[go: up one dir, main page]

AT521402B1 - Hubkolben-kompressorventilkörper aus additiver fertigung - Google Patents

Hubkolben-kompressorventilkörper aus additiver fertigung Download PDF

Info

Publication number
AT521402B1
AT521402B1 ATA50556/2019A AT505562019A AT521402B1 AT 521402 B1 AT521402 B1 AT 521402B1 AT 505562019 A AT505562019 A AT 505562019A AT 521402 B1 AT521402 B1 AT 521402B1
Authority
AT
Austria
Prior art keywords
valve
hydraulic circuit
seat
channels
catcher
Prior art date
Application number
ATA50556/2019A
Other languages
English (en)
Other versions
AT521402A2 (de
AT521402A3 (de
Original Assignee
Nuovo Pignone Tecnologie Srl
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 Nuovo Pignone Tecnologie Srl filed Critical Nuovo Pignone Tecnologie Srl
Publication of AT521402A2 publication Critical patent/AT521402A2/de
Publication of AT521402A3 publication Critical patent/AT521402A3/de
Application granted granted Critical
Publication of AT521402B1 publication Critical patent/AT521402B1/de

Links

Classifications

    • 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
    • F04B7/00—Piston machines or pumps characterised by having positively-driven valving
    • F04B7/02—Piston machines or pumps characterised by having positively-driven valving the valving being fluid-actuated
    • 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
    • F04B39/1053—Adaptations or arrangements of distribution members the members being Hoerbigen valves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y80/00—Products made by additive manufacturing
    • 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
    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/22—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by means of 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
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/10—Valves; Arrangement of valves
    • 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
    • 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
    • F16K15/18—Check valves with actuating mechanism; Combined check valves and actuated valves

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Details Of Reciprocating Pumps (AREA)
  • Compressor (AREA)
  • Check Valves (AREA)

Abstract

Ein Ventil (1) für einen Hubkolbenkompressor weist einen Ventilkörper (2) auf, der einen Ventilsitz (3) und einen Ventilfänger (4) umfasst, die sich im Wesentlichen parallel zu einer Ventilebene (A) erstrecken. Mindestens ein Verschlusselement (6) ist zwischen Ventilsitz (3) und Ventilfänger (4) platziert und erstreckt sich ebenfalls im Wesentlichen parallel zur Ventilebene (A). Das Ventil (1) weist außerdem eine hydraulische Vorrichtung (7) mit Kolben (9) auf, wobei die hydraulische Vorrichtung (7) das Verschlusselement (6) zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position bewegt. Die hydraulische Vorrichtung (7) umfasst einen Hydraulikkreis (8), wobei ein erster Abschnitt (8a) des Hydraulikkreises (8) in den Ventilsitz (3) oder den Ventilfänger (4) integriert ist und durch eine additive Fertigungstechnik nach digitalen 3D-Konstruktionsdaten hergestellt wird. Der erste Teil (8a) des Hydraulikkreislaufes (8) umfasst einen Einlass (13), einen ringförmigen Verteilungskanal (14) und eine Vielzahl von Radialkanälen (15). Jeder Ringkanal (15) umfasst einen Einlassteil (151), der zu einem verzweigten Teil (152) führt, in dem der Fluss in mindestens zwei Kanäle (153) unterteilt ist, die über einem jeweiligen Kolben (9) enden.

Description

Beschreibung
TITEL HUBKOLBENKOMPRESSORVENTILKÖRPER AUS ADDITIVER FERTIGUNG
TECHNISCHES GEBIET
[0001] Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Hubkolbenkompressorventil, insbesondere die Herstellung eines Körpers eines Hubkolbenkompressorventils. Hubkolbenkompressoren können in Prozessanwendungen eingesetzt werden, einschließlich Raffinerien, Petrochemie, bei der Herstellung von Düngemitteln, in der Kälte- und Lufttechnik, sowie in der Gas- und Ölindustrie, für Gas-Reinjektion, Gas-Lift, Pipeline-Gasübertragung, Gasspeicherung und Brenngasexplosionen. Somit sind als Medium Flüssigkeiten und Gase, kurz Fluide, möglich.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
[0002] Es ist bekannt, dass ein Ventil für einen Hubkolbenkompressor einen Sitz und einen Ventilfänger (oft auch Schutz oder Wache genannt) aufweist, die einander gegenüberstehen und im Wesentlichen parallel zueinander platziert sind. Der Sitz und der Ventilfänger haben beide Hohlräume. Zwischen dem Sitz und dem Ventilfänger ist ein Verschlusselement platziert. Insbesondere ist das Verschlusselement so ausgelegt, dass es die Hohlräume auf dem Ventilsitz abdecken kann.
[0003] Das Verschlusselement wird durch einen Satz von Federn, die zwischen dem Ventilfänger und dem Verschlusselement selbst wirken, gegen den Sitz gedrückt. Der Durchgang von Fluid wird somit verhindert. Es kann mehr als ein Verschlusselement bereitgestellt werden. Wenn der Druck des Arbeitsfluids über eine vorgegebene Schwelle steigt, kann er dann die elastische Kraft der Federn überwinden, wodurch das Ventil geöffnet wird und der Durchgang des Fluids ermöglicht wird, bis der Druck unter die vorgegebene Schwelle sinkt.
[0004] WO 2016/188800 offenbart ein Ventil für einen Hubkolbenkompressor, das aus einer hydraulischen Vorrichtung zum Bewegen des Verschlusselements zwischen mindestens einer offenen und einer geschlossenen Position besteht. Konkret besteht die hydraulische Vorrichtung aus einem hydraulischen Kreislauf, von dem mindestens ein Teil sowohl in den Sitz als auch in den Ventilfänger integriert ist. Der Hydraulikkreislauf besteht aus einem einzigen Hauptkanal, der in den Sitz integriert ist und das unter Druck stehende Fluid von einem hydraulischen Aktuator zu einer Vielzahl von Kolben führt, die in einer Reihe gemäß einer einzigen Linie parallel zu diesem einzigen Hauptkanal platziert sind. Dieser einzelne Hauptkanal ist ein Radialkanal. Der Druck, der auf die Kolben einwirkt, ist je nach Position der Kolben unterschiedlich, wobei der letzte der Reihe durch einen niedrigeren Druck beaufschlagt wird.
[0005] In der DE 1940376 U wird ein selbsttägiges Ventil, insbesondere für Kolbenverdichter, beschrieben, welches in Etagen angeordnete Einzelventile umfasst, die Sitzkörper mit durch federbelastete Verschlussorgane gesteuerte Durchströmkanäle und zwischen den Sitzkörpern angeordnete Fänger aufweisen. Das Ventil umfasst unter anderem einen Mechanismus zum Regeln der Fördermenge des Verdichters, wobei ein in den Sitzkörpern ausgespartes Kanalsystem für ein Steuermedium von axial durch die Sitzkörper hindurchgehenden Kanälen und von diesen ausgehenden Ringkanälen gebildet wird.
[0006] Darüber hinaus ist bekannt, dass die additive Fertigungstechnologie ein Verfahren darstellt, bei dem digitale 3D-Konstruktionsdaten verwendet werden, um ein Bauteil in Schichten durch Ablagern von Material aufzubauen. Der Begriff "3D-Druck" wird zunehmend als Synonym für additive Fertigung verwendet. Letztere ist jedoch genauer, da sie sich deutlich von herkömmlichen Materialentfernungsverfahren unterscheidet. Anstatt beispielsweise ein Werkstück aus einem Massivblock zu fräsen, baut die additive Fertigung Bauteile Schicht für Schicht aus Material auf, das in feiner Pulverform erhältlich ist. Es können verschiedene Metalle, Kunststoffe und Ver-
bundwerkstoffe verwendet werden.
[0007] Es ist wünschenswert, ein Ventil für einen Hubkolbenkompressor zu realisieren, das eine homogene Bewegung der Kolben und damit der Verschlusselemente ermöglicht. Dementsprechend würde ein neues Ventil die Lebensdauer von Kompressoren sowie aller am Vorgang beteiligten Elemente erhöhen.
[0008] Ferner ist es Gegenstand der vorliegenden Offenbarung, ein Ventil mit variablen Abschnitten und unterschiedlichen Längen von Hydraulikkanälen zur Verfügung zu stellen. Es würde die Produktionskosten und die Komplexität der Projektierung verringern, für die ein hoher zeitlicher Fachpersonalaufwand erforderlich ist.
KURZDARSTELLUNG
[0009] Nach einem Aspekt der Erfindung ist der vorliegende Gegenstand auf ein Ventil für einen Hubkolbenkompressor gerichtet. Das Ventil besteht aus einer hydraulischen Vorrichtung zum Bewegen eines Verschlusselements zumindest zwischen der offenen und der geschlossenen Position, bestehend aus Kolben und einem Hydraulikkreislauf. Mindestens ein erster Teil des Hydraulikkreislaufs ist in einen Sitz oder in einen Ventilfänger des Ventilkörpers integriert. Die Form des ersten Teils des Hydraulikkreislaufs wird durch additive Fertigungstechnik nach digitalen 3D-Konstruktionsdaten hergestellt.
[0010] Der Druck über jedem Kolben hat den gleichen Wert. Dies wird durch verschiedene Ausführungsformen der Form des ersten Teils des Hydraulikkreislaufs, insbesondere des Einlasses, der Verteilungskanäle, der radial angeordneten Radialkanäle in Bezug auf die Form des Verteilungskanals und des Auslasses, erreicht.
[0011] Additive Fertigungstechnologie ermöglicht es, jede Form des Hydraulikkreislaufs einfach herzustellen. Vorteilhafterweise ist der Hydraulikkreislauf mit dem Ventilkörper getragen, d.h. entweder mit dem Sitz oder dem Ventilfänger. Die additive Fertigung ermöglicht eine präzise Dimensionierung der Kanäle nach 3D-Daten, die von einer Software eines Personalcomputers erzeugt werden. Je nach Form des Hubkolbenkompressors und der zu erreichenden Leistung können unterschiedliche Formen des Hydraulikkreislaufs bereitgestellt werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
[0012] Diese und andere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung einer spezifischen Ausführungsform dieser Erfindung, die in den beigefügten Zeichnungen als nicht-limitierendes Beispiel dargestellt ist, deutlicher.
[0013] Fig. 1 zeigt eine erste perspektivische Ansicht eines Hubkolbenkompressorventils nach einer ersten Ausführungsform;
[0014] Fig. 2 zeigt eine zweite perspektivische Ansicht des Hubkolbenkompressorventils von Fig. 1;
[0015] Fig. 3 zeigt eine Draufsicht von oben des Hubkolbenkompressorventils von Fig. 1; [0016] Fig. 4 zeigt eine Schnittansicht nach Schnitt IV-IV von Fig. 3; [0017] Fig. 5 zeigt eine Schnittansicht nach Schnitt V-V von Fig. 3;
[0018] Fig. 6 zeigt eine dritte perspektivische Ansicht des Hubkolbenkompressorventils mit einem Schnittabschnitt nach Schnitt IV-IV von Fig. 3;
[0019] Fig. 7 zeigt einen ersten Teil des Hydraulikkreislaufs, der in einen Sitz des Hubkolbenkompressorventils von Fig. 1-6 integriert ist;
[0020] Fig. 8 zeigt einen ersten Teil eines Hydraulikkreislaufs, der in einen Sitz eines Hubkolbenkompressorventils integriert ist, gemäß einer zweiten Ausführungsform; und
[0021] Fig. 9 zeigt einen ersten Teil eines Hydraulikkreislaufs, der in einen Sitz eines Hubkolbenkompressorventils integriert ist, gemäß einer dritten Ausführungsform.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
[0022] Nach einem Aspekt der Erfindung ist der vorliegende Gegenstand auf ein Ventil für einen Hubkolbenkompressor gerichtet, wobei der Druck über jedem Kolben einer Vielzahl von Kolben den gleichen Wert hat. Das Ventil verfügt über eine hydraulische Vorrichtung zum Bewegen eines Verschlusselements zumindest zwischen der offenen und der geschlossenen Position, bestehend aus einem Hydraulikkreislauf, von dem mindestens ein erster Teil in den Sitz oder in den Ventilfänger integriert ist. Der erste Teil des Hydraulikkreislaufs besteht mindestens aus einem Einlass, einem Verteilungskanal und einer Vielzahl von Radialkanälen. Der Verteilungskanal, der eine Form von mindestens einem Teil eines Rings hat, und die Vielzahl der Radialkanäle sind radial in Bezug auf die Form des Verteilungskanals angeordnet.
[0023] Um den gleichen Druck über jedem Kolben zu gewährleisten, erfolgt die Herstellung des ersten Teils des Hydraulikkreislaufs durch additive Fertigungstechnik nach digitalen 3D-Konstruktionsdaten. Dementsprechend wird die Form ohne Fertigungeinschränkungen gestaltet. Jede Form kann auf einfache Weise zur Verfügung gestellt werden. Geeignete additive Fertigungstechnologien sind in dieser Hinsicht die Vat-Photopolymerisation, Stereolithographie (SLA), Direct Light Processing (DLP), Continuous DLP (CDLP), Powder Bed Fusion, Selective Laser Sintering (SLS), Selective Laser Melting (SLM), Direct Metal Laser Sintering (DMLS), Electron Beam Melting (EBM), Multi Jet Fusion (MJF), Materialextrusion, Fused Deposition Modeling (FDM), Material Jetting, Nano Particle Jetting, Drop-On-Demand (DOD), Binder Jetting, Direct Energy Deposition, Laser Engineered Net Shape (LENS), Electron Beam Additive Manufacture (EBAM), Lagen-Lamination, wie Ultrasonic Additive Manufacturing (UAM) und Laminated Object Manufacturing (LOM). Es können verschiedene Metalle, Kunststoffe und Verbundwerkstoffe verwendet werden, wie Aluminiumlegierungen, Kobaltlegierungen, Nickellegierungen, rostfreier Stahl (z. B. Austenitischer Edelstahl, Martensitischer Edelstahl, Martensitischer fällunggehärteter Edelstahl), Titanlegierungen, Kupferlegierungen, Acrylnitril Butadien Styrol (ABS), Polylactid (PLA), Nylon, Polycarbonat (PC), Polyvinylalkohol (PVA), Faserverstärkte Verbundwerkstoffe, Polyaryletherketone (PAEK), Polyetheretherkettone (PEEK), und Polyetherketone (PEK).
[0024] Es wird nun im Detail Bezug auf Ausführungsformen der Offenbarung genommen, von denen ein oder mehrere Beispiele in den Zeichnungen dargestellt sind. Jedes Beispiel wird als Erläuterung der Offenbarung und nicht als Einschränkung der Offenbarung bereitgestellt. Tatsächlich ist es für den Fachmann klar, dass in der vorliegenden Offenbarung verschiedene Änderungen und Variationen durchgeführt werden können, ohne vom Umfang oder dem Geist der Offenbarung abzuweichen.
[0025] Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen zeigen die Abbildungen 1 bis 6 ein Ventil 1 für einen Hubkolbenkompressor, das mit einem Ventilkörper 2 versehen ist. Der Ventilkörper 2 besteht aus einem Sitz 3 und einem Ventilfänger 4. Sowohl der Sitz 3 als auch der Ventilfänger 4 erstrecken sich im Wesentlichen parallel zu einer Ventilebene A und sind mit einer Vielzahl von Hohlräumen 5 versehen, die jeweils als Bogen geformt sind.
[0026] Zwischen dem Sitz 3 und dem Ventilfänger 4 ist ein Verschlusselement 6 platziert und erstreckt sich im Wesentlichen parallel zur Ventilebene A. Das Verschlusselement 6 ist so angeordnet, dass es sich zwischen einer geschlossenen Position, in der der Durchgang von Fluid verhindert wird, und einer offenen Position bewegt, in der der Durchgang von Fluid innerhalb des Ventils 1 erlaubt ist.
[0027] Das Verschlusselement 6 wird durch einen Satz von Federn (nicht dargestellt), die zwischen dem Ventilfänger 4 und dem Verschlusselement 6 selbst wirken, gegen den Sitz 3 gedrückt. Der Durchgang von Fluid wird somit verhindert. Wenn der Druck des Arbeitsfluids über eine vorgegebene Schwelle steigt, kann er dann die elastische Kraft der Federn überwinden, wodurch das Ventil geöffnet wird und der Durchgang des Fluids ermöglicht wird, bis der Druck unter die vorgegebene Schwelle sinkt.
[0028] Das Ventil 1 besteht auch aus einer hydraulischen Vorrichtung 7 zum Bewegen des Verschlusselements 6 mindestens zwischen der offenen und der geschlossenen Position. Das Ver-
schlusselement 6 kann in einer Zwischenposition zwischen der offenen und geschlossenen Position anhalten. Die hydraulische Vorrichtung 7 besteht aus einem hydraulischen Aktuator (nicht dargestellt) und einem Hydraulikkreislauf 8, von dem mindestens ein erster Teil 8a in den Sitz 3 integriert ist, und mindestens ein zweiter Teil 8b in den Ventilfänger 4 integriert ist.
[0029] Die hydraulische Vorrichtung 7 besteht auch aus einer Vielzahl von Kolben 9, 10. Jeder Kolben 9, 10 ist zumindest teilweise in ein entsprechendes Gehäuse 11, 12 in dem Ventilkörper 2 eingefügt. Jeder Kolben 9, 10 ist auch in Kontakt mit dem Verschlusselement 6 platziert.
[0030] Die Kolben 9 sind in jeweilige Gehäuse 11 eingefügt, die im Inneren des Sitzes 3 vorgesehen sind, und werden durch den ersten Teil 8a des Hydraulikkreislaufs 8 angetrieben. Die Kolben 10 sind in jeweilige Gehäuse 12 eingefügt, die im Inneren des Ventilfängers 4 vorgesehen sind, und werden durch den zweiten Teil 8b des Hydraulikkreislaufs 8 angetrieben. Jeder Kolben 9 ist gegenüber einem Kolben 10 in Bezug auf das Verschlusselement 6 platziert und mit einem entsprechenden Kolben 10 verbunden. Alternativ können Kolben 9, 10 eine andere Anordnung haben, weder gegenüber noch miteinander verbunden.
[0031] Die Kolben 9, 10 können entweder als Einzelstück oder als getrennte Stücke konstruiert und später verbunden werden, wie in den Abbildungen 4, 5 und 6 dargestellt.
[0032] Nach einer ersten Ausführungsform (Abbildung 7) umfasst der erste Teil 8a des Hydraulikkreislaufs 8 einen Einlass 13, einen Verteilungskanal 14 mit einer Ringform und eine Vielzahl von Radialkanälen 15. Die Radialkanäle 15 sind radial in Bezug auf die Ringform des Kanals 14 angeordnet. Jeder Radialkanal 15 besteht aus einem Einlassteil 151, der zu einem Gehäuse 11 über einem entsprechenden Kolben 9 führt, und einem Auslassteil 160, der von dem Gehäuse 11 abgeht und zu einem Auslasskanal 161 mit Ringform führt. Der Auslasskanal 161 führt zu einem Auslass 16. Mehr als ein Einlass 13 und mehr als ein Auslass 16 können vorgesehen sein.
[0033] Im Unterschied dazu führt der Einlassteil 151 nach einer zweiten Ausführungsform (Abbildung 8) zu einem verzweigten Teil 152, in dem der Fluss in zwei Kanäle 153 geteilt wird, die über einem entsprechenden Gehäuse 11 des Sitzes 3 enden. Der Einlassteil 151 könnte mit zwei Kanälen 154 versehen sein, die von einem ersten gemeinsamen Knoten 155 ausgehen, der mit dem Verteilungskanal 14 verbunden ist und in einem zweiten gemeinsamen Knoten 156 enden, wobei der Einlassteil 151 mit dem verzweigten Teil 152 verbunden ist.
[0034] Wie in Abbildung 8 dargestellt, sind die zwei Kanäle 154 so geformt, dass sich ein Kanal 153 zwischen ihnen erstrecken kann. Der verzweigte Teil 152 ist so angeordnet, dass der Fluss zunächst nach oben geht und dann in die Kanäle 153 unterteilt wird, die zu einem Gehäuse 11 über einem Kolben 9 führen. Jeder verzweigte Teil 152 ist, wie in der Ausführungsform von Abbildung 7, mit einem Auslassteil 160 (nicht dargestellt) verbunden.
[0035] In einer dritten Ausführungsform (Abbildung 9) hat der Verteilungskanal 14 eine Ringform und eine Vielzahl von Einlassteilen 151, die zu einem jeweiligen verzweigten Teil 152 führen. Der verzweigte Teil 152 ähnelt der zweiten Ausführungsform, d.h. der Fluss ist in zwei Kanäle 153 unterteilt, die zu einem jeweiligen Gehäuse 11 führen. Anders gesagt, sind die Kanäle 153 nach der Form der Auslasskanäle 161 orientiert. Daher besteht jeder Radialkanal 15 aus einem jeweiligen Einlassteil 151. Jeder Auslasskanal 161 hat die Form eines Bogens und verbindet zwei verschiedene verzweigte Teile 152 mit einem gemeinsamen Auslass 16. Die dritte Ausführungsform ist mit drei Auslässen 16 versehen.
[0036] In Bezug auf alle Ausführungsformen wird die Form des ersten Teils 8a des Hydraulikkreislaufs durch additive Fertigungstechnik nach digitalen 3D-Konstruktionsdaten hergestellt. Während der Projektierungsphase, die an einem PC durchgeführt wird, wird gefordert, dass der Druck auf jedes Gehäuse 11, über jedem Kolben 9, gleich ist. Das Layout des Hydraulikkreislaufs 8 kann sich ändern, aber der Antriebsdruck, der die Kolben 9, 10 bewegt, muss in jedem Gehäuse 11 des Sitzes 3 gleich sein.
[0037] Vorzugsweise ist die Form des Hydraulikkreislaufs 8 symmetrisch in Bezug auf eine vertikale Achse V, die orthogonal zu der Ventilebene A ist. Additive Fertigungstechnik ermöglicht es,
jede Form der Hydraulikkreislaufs 8 einfach herzustellen.
[0038] Der zweite Teil 8b des Hydraulikkreislaufs hat vorzugsweise eine verzweigte Form, um das Fluid zu einem Auslass 16 zu führen. Der zweite Teil 8b ist in der Lage, den gleichen Druck zu jedem Kolben 10 des Ventilfängers 4 zu liefern, wie der erste Teil 8a zu jedem Kolben 9 des Sitzes 3. Der erste Teil 8a und der zweite Teil 8b sind unabhängig voneinander.
[0039] Der zweite Teil 8b kann die gleiche Form wie der erste Teil 8a haben, und einen Einlass und einen Auslass aufweisen, wie auch der erste Teil 8a. Vorteilhafterweise wird der Hydraulikkreislauf 8 mit dem Ventilkörper 2, d.h. entweder mit dem Sitz 3 oder dem Ventilfänger 4 getragen. Die additive Fertigung ermöglicht eine präzise Dimensionierung der Kanäle nach 3D-Daten, die von einer Software eines Personalcomputers erzeugt werden.
[0040] Je nach Form des Hubkolbenkompressors und der zu erreichenden Leistung könnten unterschiedliche Formen des Hydraulikkreislaufs 8 vorgesehen werden. Die additive Fertigung ermöglicht es, Formen des Hydraulikkreislaufs 8 zu erhalten, die mit anderen Mitteln, wie z. B. durch Spezialwerkzeuge, die Materialien entfernen, oder herkömmliche 3D-Druckmaschinen, nicht herstellbar sind.
[0041] Vorteilhafterweise wird eine homogene Bewegung der Kolben und folglich der Verschlusselemente vorgesehen. Das Ventil nach den offenbarten Ausführungsformen eignet sich sowohl für Saug- als auch für Entladungsbaugruppen. Alternativ kann nur der Sitz 3 oder der Ventilfänger 4 mit einem Teil 8a, 8b des Hydraulikkreislaufs 8 versehen sein.

Claims (10)

Patentansprüche
1. Ventil (1) für einen Hubkolbenkompressor, das Ventil (1) umfassend:
einen Ventilkörper (2), der einen Sitz (3) und einen Ventilfänger (4) umfasst, wobei sich der Sitz (3) und der Ventilfänger (4) im Wesentlichen parallel zu einer Ventilebene (A) erstrecken,
mindestens ein Verschlusselement (6), das zwischen dem Sitz (3) und dem Ventilfänger (4) platziert ist und sich im Wesentlichen parallel zur Ventilebene (A) erstreckt, wobei das Verschlusselement (6) so angeordnet ist, dass es sich mindestens zwischen einer geschlossenen Position, in der der Durchgang von Fluid verhindert wird, und einer offenen Position, in der der Durchgang von Fluid im Ventil (1) ermöglicht wird, bewegt,
eine hydraulische Vorrichtung (7), die so konfiguriert ist, dass das Verschlusselement (6) mindestens zwischen der offenen und der geschlossenen Position bewegt wird, mit einem Hydraulikkreislauf (8), von dem mindestens ein erster Teil (8a) in den Sitz (3) oder in den Ventilfänger (4) integriert ist;
wobei die hydraulische Vorrichtung (7) auch eine Vielzahl von Kolben (9, 10) umfasst, die einen ersten Satz von Kolben (9), die zumindest teilweise in im Inneren des Sitzes (3) vorgesehene jeweilige Gehäuse (11) eingefügt sind, und einen zweiten Satz von Kolben (10) umfassen, die zumindest teilweise in im Inneren des Ventilfängers (4) vorgesehene entsprechende Gehäuse (12) eingefügt sind,
wobei der erste Teil (8a) des Hydraulikkreislaufs (8) mindestens einen Einlass (13), einen Verteilungskanal (14) und eine Vielzahl von Radialkanälen (15) umfasst,
dadurch gekennzeichnet, dass
der erste Teil (8a) des Hydraulikkreislaufs (8) durch additive Fertigungstechnik nach digitalen 3D-Konstruktionsdaten hergestellt ist,
dass der Verteilungskanal (14) eine Form von mindestens einem Teil eines Rings aufweist, und die Vielzahl der Radialkanäle (15) radial in Bezug auf die Form des Verteilungskanals (14) angeordnet sind, und
dass jeder Radialkanal (15) einen Einlassteil (151) umfasst, der zu einem verzweigten Teil (152) führt, in dem der Fluss in mindestens zwei Kanäle (153) unterteilt ist, die über einem jeweiligen Kolben (9) enden.
2. Ventil (1) nach Anspruch 1, wobei jeder Radialkanal (15) einen Einlassteil (151), der zu einem Gehäuse (11) über einem jeweiligen Kolben (9) führt, und einen Auslassteil (160) umfasst, der zu einem Auslasskanal (161) führt, der zu mindestens einem Auslass (16) führt.
3. Ventil (1) nach Anspruch 1, wobei der Einlassteil (151) mit zwei aus einem ersten gemeinsamen Knoten (155) kommenden Kanälen (154) versehen ist, die mit dem Verteilungskanal (14) verbunden sind und in einem zweiten gemeinsamen Knoten (156) enden, wobei der Einlassteil (151) mit dem verzweigten Teil (152) verbunden ist.
4. Ventil (1) nach Anspruch 3, wobei die zwei Kanäle (154) so geformt sind, dass sich ein Kanal (153) zwischen ihnen erstrecken kann.
5. Ventil (1) nach Anspruch 3 oder 4, wobei der verzweigte Teil (152) so angeordnet ist, dass der Fluss zunächst nach oben geht und dann in die Kanäle (153) aufgeteilt wird, die zu einem jeweiligen Gehäuse (11) über einem Kolben (9) führen.
6. Ventil (1) nach Anspruch 1, wobei es mit Auslasskanälen (161) versehen ist, die jeweils zwei verschiedene verzweigte Teile (152) mit einem gemeinsamen Auslass verbinden (16).
7. Ventil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Hydraulikkreislauf (8) mindestens einen ersten Teil (8a), der in den Sitz (3) integriert ist, und mindestens einen zweiten Teil (8b) umfasst, der in den Ventilfänger (4) integriert ist, wobei der erste Teil (8a) und der zweite Teil (8b) des Hydraulikkreislaufs (8) durch additive Fertigungstechnik nach digitalen 3D-Konstruktionsdaten hergestellt sind.
8. Ventil (1) nach Anspruch 7, wobei der zweite Teil (8b) des Hydraulikkreislaufs einen Auslass (16) hat.
9. Ventil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Form des Hydraulikkreislaufs (8) in Bezug auf eine vertikale Achse (V) symmetrisch ist, die orthogonal zu der Ventilebene (A) ist.
10. Ventil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jeder Kolben (9) des ersten Satzes von Kolben (9) gegenüber einem Kolben (10) des zweiten Satzes von Kolben (10) in Bezug auf das Verschlusselement (6) platziert ist.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
ATA50556/2019A 2018-06-21 2019-06-21 Hubkolben-kompressorventilkörper aus additiver fertigung AT521402B1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT102018000006557A IT201800006557A1 (it) 2018-06-21 2018-06-21 Reciprocating compressor valve body made by additive manufacturing / corpo di valvola di compressione alternativa ottenuta con tecnica di costruzione additiva

Publications (3)

Publication Number Publication Date
AT521402A2 AT521402A2 (de) 2020-01-15
AT521402A3 AT521402A3 (de) 2020-06-15
AT521402B1 true AT521402B1 (de) 2020-12-15

Family

ID=63491968

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ATA50556/2019A AT521402B1 (de) 2018-06-21 2019-06-21 Hubkolben-kompressorventilkörper aus additiver fertigung

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11009017B2 (de)
AT (1) AT521402B1 (de)
GB (1) GB2576817B (de)
IT (1) IT201800006557A1 (de)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3636921A1 (de) * 2018-10-09 2020-04-15 Burckhardt Compression AG Sitzventil, ventilkomponeten eines sitzventils, sowie verfahren zum herstellen von ventilkomponenten eines sitzventils
CN111209696B (zh) * 2019-12-30 2022-03-25 浙江大学 一种基于slm成型技术的液压集成块路径设计方法
US12012971B2 (en) * 2021-06-25 2024-06-18 Collins Engine Nozzles, Inc. Fluid pumps
US12044307B2 (en) 2021-12-15 2024-07-23 Ford Global Technologies, Llc Unitized valve body having connection orifices
US12060898B2 (en) 2021-12-15 2024-08-13 Ford Global Technologies, Llc Unitized valve body having connection orifices
US12072020B2 (en) 2021-12-15 2024-08-27 Ford Global Technologies, Llc Unitized valve body having annulus
US11644116B1 (en) 2021-12-15 2023-05-09 Ford Global Technologies, Llc Unitized valve body having flow passages

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1462301A (en) * 1923-07-17 Feeder-ice w
DE1114272B (de) * 1957-11-27 1961-09-28 Zentrale Entwicklung Und Konst Verfahren und Einrichtung zur Regelung der Foerdermenge von Gleichstrom-Kolbenverdichtern
DE1940376U (de) * 1963-08-06 1966-06-08 Hoerbiger Ventilwerke Ag Selbsttaetiges ventil.
DE1251121B (de) * 1967-09-28 Dienes Werke fur Maschinenteile GmbH, Vilkerath bei Köln Plat tenventil mit elektromagnetischer Abhebe steuerung
WO2016096331A1 (en) * 2014-12-15 2016-06-23 Nuovo Pignone Srl Fluid flow adapter for a cylinder of a reciprocating compressor
WO2016188800A1 (en) * 2015-05-22 2016-12-01 Nuovo Pignone Tecnologie Srl Valve for a reciprocating compressor

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1935376A (en) * 1930-03-19 1933-11-14 Ingersoll Rand Co Valve mechanism
US2124323A (en) * 1937-04-07 1938-07-19 Johann H H Voss Ring plate valve
US3156405A (en) * 1962-10-25 1964-11-10 Mechanical Tech Inc Resonant piston compressor
US3536094A (en) * 1968-03-12 1970-10-27 Flavious E Manley Jr Compressor valve
US4483363A (en) * 1983-09-21 1984-11-20 Madoche Robert D Compressor valve
AT391928B (de) * 1989-09-27 1990-12-27 Hoerbiger Ventilwerke Ag Ventil, insbesondere fuer verdichter
AT403947B (de) * 1994-07-15 1998-06-25 Hoerbiger Ventilwerke Ag Plattenventil
AT403835B (de) * 1994-07-29 1998-05-25 Hoerbiger Ventilwerke Ag Vorrichtung und verfahren zur beeinflussung eines ventils
US5511583A (en) * 1995-01-24 1996-04-30 Dover Resources, Inc. Compressor valve
US5769117A (en) * 1996-05-20 1998-06-23 Dresser-Rand Company Guard and seat assembly, and a guard structure therefor
AT412303B (de) * 2000-04-18 2004-12-27 Hoerbiger Ventilwerke Gmbh Ventil
AT413234B (de) * 2002-09-19 2005-12-15 Hoerbiger Kompressortech Hold Hubkolbenkompressor und verfahren zur stufenlosen fördermengenregelung desselben
AT504693B1 (de) * 2006-12-22 2009-02-15 Hoerbiger Kompressortech Hold Selbsttätiges ringventil
AT504695B1 (de) * 2006-12-22 2008-12-15 Hoerbiger Kompressortech Hold Saugventil mit abhebegreifer
ITFI20120048A1 (it) * 2012-03-08 2013-09-09 Nuovo Pignone Srl "automatic valve with a spring holder ring"
US10107417B2 (en) * 2016-12-14 2018-10-23 Fisher Controls International Llc Single-piece valve closure members having integral flow paths formed via additive manufacturing
DE102018107299A1 (de) * 2018-03-27 2019-10-02 Airbus Operations Gmbh Hydraulikkomponentensystem mit einer zumindest teilweise generativ hergestellten Hydraulikkomponente
DE102018216271A1 (de) * 2018-09-25 2020-03-26 Robert Bosch Gmbh Gehäuseblock, Verfahren zur Herstellung eines Gehäuseblocks und Kern

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1462301A (en) * 1923-07-17 Feeder-ice w
DE1251121B (de) * 1967-09-28 Dienes Werke fur Maschinenteile GmbH, Vilkerath bei Köln Plat tenventil mit elektromagnetischer Abhebe steuerung
DE1114272B (de) * 1957-11-27 1961-09-28 Zentrale Entwicklung Und Konst Verfahren und Einrichtung zur Regelung der Foerdermenge von Gleichstrom-Kolbenverdichtern
DE1940376U (de) * 1963-08-06 1966-06-08 Hoerbiger Ventilwerke Ag Selbsttaetiges ventil.
WO2016096331A1 (en) * 2014-12-15 2016-06-23 Nuovo Pignone Srl Fluid flow adapter for a cylinder of a reciprocating compressor
WO2016188800A1 (en) * 2015-05-22 2016-12-01 Nuovo Pignone Tecnologie Srl Valve for a reciprocating compressor

Also Published As

Publication number Publication date
US20190390664A1 (en) 2019-12-26
GB2576817A (en) 2020-03-04
US11009017B2 (en) 2021-05-18
AT521402A2 (de) 2020-01-15
GB2576817B (en) 2020-12-02
GB201908941D0 (en) 2019-08-07
IT201800006557A1 (it) 2019-12-21
AT521402A3 (de) 2020-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AT521402B1 (de) Hubkolben-kompressorventilkörper aus additiver fertigung
DE102010019447A1 (de) Verfahren zum generativen Herstellen eines dreidimensionalen Objekts mit Räumelementen und Verfahren zum Erstellen eines entsprechenden Datensatzes
DE102009028105A1 (de) Generatives Verfahren zur Serienfertigung von metallischen Bauteilen
DE112007002859T5 (de) Düsenhülse für eine Spritzgussvorrichtung
DE102012018649A1 (de) Klappenaktuator
DE102018108993A1 (de) Bauplatten mit Leitungen für additive Fertigungssysteme und Verfahren zum Bauen von Komponenten auf Bauplatten
DE102017216676A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines dreidimensionalen Produktes
EP3321071A1 (de) Vorrichtung zur additiven herstellung dreidimensionaler objekte
WO2014170209A1 (de) Aufbau einer metallisch dichtenden schrägsitzgeometrie mittels laserschmelzen
DE102013000320B4 (de) Werkzeugvorrichtung für die Herstellung eines Gussbauteils
EP3853468B1 (de) Pelton-turbinen-düse und herstellungsverfahren
DE102014207744A1 (de) Ventileinheit für eine Steuervorrichtung zum Steuern eines fluidischen Antriebs, Steuervorrichtung zum Steuern eines fluidischen Antriebs und Verfahren zum Herstellen einer solchen Ventileinheit
EP3468735B1 (de) Kühlkanalöffnung durch zirkularfräsoperation
DE102016214959A1 (de) Temperiereinheit für ein elektronisches Bauelement und Verfahren zu dessen Herstellung
EP4168225B1 (de) Herstellungsverfahren eines bauteils mit kühlkanalsystem
DE102016205947A1 (de) Reinigungsdüse mit gekrümmter Strahlführung für einen Dampf- und/oder Hochdruckreiniger
DE102016004670A1 (de) Mehrteiliger, verjüngter, konzentrischer Verteiler und Verfahren zur Herstellung des Verteilers
DE102016206356A1 (de) Gehäusebauteil mit einer Hydraulikleitung und deren Herstellung
EP2664969B1 (de) Verfahren zur Lösung einer Steuerungsaufgabe in einer Prozessanlage
DE102015226608A1 (de) Gehäusebauteil mit einer Hydraulikleitung
DE102011052314A1 (de) Verfahren und Werkzeugmaschine zur Herstellung einer bogenförmigen Flanke an einem Werkstück
DE102016221322A1 (de) Schneidgasdüse mit segmentierter Hülse
DE102015226610A1 (de) Gehäusebauteil mit einer Hydraulikleitung
WO2023089034A1 (de) Armaturanordnung mit einem drosselmodul
EP2744600A1 (de) Verfahren zur überprüfung eines gegenstands mit materialfreien bereichen