-
Beschreibung der Erfindung
-
Druckventil eines Rotationskolbenverdichters Die Erfindung betrifft
eine Druckventil eines Rotationskolbenverdichters, das in einem zylindrischen Gehäuse,
in dessen Zylinderwandung an einer Seite Ventileinlaßschlitze vorgesehen sind und
bei dem wenigstens eine radiale Seitenwand offen ist, um den Ventilauslaß zu bilden,
und in dem ein Widerlager für ein kreisförmig gebogenes Ventilblech einerseits,
aus dem Schlitze zur Bildung von in Umfangsrichtung des zylindrischen Gehäuses verGaufenden,
von einem Rand des Ventilbleches zum anderen durchgehende Ventillamellen ausgeschnitten
sind, und ein Hubfänger für die Ventillamellen andererseits bildendes Einsatzstück
vorgesehen sind.
-
ein solches Ventil hat den Vorteil, daß es ohne Verschrallbung in
eine Bohrung im Mantelteil eines Rotationskolbenve.rdichters in zur Maschine axialer
Richtung eingeschoben werden kann, entweder mit seinem Gehäuse, wobei in dem Mantelteil
der Maschine mit den Ventileiniaßschiit-zen des Gehäuses in Verbindung kommende
Auslaßöffnungen der Verdichtungskammer vorgesehen sind, oder es kann die Bohrung
im Mantelteil selbst als Gehäuse für das Ventil dienen. Die Auslaßöffnung oder die
Auslaßöffnungen des Ventils stehen dann rnit dem Auslaßstutzen der Maschine über
das oder die anliegenden Seitenteile des Maschinengehäuses in Verbindung. Diese
Anordnung erleichtert die Montage und das Abwechseln des Ventils ganz außerordentlich.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil dieser Ventilbauart ist es, daß die Verbiegung
der Ventillamellen beim öffnen des Ventils sich gleichmäßig über die gesamte Länge
der Ventillamellen verteilen kann, wobei die axialen Ränder des Ventilbleches, mit
dem die Ventillamellen verbunden sind, sich frei in den Widerlagern des Einsatzstückes
um ihre in den Widerlagern anliegende Kanten schwenken können. Die Ventillamellen
sind demnach nicht an ihren Enden festgeklemmt, so daß den Lamellenwurzeln zu keine
zunehmende Biegungsbelastung auftreten kann.
-
Bei geschlossenem Ventil bilden die Ventillamellen im radialen Schnitt
einen angenäherten Kreis, während sie sich in yeöffnetem Zustand zu einer angenäherten
Elypse verformen.
-
Ein solches Ventil ist dem VDI -Bcricht Nr. 343/1979 auf Seite 47
dargestellt.
-
Ferner ist in der DE--OS 27 57 490 eii ähnliches Ventil beschrieben,
dessen Einsatzstück keinen Hubfänger bildet. Die Ventillamellen müssen sich bei
dieser Ventilanordnung, um sich bei geöffnetem Ventil zu stabilisieren und nicht
zu verwinden an der Seitenwand des Ventilgehäuses mit den Flanken der angenäherten
Ellipse, die sie in radialer Draufsicht bilden, anlegen zu können.
-
Bei beiden Ventilen ergeben sich entscheidende Nachteile. Bei ersterer
Ventilausführung ist der Abstand zwischen Ventilsitz und Hubfänger nicht genau definiert.
Ein zu großer Abstand führt dazu, daß die sich bildende Elipse, in die sich die
Ventillamellen verbiegen, an den Gehäuseflanken festlegen, so daß eine weitere Verbiegung
der Ventillamellen bis zum Anlegen an den Hubfänger auf den den Ventilschlitzen
zuliegenden Teil der Lamellen beschränkt ist. Es tritt demzufolge eine Umkehr des
Biegeradius der Lamellen bis zu deren Anschlagen an den Hubfänger ein. Diese Art
der Verbiegung führt zu örtlich ungleich verteilten Biegebeanspruchungen der Ventillamellen
und daher zu Brüchen, die bei mit Dicheiernenten versehenen Rotationskolbenmaschinen
unter allen Umständen deshalb vermieden werden müssen, weil die in die Maschine
fallenden Bruchstücke das Dichtsystem zerstören können.
-
Bei dem Ventil gemäß OS 27 57 490 ist eine sehr genaue Einstellung
des Federwiderstandes der Ventillamellen auf die auftretenden Drücke erforderlich,
um einerseits die gewünschte Stabilisierung und andererseits ein zu weites Durchbiegen
der Ventillamellen bis zur Umkehr des Biegeradius zu verhindern und aus dem gleichen
Grund kann dieses Ventil nicht für nicht rein gasförmige Medien verwendet werden,
z. B. nicht für Kältemittel, da dann bei Aufschlagen von Tröpfchen undefinierte
Biegebelastungen der Ventillamellen entstehen.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, bei Druckventilen der eingangs genannten
Art ein Anliegen t t- Ventillamellen an den Seitenwandungen des Ventilgehäuses nicht
vor ihrem sich Anlegen an den Hubfänger zu vermeiden.
-
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Ansprüchen.
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden anhand der
Zeichnungen beschrieben.
-
Von ihnen zeigt Fig. 1 ein Ventil der eingangs genannten Ar nach dem
Stand der Technik im geöffn Zustand; Fig. 2 eine Seitenansicht eines erfindungsge
mäßen Ventils mit in Ebenen II-TI in Fig. 4 angeschnittenem Gehäuse l.in Ventilbiech,
das in ein im Axialschn teilweise dargestelltes Maschinen gehäuse eingesetzt ist;
Fig. 3 eine Draufsicht auf das Einsatzstück des Ventils gemäß Fig. 1; Fig. 4 eine
Draufsicht in axialer Richtung auf das gleiche Ventil in geschlossen Zustand; Fig.
5 die gleiche radiale Draufsicht wie in Fig. 4 bei geöffnetem Zustand des Ventils.
-
Zunächst sei Fig. 1 erläutert: tn ihr stellt a das Ventilgehäuse d.lrv
s bei b Ventileinlaßschlitze aufweist. Das Einsatzstück i.st mit c bezei.chnet,
das bei d und e mit Widerlagern für das Ventilblech f versehen ist, in dem dieses
mit seinen axialen Rändern schwenkbar gelagert ist. Das Ventilblech weist in Umfangsrichtung
Schlitze auf, die aus ihm durchgehende Ventillamellen ausschne.idet, die mit ihren
Lamellenwurzein mit seinen axialen Rändern verbunden sind. Der Hubfänger ist-mit
g bezeichnet. Das Ventil ist voll geöffnet, die Vent i 1-lamelle, die diese Schnittdarstellung
zeigt,ist bei h infolge Umkehr ihres normalen Biegeradius nach dem Hubfänger g durchgebogen,
da sie bei i und k an der Gehäuseseitenwandung festliegt.
-
Die nach diesem Festliegen bei weiterem Öffnen des Ventils sich ergebende
Krümmng ist auf den unteren Teil der Ventillamelle zwischen i und k beschränkt und
erzwingt die Biegungsumkehr bei fortdauerndem Druck des Mediums. Dies ist der zu
Ventilbrüchen führende Effekt, der mit der Erfindung vermieden wird.
-
In den Fig. 2 bis 5 ist 1 das zylindrische Ventilgehäuse, daß hier
eine beiderseits offene Hülse ist, die in eine Bohrung im Mantelteil und wenigstens
einem Seitenteil des Maschinengehäuses eingeschoben werden kann, wobei dieses Ventilgehäuse
durch die Bohrung im Mantelteil selbst gebildet sein könnte. 2 ist das Ventilblech,
dessen Ausgestaltung zu durchgehenden
Ventillamellen der Ausführungsform
zu Fig. 1 entspricht und daher nicht weiter beschrieben zu werden braucht. Das Einsatzstück
ist mit 3 bezeichnet, seine Widerlager für die axialen Ränder des Ventilbleches
2 mit 4 und 5, die Hubfänger mit 6, von deren für jede Ventillamelle 7 je einer
vorgesehen ist.
-
In Fig. 5 ist das Ventil in einen Rotationskolbenverdichter eingebaut,
dessen teilweise dargestelltes Maschinengehäuse aus dem Mantelteil 8 und den Seit:nteilen
9 und 10 bestens. In den Seitenteilen 9 und 10 und im Mantelteil sind fluchtende
Bohrungen 11, 12 und 13 vorgesehen, durch die und in die das Ventil eiiigesetzt
i.st, wobei die bohrungen 11 und 12 Auslaßkanäle für das Medium sind, die zum Auslaßstutzen
der Maschine führen. Im Mantelteil 8 sind schlitzförmige Auslaßöffnungen 14 zwischen
Mantellaufbahn 15 und Ventilgehäuse 1 vorgesehen, die den Verdichtungsraum der Maschine
mit den Ventilschlitzen 16 verbinden.
-
Um einen definierten Abstand zwischen Ventilsitz 17 und den Stirnflächen
18 der Hubfänger 6 herzustellen, sind Abstandshalter 19 an den Seitenteilen 20 des
Einsatzstückes 3 vorgesehen, die sich an dem Ventilgehäuse 1 im Bereich der Ventilschlitze
16 abstützen, während das Eirisatzstück 3 selbst an der gegenüberliegenden oberen
Wandung des Ventilgehäuses 1 mit seiner Rundung 21 anliegt.
-
Der größte zulässige Abstand zwischen der Stirnfläche 18 des Hubfängers
6 uns den Ventilsitzen 17 ist-' denn geweben, wenn die Ventillamellen sich an der
Stirnfläche 18 anlegen, hevor sie mit ihren Seitenflanken 2-2 und 23 mit den Seitenwänden
des Gehäuses in Berührung kommen können. Dieses Anliegen an den Seitenwänden des
Gehäuses sollte nach Möglichkeit ganz vermieden werden, um eine örtliche Druckbelastung
und Biegebeschränkung der Ventillamellen zu vermeiden, die die Dauerbelastung des
Ventiles zu Brüchen führen könnten.
-
Die Abstandshalter 9 dienen gleichzeitig zu einer Fixierung des Einsatzstückes
3 im Ventilgehäuse 1, das so an radialen Schwingungen gehindert wird, während es
axial und gegen Verdrehung im Gehause durch den Ansatz 24 festgelegt ist. Auf diese
Weise wird unter allen Umständen eine frei Beweglichkeit der Ventillamellen 7 und
deren im wesentlichen gleichmäßige Durchbiegung über deren gesamte Länge erreicht.
-
Es fällt unter die gleiche Erfindung, wenn da,s beschriebene Ventil
für andere Zwecke als als Auslaßventil eines Rotationskolbenkompressors Verwendung
findet
Bezugszeichenverzeichnis 1 VentilgehAuse 2 Ventilbiech 3
Einsatzstück 4 ) Widerlager für 2 5 6 Hubfänger 7 Ventillamellen 8 Mantelteil 9
) Seitenteile 10 11 ) Bohrungen in 9 nd 10 12 13 Bohrung in 8 14 Auslaßöffnungen
15 Mantellaufbahn 16 Ventilschlitze 17 Ventilsitz 18 Stirnfläche der Hubfänger 6
19 Abstandshalter 20 Seitenteile zu 1 21 Rundung von 3 22 ) Seitenflanken der Ventillamellen
7 23 24 Ansatz