorgan mit einem geringeren Hub und/ oder einer geringeren Durchlassöffnung auf, im Vergleich zum zweiten Teilventilbereich.
Das erfindungsgemässe Ventil weist somit den Vorteil auf, dass der zweite Teilventilbereich während dem Komprimieren des Leichtgases geschlossen bleibt, und somit während dieser Betriebsphase kaum einem oder gar keinem Verschleiss unterliegt. Zudem ist der erste Teilventilbereich zum Komprimieren von Leichtgas ausgelegt, und weist während dieser Betriebsphase ein bezüglich Leichtgas optimiertes, das heisst insbesondere verschleissarmes Betriebsverhalten auf. Dieses verschleissarme Betriebsverhalten wird insbesondere dadurch erreicht, dass der erste Teilventilbereich gegenüber dem zweiten Teilventilbereich eine geringere Federkraft und gegebenenfalls auch einen geringen Hub aufweist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der teilweise schematischen Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Explosionszeichnung eines Ventils;
Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Ventil gemäss Figur 1 ;
Fig. 3-5 Ringventile mit einer Offenhaltungsvorrichtung;
Fig. 6 ein Poppetventil mit einer Offenhaltungsvorrichtung;
Fig. 7 ein Plattenventil mit einer Offenhaltungsvorrichtung; Fig. 8 eine Aufsicht auf die im Ventil gemäss Figur 7 angeordneten Platten. Figur 1 zeigt ein selbsttätiges Ventil 1 für einen Kolbenkompressor umfassend einen Ventilsitz 2 mit Durchlassöffnung 2a sowie einen Fänger 3 mit mehreren, zwischen Ventilsitz 2 und Fänger 3 angeordneten Schliessorganen 4, welche zum Schliessen der Durchlassöffnungen 2a bestimmt sind. Die Schliessorgane 4 sind als Ringe 4a, 4b ausgestaltet. Die Schliessorgane 4 sind mittels Federn 5a, 5b gegen die Durchlassöffnungen 2a des Ventilsitzes 2 belastet. Das Ventil 1 umfasst zwei unterschiedlich wirkende Teilbereiche 6a, 6b, wobei der erste Teilbereich 6a das Schliessorgan 4a mit Federn 5a umfasst, und der zweite Teilventilbereich 6b das Schliessorgan 4b mit Federn 5b. Die Federn 5a üben eine geringere Federbeziehungsweise Anpresskraft aus als die Federn 5b. Dies kann beispielsweise dadurch bewirkt werden, dass die Federn 5a und 5b eine unterschiedliche Steifigkeit beziehungsweise eine unterschiedliche Federkonstante aufweisen, oder dass die Federn 5a, 5b an sich identisch ausgestaltet sind, jedoch eine unterschiedliche Vorspannung aufweisen. Die unterschiedliche Federkraft hat zur Folge, dass der erste Teilventilbereich 6a bereits bei geringeren anliegenden Kräften tätig wird beziehungsweise sich öffnet und schliesst, wogegen der zweite Teilventilbereich 6b erst bei grosseren anliegenden Kräften tätig wird beziehungsweise sich öffnet und schliesst. Der erste Teilventilbereich 6a ist beispielsweise für den Betrieb mit dem Leichtgas Wasserstoff optimiert. Der zweite Teilventilbereich 6b ist für den Betrieb mit einem Schwergas wie beispielsweise Stickstoff optimiert. Das Schliessorgan 4b weist eine wesentlich grossere Fläche auf als das Schliessorgan 4a, was zur Folge hat, dass das Schliessorgan 4b eine wesentlich grossere Durchflussöffnung 2a bedeckt als das Schliessorgan 4a. Das in Figur 1 dargestellte Ventil 1 umfasst zudem Kraftübertragungsmittel 7 über welche die Federn 5 sich am Schliessorgan 4 abstützen. Das Ventil 1 umfasst zudem einen Schraubenbolzen 9 mit Mutter 10 und Unterlagscheibe 11 , um den Ventilsitz 2 fest und lösbar mit dem Fänger 3 zu verbinden.
Figur 2 zeigt einen Längsschnitt durch das in Figur 1 dargestellte Ventil 1. Wiederum sind die beiden unterschiedlich wirkenden Teilventilbereiche 6a, 6b ersichtlich, sowie die Schliessorgane 4a, 4b, deren zugeordnete Federn 5a, 5b sowie die von den Schliessorganen 4a, 4b abgedeckten Durchlassöffnungen 2a. Die Federkraft der im ersten und zweiten Teilventilbereich 6a, 6b angeordneten Federn 5a, 5b unterscheidet sich vorzugsweise zumindest um einen Faktor 1.5, das heisst die Federkonstante unterscheidet sich um einen Faktor 1.5. Die Schliessorgane 4a des ersten Teilventilbereichs 6a weisen vorzugsweise einen geringeren Hub auf als die Schliessorgane 4b des zweiten Teilventilbereiches 6b. Der Hub des Schliessorgans des ersten Teilventilbereiches 6a ist vorzugsweise zumindest einen Faktor 1,5 kleiner als der Hub des Schliessorgans des zweiten Teilventilbereiches 6b. Im Ausführungsbeispiel gemäss Figur 2 weisen beide Schliessorgane 4a, 4b denselben, maximal möglichen Hub auf. Der maximal mögliche Hub des Schliessorgans 4a könnte beispielsweise dadurch reduziert werden, dass das Schliessorgan 4a gemäss der Darstellung in vertikaler Richtung eine grossere Dicke aufweist, was den Abstand zwischen Schliessorgan 4a und Fänger 3 verringert, sodass das Schliessorgan 4a einen geringeren maximalen Hub aufweist.
Zudem unterscheidet sich die Summe der gesamten Durchflussflächen des ersten und zweiten Teilventilbereiches 6a, 6b um zumindest einen Faktor 1.5. Die Durchflussflächen können entweder durch die Summe der Flächen der dargestellten Durchflussöffnungen 2a bestimmt sein. Die Durchflussfläche kann auch durch die seitlich entstehende Durchtrittsfläche definiert werden, welche sich zwischen dem geöffneten Schliessorgan 4a, 4b und dem Ventilsitz 2 ergibt.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Ventil 1 , wie in Figur 1 dargestellt, rotationssymmetrisch ausgestaltet, wobei der erste Teilventilbereich 6a gegen das Kreiszentrum hin angeordnet ist wogegen der zweite Teilventilbereich 6b gegen die Peripherie hin angeordnet ist. In einer vorteilhaften Ausgestaltung weisen die ringförmig ausgestalteten Schliessorgane 4 dieselbe Ringbreite auf, wobei, wie aus Figur 1 ersichtlich, das Schliessorgan 4a wesentlich mehr einzelne Durchlassöffnungen 2a bedecken kann als das zweite Schliessorgan 4b, sodass die Summe der bedeckten Durchlassöffnungen 2a für das Schliessorgan 4b wesentlich grossere ist als für das Schliessorgan 4a.
Die Schliessorgane 4 können auch, wie in Figur 6 dargestellt, als runde Poppetventile 4c ausgestaltet sein, oder wie in Figur 7 dargestellt, als Plattenventil 4a,4b. Figur 8 zeigt eine Aufsicht auf die in Figur 7 dargestellten Platten 4a, 4b. Das Schliessorgan 4 umfasst ein inneres, plattenförmiges Schliessorgan 4a sowie ein dazu konzentrisch angeordnetes, äusseres Schliessorgan 4b.
Wie in den Figuren 3 bis 5 dargestellt kann der erste bzw. der zweite Teilventilbereich 6a, 6b auch eine Mehrzahl von Schliessorganen 4a, 4b umfassen, welche über Federn 5a, 5b zum Ventilsitz 2 hin vorgespannt gelagert sind. Das Ventil 1 kann, wie in den Figuren 3 bis 5 dargestellt, zudem mit einer Offenhaltungsvorrichtung 8 versehen sein, welche eine Mehrzahl von Eingriffsmitteln oder Stäben 8a aufweist, welche in Bewegungsrichtung der Schliessorgane 4a,4b verschiebbar gelagert sind. Die Stäbe 8a sind in der in Figur 3 dargestellten Position beabstandet zum Schliessorgan 4a gelagert, wobei das Schliessorgan 4a in keiner dessen möglichen Stellungen eine Wirkverbindung zu den Stäben 8a aufweist, sodass die Stäbe 8a in der in Figur 3 dargestellte Position keine Wirkung auf die Stellung des Schliessorganes 4a ausüben. Wird die Offenhaltungsvorrichtung 8 und somit auch die Stäbe 8a im Ausführungsbeispiel gemäss Figur 3 abgesenkt, so wird das Schliessorgan 4a zwangsläufig vom Ventilsitz 2 abgehoben und dadurch der Teilventilbereich 6a zwangsgeöffnet. In einer vorteilhaften Ausgestaltung werden die Stäbe 8a derart weit abgesenkt, dass das Schliessorgan 4a am Fänger 3 anliegt. Der Teilventilbereich 6a bleibt solange zwangsgeöffnet, bis die Stäbe 8a wieder nach oben verschoben werden, zum Beispiel in die in Figur 3 dargestellte Lage, sodass sich das Schliessorgan 4a wieder unbehindert bewegen kann. Die Zwangsöffnung des Teilventilbereichs 6a weist den Vorteil auf, dass damit der Teilventilbereich 6a vor einer Überbelastung geschützt werden kann. Ein weiterer Vorteil der Zwangsöffnung des Teilventilbereichs 6a und/ oder des Teilventilbereichs 6b ist darin zu sehen, dass die Fördermenge des komprimierten Gases ansteuerbar ist. Auf Grund des geöffneten
Ventils erzeugt der nach dem Ventil angeordnete Kolben mit Zylinder kein komprimiertes Gas, sodass die Gesamtmenge pro Zeiteinheit des von einer Mehrzahl von Kolben und Zylinder erzeugten, komprimierten Gases ansteuerbar ist. Mit der in Figur 3 dargestellten, nur auf das Schliessorgan 4a wirkenden
Offenhaltungsvorrichtung 8 ist es somit möglich die Gesamtmenge pro Zeiteinheit an erzeugtem Leichtgas zu steuern.
Die Offenhaltungsvorrichtung 8 kann zudem eine Feder 8b aufweisen, um eine Rückstellkraft nach oben zu bewirken. Die Position der Offenhaltungsvorrichtung 8 kann mit einer nicht dargestellten Antriebsvorrichtung verändert werden, um die Lage der Offenhaltungsvorrichtung 8 zu verändern, im dargestellten Ausführungsbeispiel nach oben oder unten. Die Offenhaltungsvorrichtung 8 kann derart ausgestaltet sein, dass die Eingriffsmittel 8, wie in Figur 3 dargestellt, nur auf den ersten Teilventilbereich 6a, bzw. das Schliessorgan 4a wirken, oder, wie in Figur 4 dargestellt, nur auf den zweiten Teilventilbereich 6b bzw. das Schliessorgan 4b, oder, wie in Figur 5 dargestellt, sowohl auf den ersten als auch auf den zweiten Teilventilbereich 6a,6b wirken.
Figur 6 zeigt einen Längsschnitt durch ein Poppventil mit einer Offenhaltungsvorrichtung 8, welche auf die Schliessorgane 4a des ersten Teilventilbereichs 6a einwirkt.
Figur 7 zeigt einen Längsschnitt durch ein Plattenventil mit einer Offenhaltungsvorrichtung 8, welche sowohl auf den ersten als auch auf den zweiten Teilventilbereich 6a, 6b einwirkt, und den Hubweg des ersten und zweiten Schliessorgans 4a, 4b beeinflusst.
Das erfindungsgemässe, selbsttätige Ventil kann nebst den dargestellten Ausführungsformen in einer Vielzahl weiterer Ausführungsformen gebildet werden, sodass der erste Teilventilbereich 6a derart ausgestaltet ist, dass sich dieser bereits beim Betrieb mit einem Leichtgas öffnet, und dass der zweite
Teilventilbereich 6b derart ausgestaltet ist, dass sich dieser erst beim Betrieb mit einem Schwergas öffnet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Selbsttätiges Ventil (1) für Kolbenkompressoren, umfassend einen Ventilsitz (2) mit Durchlassöffnungen (2a), einen Fänger (3) sowie mehrere zwischen Ventilsitz (2) und Fänger (3) angeordnete Schliessorgane (4) zum Schliessen der
Durchlassöffnungen (2a), wobei die Schliessorgane (4) vom Fänger (3) her mittels Federn (5) gegen die Durchlassöffnungen (2a) des Ventilsitzes (2) belastet sind, und wobei das Ventil zumindest zwei unterschiedlich wirkende Teilventilbereiche (6a, 6b) aufweist, einen ersten Teilventilbereich (6a) , dessen
Schliessorgane (4a) mit Federn (5a) geringerer Federkraft belastet sind, und einen zweiten Teilventilbereich (6b), dessen Schliessorgane (4b) mit Federn (5b) höherer Federkraft belastet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teilventilbereich (6a) derart ausgestaltet ist, dass sich dieser bereits beim
Betrieb mit einem Leichtgas öffnet, und wobei der zweite Teilventilbereich (6b) derart ausgestaltet ist, dass sich dieser erst beim Betrieb mit einem Schwergas öffnet.
2. Ventil nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Leichtgas ein Molgewicht von kleiner oder gleich 16 aufweist, und dass das Schwergas ein Molgewicht von mehr als 26 aufweist.
3. Ventil nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Leichtgas ein Molgewicht von weniger als 10 aufweist, und dass das Schwergas ein Molgewicht von mehr als 10 aufweist.
4. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Federkraft der im ersten und zweiten Teilventilbereich (6a, 6b) angeordneten Federn (5a, 5b) um zumindest einen Faktor 1.5 unterscheiden.
5. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schliessorgan (4a) des ersten Teilventilbereichs (6a) einen geringeren Hub aufweist als das
Schliessorgan (4b) des zweiten Teilventilbereichs (6b).
6. Ventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Hub des Schliessorgans (4a) des ersten Teilventilbereichs (6a) um zumindest einen Faktor 1 ,5 kleiner ist als der Hub des Schliessorgans (4b) des zweiten Teilventilsbereichs (6b).
7. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Durchflussquerschnitt des ersten und der zweite Teilventilbereich (6a, 6b) um zumindest einen Faktor 1.5 unterscheiden.
8. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil rotationssymmetrisch ausgestaltet ist, dass der erste Teilventilbereich (6a) gegen das Kreiszentrum hin angeordnet ist, und dass der zweite Teilventilbereich (6b) gegen die Peripherie hin angeordnet ist.
9. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schliessorgane (4) als konzentrisch angeordnete Ringplatten ausgestaltet sind.
10. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Offenhaltungsvorrichtung (8) die Stellung der Schliessorgane (4) im ersten und/ oder zweiten Teilventilbereich (6a, 6b) ansteuerbar beeinflusst.
11. Anlage zum Verdichten von Wasserstoff, umfassend ein
Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
12. Verwendung eines Ventils (1) nach einem der Ansprüche
1 bis 10, zum nacheinander folgenden Betrieb mit zwei unterschiedlich schweren Gasen, einem Leichtgas und einem
Schwergas.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6228336B1 (ja) * 2017-04-17 2017-11-08 三井造船株式会社 環状弁

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3829253A (en) * 1972-12-27 1974-08-13 S Bunn Plate valve structure
US4184818A (en) * 1977-06-17 1980-01-22 Dizelny Zavod "Dvigatel Revoljutsii" Valve for piston compressors and pumps
US4869289A (en) * 1986-04-16 1989-09-26 Hoerbiger Ventilwerke Aktiengesellschaft Adjustable compressor valve which can accommodate changing operating conditions in the compressor to which it is attached
DE4000275A1 (de) * 1989-01-13 1990-07-19 Brasil Compressores Sa Auslassventil fuer einen kolbenverdichter
US5244357A (en) * 1990-03-16 1993-09-14 Hoerbiger Ventilwerke Aktiengesellshaft Method for continuous control of delivery rate of reciprocating compressors and device for carrying out the method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3829253A (en) * 1972-12-27 1974-08-13 S Bunn Plate valve structure
US4184818A (en) * 1977-06-17 1980-01-22 Dizelny Zavod "Dvigatel Revoljutsii" Valve for piston compressors and pumps
US4869289A (en) * 1986-04-16 1989-09-26 Hoerbiger Ventilwerke Aktiengesellschaft Adjustable compressor valve which can accommodate changing operating conditions in the compressor to which it is attached
DE4000275A1 (de) * 1989-01-13 1990-07-19 Brasil Compressores Sa Auslassventil fuer einen kolbenverdichter
US5244357A (en) * 1990-03-16 1993-09-14 Hoerbiger Ventilwerke Aktiengesellshaft Method for continuous control of delivery rate of reciprocating compressors and device for carrying out the method

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