DE1173299B - Vielfachventil fuer schnell laufende Verdichter - Google Patents

Description

• Vielfachventil für schnell laufende Verdichter Die Erfindung betrifft ein Vielfachventil für schnell laufende Verdichter, bestehend aus einem gelochten Ventilsitz, einem im konstanten Abstand von letzterem gehaltenen gelochten Ventilfänger und mehrreren unabhängig voneinander beweglichen massearmen Abschlußorganen, die je einer Durchströmöffnung des Sitzes zugeordnet sind, wobei sowohl ein radialer Austritt des geförderten gasförmigen Mediums zwischen S:tz und Fänger als auch ein axialer Austritt durch die Öffnungen des Fängers hindurch vorgesehen ist und der Fänger nach oben geschlossene topfartige Ausnehmungen zur Halterung der Abschlußorgane aufweist.
• Bei einem bekannten Ventil dieser Art sind die Abschlußorgane sitzseitig kegelstumpfförmig ausgebildet und mit einem zur Führung dienenden zentralen Schaft versehen, der in eine nach oben geschlossene topfartige Ausnehmung des Fängers mit Spiel hineinragt und auch in seinem Inneren eine zur Belastung und Rückführung des Abschlußorgans dienende Schraubenfeder aufnimmt. Für den axialen Austritt des geförderten Mediums sind dabein im Fänger zylindrische Durchtrittsöffnungen vorgesehen, von denen jede zu vier Einzelventilen gehört, so daß sich in jeder dieser Öffnungen die Ströme von vier benachbarten Einzelventilen vereinigen. Dieses bekannte Ventil hat den Nachteil einer verhältnismäßig umständlichen Bauweise der Abschlußorgane und einer strömungstechnisch ungünstigen Anordnung der Einzelventile im Verhältnis zu den Durchtrittsöffnungen. Die zur Führung der Abschlußorgane dienenden Ausnehmungen im Fänger weisen eine geschlossene Mantelfläche und geschlossenen Boden auf. Das hat den Nachteil, daß das in den Ausnehmungen eingeschlossene Medium beim Durchströmen des Ventils eine erhebliche Dämpfung der Bewegungen der Abschlußorgane verursacht und meist auch deren volles Öffnen bis zu ihrem Maximalhub verhindert. Für schnell laufende Verdichter ist das bekannte Ventil deshalb weniger geeignet, obwohl es dafür vorgesehen sein soll.
• Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und ein einfaches, leicht herzustellendes Vielfachventil für schnell laufende Verdichter zu schaffen, bei welchem die Abschlußorgane rasch, also ungedämpft bis zum Maximalhub öffnen, möglichst lange geöffnet bleiben und keine Neigung zum Frühschluß oder Flattern zeigen.
• Dies Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Abschlußorgane in an sich bekannter Weise als kreisrunde, sitzseitig ebene, platten- oder napfartige Einzelventile ausgebildet sind, die mit ihren äußeren Rändern an den zylindrischen Wänden der Ausnehmungen des Fängers geführt sind, und daß um jede Ausnehmung herum mehrere, beispielsweise drei gesonderte Durchtrittsöffnungen im Fänger angeordnet sind, die teilweise in den Topfboden der jeweiligen Ausnehmung münden.
• Diese Ausgestaltung eines Vielfachventils gewährleistet eine durch das Medium ungehinderte Bewegung der Abschlußorgane in die volle Offenstellung und einen maximalen Durchsatz des durchzuschleusenden Mediums bei geringsten Druckverlusten, da dieses hinter den Abschlußorganen rasch und, ohne umgelenkt zu werden, wirbelfrei abfließen kann. Darüber hinaus hat das Ventil nach der Erfindung den Vorteil einer einfachen Bauweise und kann daher mit geringen Kosten hergestellt werden. Da die massearmen Abschlußorgane, wie an sich bekannt, mit ihren Seitenflächen in den Durchtrittsöffnungen des Fängers geführt werden, sind weder Sitzleisten noch besondere Führungselemente erforderlich.
• Es ist zwar schon ein anderes Vielfachventil mit einer einzigen Platte bekannt, bei welchem jedem Einzelventil gesondert Sitze und Fänger mit mehreren Durchtrittsöffnungen zugeordnet sind. Bei diesem bekannten Ventil sind in dieser Platte abgesetzte Bohrungen angeordnet, in welchen sich die Sitze und die als Federwiderlager ausgebildeten Fänger befinden. Schon wegen der nicht vorhandenen Unterteilung in eine gemeinsame Sitzplätte und einen gemeinsamen Fänger sind dort Andeutungen oder Anregungen für die Ausbildung nach der Erfindung nicht zu entnehmen.
• Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Durchmesser des Kreises, auf welchem die Achsen der als Bohrungen ausgebildeten Durchtrittsöffnungen des Fängers sitzen, gleich oder größer als der Durchmesser der Ausnehmungen für das Abschlußorgan. Das hat den Vorteil, daß die Durchtrittsöffnungen im Fänger annähernd gleichmäßig um die einzelnen Ventile verteilt sind, so daß sich nur kurze Wege für das Fördermittel innerhalb des Ventils ergeben.
• Nach einem anderen Merkmal der Erfindung können bei an sich bekannter Zusammensetzung des Fängers aus zwei oder mehreren Blechscheiben die Ausnehmungen zur Aufnahme und Führung der Abschlußorgane als durchgehende Bohrungen nur in der dem Ventilsitz zugekehrten innersten Blechscheibe vorgesehen sein, die Durchtrittsöffnungen des Fängers hingegen sich über sämtliche Scheiben erstrecken. Die an sich bekannte Zusammensetzung des Fängers aus zwei Blechscheiben erweist sich auch bei der Erfindung als vorteilhaft, da sie es gestattet, die gegeneinander versetzten Ausnehmungen und Durchtrittsöffnungen aus den einzelnen Platten herauszustanzen, statt sie einzufräsen oder einzubohren.
• Weitere Merkmale der Erfindung enthalten die Unteransprüche. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 ein Druckventil im Aufriß, links im Mittelschnitt, rechts in einer Ansicht, F i g. 2 das Ventil im Grundriß, und zwar links bei abgenommenem, rechts bei aufgesetztem Fänger, F i g. 3 ein Einzelventil mit napfförmigem Abschlußorgan und einer Schraubenfeder in einem senkrechten Mittelschnitt in vergrößertem Maßstab und F i g. 4 eine andere Ausführungsform eines Einzelventils mit schichtförmig zusammengesetzter Ventilplatte und einem Federpaar, das unterhalb der F i g. 4 in auseinandergezogenem Zustand besonders dargestellt ist, ebenfalls in einem senkrechten Mittelschnitt im vergrößerten Maßstab.
• Der Ventilsitz 1 mit den Durchströmöffnungen 2 und der Ventilfänger 3 mit den Durchtrittsöffnungen 4 sind durch die Mittelschraube S miteinander verbunden. Der Distanzring 6 bestimmt durch seine Dicke den Spalt zwischen Sitz und Fänger. In Ausnehmungen 7 des Ventilfängers 3 sitzen Abschlußorgane 8 aus einem Stoff mit großer innerer Dämpfung und Wärmebeständigkeit, z. B. Polytetrafluoräthylen - die Verwendung von Kunststoff für Abschlußorgane ist an sich bekannt -, die in geöffnetem Zustand 8 bzw. in geschlossenem Zustand 8° dargestellt sind und die mit ihren äußeren Rändern an den zylindrischen Wänden der Ausnehmungen 7 des Fängers 3, 3 b geführt sind. Die Durchströmöffnungen 2 des Sitzes, deren Achsen senkrecht zur Sitzebene des Ventils liegen, sind bei runden Ventilen zweckmäßig auf konzentrischen Kreisen, bei rechteckigen Ventilen in parallelen Streifen angeordnet. Als Rückführfedern sind hier flache Bauformen, wie Tellerfedern 9, Schraubenfedern 9' oder nach Zylinderflächen gebogene Flachfedern 9", verwendet, die beiderseitig durch Scheuerplatten 10 von dem Fänger 3 bzw. den Abschlußorganen 8 getrennt sind. Die Flachfedern 9", die auch als Bogen- oder Sinusfedern bezeichnet werden, liegen in eingebautem Zustand einander mit den hohlen Seiten gegenüber. Die Mantellinien der einen kreuzen die der anderen unter einem Winkel von S0^. Der Fänger 3 ist aus mehreren Blechscheiben 3 a, 3 b zusammengebaut, wobei die Tiefe der Ausnehmung 7 gleich der Dicke der Blechscheibe 3b gemacht wird.
• Das Abströmen des Fördermittels erfolgt durch den Spalt zwischen Sitz und Fänger hindurch sowie durch die im Fänger 3 angeordneten Durchtrittsöffnungen 4, von denen mehrere, z. B. drei für jedes Abschlußorgan, im Fänger so angeordnet sind, daß in der Draufsicht ein Teil des Abschlußorgans sichtbar ist, derart, daß der für die Ausströmung durch die Durchtrittsöffnungen 4 freie Querschnitt an seiner engsten Stelle den in F i g. 2 schraffierten mondförmigen Flächen f entspricht. Die Summe der Flächen f für jedes Abschlußorgan ist etwa gleich der Querschnittsfläche einer Ventilsitzdurchströmöffnung 2 an ihrer engsten Stelle. Der Durchmesser des Teilkreisesk für die zu einem Abschlußorgan gehörenden Durchtrittsöffnungen 4 im Fänger 3 wird zweckmäßigerweise etwas größer gewählt als der Durchmesser des Abschlußorgans. Auf diese Weise sind die Durchtrittsöffnungen 4 im Fänger 3 gleichmäßig verteilt, und es ergeben sich nur kurze Wege für das Fördermittel innerhalb des Ventils.
• Der Patentschutz ist ausschließlich auf schnell laufende Verdichter beschränkt. Unter »Schnelläufern« werden dabei solche Verdichter verstanden, die im oberen Bereich des für den jeweiligen Verdichtertyp üblichen Drehzahlbereichs laufen.

Claims (4)

1. Patentansprüche: 1. Vielfachventil für schnell laufende Verdichter, bestehend aus einem gelochten Ventilsitz, einem im konstanten Abstand von letzterem gehaltenen gelochten Ventilfänger und mehreren unabhängig voneinander beweglichen, massearmen Abschlußorganen, die je einer Durchströmöffnung des Sitzes zugeordnet sind, wobei sowohl ein radialer Austritt des geförderten gasförmigen Mediums zwischen Sitz und Fänger als auch ein axialer Austritt durch die Öffnungen des Fängers hindurch vorgesehen ist und der Fänger nach oben geschlossene topfartige Ausnehmungen zur Halterung der Abschlußorgane aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußorgane (8, 8') in an sich bekannter Weise als kreisrunde, sitzseitig ebene, Platten-oder napfartige Einzelventile ausgebildet sind, die mit ihren äußeren Rändern an den zylindrischen Wänden der Ausnehmungen (7) des Fängers (3, 3b) geführt sind, und daß um jede Ausnehmung (7) herum mehrere, beispielsweise drei gesonderte Durchtrittsöffnungen (4) im Fänger angeordnet sind, die teilweise in den Topfboden der jeweiligen Ausnehmung münden.
2. 2. Vielfachventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Kreises (k), auf welchem die Achsen der als Bohrungen ausgebildeten Durchtrittsöffnungen (4) des Fängers sitzen, gleich oder größer als der Durchmesser der Ausnehmungen (7) für das Abschlußorgan (8) gewählt ist.
3. 3. Vielfachventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei an sich bekannter Zusammensetzung des Fängers aus zwei oder mehreren Blechscheiben (3a, 3b) die Ausnehmungen (7) zur Aufnahme und Führung der Abschlußorgane (8) als durchgehende Bohrungen nur in der dem Ventilsitz zugekehrten innersten Blechscheibe (3 b) vorgesehen sind, wogegen sich die Durchtrittsöffnungen (4) des Fängers über sämtliche Scheiben erstrecken.
4. 4. Vielfachventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die napfartigen Abschlußorgane (8') ihre hohlen Seiten den Rückführfedern (9) zukehren. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 644 006, 721523, 811531, 921606, 928 748; österreichische Patentschrift Nr. 53 511; USA.-Patentschriften Nr. 2 087 407, 2 624 587.